由联轴器结构可知,联轴器与动力输出轴(减速机轴) 通过胀紧套胀紧进行传递动力,与动力输入轴通过夹紧箍夹紧传递动力,联轴器夹紧端和胀紧端通过波纹管传递动力,波纹管与胀紧端及夹紧箍通过胶粘进行连接。故障部位在夹紧箍与波纹管。
在夹紧箍的径向加工有两条预变形槽,槽宽约2mm,有夹紧螺钉的一端直径方向上为通槽,深度方向与波纹管连接处未开透,截面为斜面;另一条槽径向未开通,而其纵向与波纹管连接处却未开透,截面为斜面。
夹紧时,用力矩扳手按规定值拧紧夹紧螺钉,通过夹紧箍的变形消除孔轴间隙,达到夹紧目的。从截面图可知,夹紧时,由于两条预变形槽的存在,该处截面较弱,变形主要在两条预变形槽部位。有夹紧螺钉一侧的预变形槽截面面积最小,该处截面最弱,其末端有八字形永久变形痕迹,说明夹紧状态该处应力较大,大于超硬铝的屈服极限。
由应力分布图可知,只要锥齿轮箱与主减速机完成装配夹紧,夹紧螺钉一侧的预变形槽胶接面处所受的应力值即为164Mpa,变形幅度为0.027mm。发射架运转时,联轴器受交变复合应力的作用,该处应力和变形将更大。
如果在制造时胶接面处有微量缺陷如空穴、夹杂物、疵点产生,当交变应力超过粘接强度时,首先在联轴器胶接面应力最大区域内有缺陷处产生微裂纹,形成疲劳源。由于裂纹尖端处的应力集中,随应力循环次数的增加和受恒定应力时间的延长,裂纹逐渐扩展。随着裂纹的扩散,胶接面被逐渐削弱,当裂纹达到一定尺寸时,便产生疲劳破坏。联轴器在前期试验时能够正常工作,随着使用时间的延长,其裂纹逐渐扩散,即使载荷较小,联轴器也会失效。
胶接处的应力存在是形成故障的潜在隐患。为了避免联轴器夹紧箍夹紧时产生较大应力,一般在夹紧箍上进行环形切槽进行应力释放。