[发明专利]均匀接触应力液压联轴节及其优化方法

权利要求书

1.一种均匀接触应力液压联轴节的优化方法，该均匀接触应力液压联轴节具有一个外套，所述外套分别设有靠近油腔端部的卸荷槽和远离油腔端部的卸荷槽，所述卸荷槽具有使外套的接触应力最低，同时满足传力要求的几何尺寸，优化后的外套靠近油腔端部的卸荷槽尺寸为：外套厚度T＝46.6mm，倒角深度h＝18mm，倾斜角度α＝11.5°，倒角半径R₁＝15mm，倒角半径R₂＝4mm；优化后的外套远离油腔端部的卸荷槽尺寸为：开槽位置Location＝386mm，倾斜角度β＝26°，开槽深度h₃＝6mm，倒角半径R₃＝3mm，其特征在于：具体优化步骤为：

(1)建立联轴节数学优化模型

进油腔端部优化数学模型为：

min press_max

s.t.press_min≥press_average

20≤T≤65

10≤h≤25

10≤R₁≤25

0≤R₂≤15

0°≤α≤25°

远离油腔端部的优化数学模型为：

min press_max

s.t.press_min≥press_average

20°≤β≤40°

0≤h₃≤20

0≤R₃≤15

380≤Location≤400

式中：press_max、press_min、press_average分别为最大接触压力、最小接触压力和平均接触压力；

(2)在计算和优化过程中，以接触端部的最大接触压力为目标，当端部的边界效应变小以后相邻的接触压力也会变小，从而达到优化外套与内套接触处的接触应力；

(3)采用平面轴对称单元对联轴节进行分析和优化；

(4)联轴节优化尺寸的灵敏度分析：

a)倾斜角度α的灵敏度分析

b)外套厚度_T的灵敏度分析

c)倒角深度h的灵敏度分析

d)倒角半径R₁的灵敏度分析

e)倒角半径R₂的灵敏度分析

f)开槽位置Loc灵敏度分析

g)倾斜角度β的灵敏度分析

h)倒角半径R₃的灵敏度分析

i)开槽深度h₃的灵敏度分析

经过以上各参数的灵敏度分析，对参数进行取值，随后进行Ansys与Insight集成优化计算；

(5)优化结果

由油腔端部接触压力迭代曲线收敛得到在满足相应的约束条件下，达到最小的目标函数；并对优化后的尺寸进行圆整处理，得到圆整以后的优化模型和优化结果。