鼓形齿式联轴器(WN联轴器)是在直齿联轴器的基础上发展而成的一种新型齿式联轴器，是目前国内齿式联轴器的换代产品。这种联轴器由于有齿长方向的鼓度，改善了齿对的接触情况，因此，具有传动能力大、角位移大、传动平稳、效率高、寿命长等优点，对其相关的强度分析研究也较多，已经被广泛的用于冶金机械、矿山机械、运输机械等传动领域。
      在铁路行业，联轴器广泛应用于地铁、轻轨和高速动车组，它与转向架总体紧密相连，是驱动系统的关键部件，也是转向架的设计难点。在350 km/h高速动车组关键技术的预研过程中，结合转向架的总体要求，提出了采用鼓形齿式联轴器作为驱动系统的解决方案。
      鼓形齿式联轴器一般由2个鼓形外齿套与1对直齿内齿圈等零件组成(见图)。联轴器通过外齿套的鼓形外齿与内齿圈的内齿相啮合来传递转矩。外齿套的齿做成鼓形，以便于联轴器的摆动和跳动，内齿圈齿则是普通的标准渐开线内啮合直齿圆柱齿轮的内齿。鼓形齿齿面与直齿标准渐开线齿面接合，有利于联轴器外齿套与内齿圈的轴向伸缩。
      联轴器的鼓形齿外形较特殊，现有论文对其进行ANSYS强度分析时，建模一般采用从Pro/E或其他三维软件导入的方法，很容易出现数据点丢失现象。因此，本研究采用一种较为精确的ANSYS/APDL语言的参数化建模方法。
      参数化设计是用参数来表示零件的尺寸和属性，工程技术人员可以通过改变参数的值来修改零件的大小、形状和属性。在联轴器建模的程序编写过程中，有2点需要考虑：(1)鼓形齿的成形。考虑到鼓形齿的齿廓线为标准齿廓线，所以首先可以根据齿廓线方程确定线上的离散点，再用Spline(样条)功能连接点形成齿廓线。(2)内齿圈齿形的确定。考虑到ANSYS软件的接触分析包含面一面接触、点一面接触、点一点接触3种，可将内齿圈的齿廓线简化为与鼓形齿啮合于分度圆线的直齿廓。
      采用Solid45号单元对体进行网格化分，并采用CONTA 174与TARGE 170单元创建接触对。对外齿套建模时，将外齿套分成5个体：3个齿为3个体，齿基分成2个体。将5个分离体粘结。通过控制每个体上线的精度，利用清扫功能进行网格化分。

                                                                                  专业从事机械产品设计│有限元分析│强度分析│结构优化│技术服务与解决方案
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