怎樣計(jì)算膜片聯(lián)軸器的扭轉(zhuǎn)剛度？

一、當(dāng)膜片聯(lián)軸器旋轉(zhuǎn)時(shí)，其角向偏移將產(chǎn)生交變應(yīng)力，每旋轉(zhuǎn)一周循環(huán)交變一次。膜片動(dòng)應(yīng)力將導(dǎo)致膜片和螺栓的疲勞破壞，因而準(zhǔn)確地計(jì)算動(dòng)靜復(fù)合應(yīng)力，是預(yù)測膜片聯(lián)軸器壽命、確定膜片式聯(lián)軸器工作的關(guān)鍵。

二、已有的相關(guān)研討多限于分析膜片在單承受某一種載荷時(shí)的應(yīng)力分布情況，而對于膜片實(shí)際承受復(fù)雜載荷時(shí)的動(dòng)靜復(fù)合應(yīng)力較少涉及。聯(lián)軸器的形式很多，根據(jù)功能和原理的不同分為3類：普通聯(lián)軸器、聯(lián)軸器、特別聯(lián)軸器。聯(lián)軸器是在普通聯(lián)軸器基礎(chǔ)上增加機(jī)構(gòu)，一旦扭矩過載，可以使傳動(dòng)中斷或限制扭矩的傳遞，從而保護(hù)機(jī)器的重要部件不受損壞。特別聯(lián)軸器是指用非機(jī)械方式聯(lián)接的聯(lián)軸器，如液力傳動(dòng)、氣壓傳動(dòng)或磁力傳動(dòng)的聯(lián)軸器。

三、相鄰兩螺栓孔之間的膜片段可等效為懸臂梁，并利用材料力學(xué)的方法推導(dǎo)出連桿型膜片聯(lián)軸器在單承受轉(zhuǎn)矩、離心載荷、軸向偏移以及角向偏移時(shí)膜片內(nèi)部應(yīng)力的計(jì)算公式，同時(shí)提出了一種計(jì)算膜片扭轉(zhuǎn)剛度的方法，是運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)公式來分析膜片應(yīng)力和剛度的典型方法，但是不足是無法考慮螺栓孔周圍區(qū)域應(yīng)力集中效應(yīng)的影響，導(dǎo)致計(jì)算應(yīng)力與實(shí)際應(yīng)力有大的差距。

四、比較典型的運(yùn)用有限元法和薄板彎曲理論對膜片應(yīng)力和疲勞壽命開展的研討。其共同點(diǎn)是先分析膜片在各種單工況下的應(yīng)力，將3種靜態(tài)應(yīng)力（軸向彎曲應(yīng)力、膜片應(yīng)力、離心應(yīng)力）的組合應(yīng)力作為膜片的平均應(yīng)力，將旋轉(zhuǎn)時(shí)角向偏移引起的應(yīng)力作為交變應(yīng)力幅，應(yīng)用靜力學(xué)分析分別求得平均應(yīng)力和交變應(yīng)力幅，然后基于此結(jié)果進(jìn)行疲勞分析。

膜片聯(lián)軸器常用于伺服系統(tǒng)中，膜片具有很好的扭矩剛性，但稍遜于波紋管聯(lián)軸器。膜片聯(lián)軸器精巧，如果在使用中誤用或沒有正確安裝則很容易損壞，所以確定偏差在聯(lián)軸器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)的承受范圍之內(nèi)是需要的，選擇適合的聯(lián)軸器是用好聯(lián)軸器的關(guān)鍵一步。

膜片聯(lián)軸器由于具有優(yōu)異的不怕蝕性、成型性、相容性以及在很寬溫度范圍內(nèi)的強(qiáng)韌性等系列特點(diǎn)，所以在重工業(yè)、輕工業(yè)、生活用品行業(yè)以及建筑裝飾等行業(yè)中獲取得普遍的應(yīng)用。

