(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211318599.4 (22)申请日 2022.10.26 (71)申请人 江苏国茂 减速机股份有限公司 地址 213161 江苏省常州市武进高新 技术 产业开发区龙潜路98号 (72)发明人 周宇东　芮晓宇　崔青勇　万谆铭　 (74)专利代理 机构 南京正联知识产权代理有限 公司 32243 专利代理师 郭俊玲 (51)Int.Cl. G06F 30/17(2020.01) G06F 30/23(2020.01) G06T 17/20(2006.01) G06F 111/04(2020.01) G06F 111/10(2020.01)G06F 119/14(2020.01) G06F 119/04(2020.01) (54)发明名称 基于有限元法的减速机联轴器静力学与疲 劳寿命分析方法 (57)摘要 本发明涉及减速机联轴器仿真设计的技术 领域， 尤其是一种基于有限元法的减速机联轴器 静力学与疲劳寿命分析方法， 其分析步骤为： 对 减速机进行预处理； 对 联轴器进行线性静力学分 析： 通过分析得到单一工况下联轴器的Mises应 力和变形量变化； 所有工 况下的Mi ses应力值， 得 到联轴器的计算结果。 本发明根据联轴器进行静 力学分析的结果， 在后续的联轴器的设计中对其 结构进行改变， 使联轴器的力学性能满足使用要 求， 提高了联轴器的使用寿命， 减少联轴器因静 强度不足而发生轴头断裂的现象， 提高了减速机 生产的工作效率。 权利要求书1页 说明书6页 附图15页 CN 115526003 A 2022.12.27 CN 115526003 A 1.一种基于有限元法的减速 机联轴器静力学分析 方法， 其分析步骤为： 对减速机进行预处理； 对联轴器进行线性静力学分析： 通过分析 得到单一工况 下联轴器的Mises应力和变形量变化； 通过有限元法计算、 分析 得到所有工况 下的Mises应力值， 得到联轴器的计算结果。 2.根据权利要求1所述的一种基于有限元法的减速机联轴器静力学分析方法， 其特征 是： 对减速机进行 的预处理包括对减速机中与联轴器无关的零件进行清理、 对上述零件进 行网格划分、 赋 材料参数、 接触设定和施加载荷与约束。 3.根据权利要求2所述的一种基于有限元法的减速机联轴器静力学分析方法， 其特征 是： 通过ABAQUS后处 理模块中得到单一工况 下联轴器的Mises应力和变形量变化。 4.根据权利要求1所述的一种基于有限元法的减速机联轴器静力学分析方法， 其特征 是： 通过对联轴器的齿轮连接部位进行径向力分析， 以间隔45度对联轴器的加载方向变化 模式进行加载， 得到所有工况 下的Mises应力值。 5.根据权利要求4所述的一种基于有限元法的减速机联轴器静力学分析方法， 其特征 是： 联轴器的Mises应力小于联轴器材 料许用应力。 6.根据权利要求1 ‑5中任一项所述的一种基于有限元法的减速机联轴器疲劳寿命分析 方法， 其分析步骤为： 在疲劳分析工具中对联轴器进行疲劳寿命分析， 导入联轴器所有工况下的静力学分析 计算结果； 基于抗拉强度和弹性模量建立近似SN曲线； 计算得出联轴器寿命和损伤趋 于无限次循环， 得到联轴器疲劳寿命的计算结果。 7.根据权利要求6所述的一种基于有限元法的减速机联轴器疲劳寿命分析方法， 其特 征是： 导入联轴器所有工况下的静力学分析计算结果， 以联轴器潜在风险区域为分析对象， 基于抗拉强度、 弹性模量建立近似SN曲线。 8.根据权利要求6所述的一种基于有限元法的减速机联轴器疲劳寿命分析方法， 其特 征是： 建立静态分析工况及预设的联轴器的表面粗糙度， 以疲劳算法得出联轴器寿命和损 伤趋于无限次循环。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115526003 A 2基于有限元法的减速机联轴器静力学与疲劳寿命分析方 法 技术领域 [0001]本发明涉及减速机联轴器仿真设计的技术领域， 尤其是基于有限元法的减速机联 轴器静力学与疲劳寿命分析 方法。 背景技术 [0002]联轴器又称联轴节， 用来将不 同机构中的主动轴和从动轴牢固地联接起来， 使二 者共同旋转， 并传递运动和扭矩的机械部件。 在电机与减速机之间， 安装联轴器目的是使电 机和减速机连接起来， 达到同步回转的目的。 此外还可以在一定程度上避免被联接机件承 受过大的载荷， 起到过 载保护的作用。 [0003]然而目前减速机联轴器主要依靠人工选用并计算相关数据来对联轴器结构进行 设计， 导致减速机生产作业时， 时常因联轴器静强度不 足发生轴头断裂的现象， 又或者联轴 器在使用过程中承受交变载荷的作用， 容易发生疲劳破坏， 对作业生产的经济效益造成一 定的影响。 [0004]中国专利公开了CN114155623A ‑一种轧机联轴器疲劳寿命的在线计算方法， 该方 法解决现有技术中复杂模型疲劳损伤模型难以与在线轧制参数实时共融的技术问题， 能够 达到快速准确 地对实时变化的轧制工况参数所对应的联轴器疲劳寿命实时在线准确评估 的目的。 但该方法是用来在线监测工作中的联轴器， 评估现场的联轴器寿命， 质量差的只是 监测出来就可以了， 坏了 即要更换维修， 无法提前评估， 也就说明在节约生产成本方面没有 明显帮助。 发明内容 [0005]本发明要解决的技术问题是： 为了解决上述背景技术中的现有技术存在的问题， 提供基于有限元法的减速 机联轴器静力学与疲劳寿命分析 方法。 [0006]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是： 一种基于有限元法的减速机联轴器 静力学分析 方法， 其分析步骤为： [0007]对减速机进行预处理； [0008]对联轴器进行线性静力学分析： [0009]通过分析 得到单一工况 下联轴器的Mises应力和变形量变化； [0010]通过有限元法计算、 分析得到所有工况下的Mises应力值， 得到联轴器的静力学计 算结果。 [0011]本发明根据联轴器进行静力学分析的结果， 在后续的联轴器的设计中对其结构进 行改变， 使 联轴器的力学性能满足使用要求， 提高了联轴器的使用寿命， 减少联轴器因静强 度不足而发生轴头断裂的现象， 提高了减速 机生产的工作效率。 [0012]进一步， 对减速机进行的预处理包括对减速机中与联轴器无关的零件进行清理、 对上述零件进行网格划分、 赋 材料参数、 接触设定和施加载荷与约束。 [0013]本发明通过上述步骤对减速机中的零件进行处理、 分析， 使联轴器与减速机中的说　明　书 1/6 页 3 CN 115526003 A 3