膜片聯(lián)軸器用于流程動(dòng)力設(shè)備時(shí)應(yīng)關(guān)注的幾個(gè)問

一、洽理估算熱漲值

由于溫度場的復(fù)雜性，要準(zhǔn)確地計(jì)算機(jī)器由冷態(tài)到熱態(tài)的熱漲值是很困難的。當(dāng)然，膜片聯(lián)軸器有比較大的軸向補(bǔ)償能力，因此沒有計(jì)算得那么，只要估算就行了。估算時(shí)要考慮轉(zhuǎn)子推力軸承的位置和機(jī)殼死點(diǎn)的位置，確定轉(zhuǎn)子和機(jī)殼的膨脹方向以及機(jī)殼膨脹對轉(zhuǎn)子位置的影響，然后根據(jù)材料的線漲系數(shù)分別計(jì)算轉(zhuǎn)子和機(jī)殼的膨脹量，后進(jìn)行疊加從而求出機(jī)器熱漲造成的軸頭位置變化量。

二、洽理確定傳遞扭矩

一般情況下應(yīng)按機(jī)組的實(shí)際傳遞功率和實(shí)際工作轉(zhuǎn)速來確定傳遞扭矩選用膜片聯(lián)軸器，這樣選出的膜片聯(lián)軸器不僅能滿足傳扭要求，而且結(jié)構(gòu)輕巧，對機(jī)組的附加力和彎矩也小。有些用戶為了追求保險(xiǎn)，選擇聯(lián)軸器時(shí)層層加碼，這樣選用的聯(lián)軸器往往過于笨重，使用效果不好。聯(lián)軸器在工作時(shí)受穩(wěn)態(tài)載荷CAL口扭矩、軸向不對中等環(huán)口交變載荷CAL口交變扭矩、角向和徑向不對中等)的復(fù)合作用。

聯(lián)軸器廠家在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)通常會留有疲勞系數(shù)卿陣與咆的比值天關(guān)鍵受力元件的復(fù)合應(yīng)力點(diǎn)一般落在修正的古德曼曲線伍似恒壽命曲線)的左下方，使疲勞系數(shù)大于1。聯(lián)軸器選型時(shí)廠家會根據(jù)不同工況下扭矩波動(dòng)的劇烈程度乘以一個(gè)合理的工況系數(shù)漢稱“服務(wù)系數(shù)”天實(shí)際工作點(diǎn)會進(jìn)一步遠(yuǎn)離古德曼曲線。選用不同工況系數(shù)時(shí)實(shí)際復(fù)合應(yīng)力點(diǎn)位置。根據(jù)膜片聯(lián)軸器工況系數(shù)應(yīng)不小于1.5，確有需要時(shí)位口軸系匹配需要天供需雙方可以協(xié)商降低工況系數(shù)，但小不得低于1.2。

總之，膜片聯(lián)軸器選型的依據(jù)應(yīng)是成套商或主機(jī)廠家提供的機(jī)器類型和正常情況下的軸功率，不應(yīng)層層加碼。當(dāng)然，有些場合還應(yīng)考慮其它工況。

1)當(dāng)要求聯(lián)軸器在從動(dòng)機(jī)過載時(shí)仍能正常工作時(shí)，應(yīng)按驅(qū)動(dòng)機(jī)功率選型；

2)當(dāng)驅(qū)動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)時(shí)，如有應(yīng)考慮電動(dòng)機(jī)的瞬時(shí)短路力矩。

所選聯(lián)軸器應(yīng)能適應(yīng)機(jī)組

大連續(xù)轉(zhuǎn)速的1100，機(jī)組工作轉(zhuǎn)速不同，聯(lián)軸器的選材、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、加工精度、動(dòng)平衡精度等要求均不同。一般情況下，聯(lián)軸器制造廠家有不同的系列來分別滿足不同轉(zhuǎn)速范圍的需要。因此，選擇膜片式聯(lián)軸器型號時(shí)應(yīng)核查該型號的大許用轉(zhuǎn)速能否滿足機(jī)組要求。