带您了解膜片联轴器的膜片扭转刚度

膜片联轴器主要由金属膜片组、法兰盘、两端轴、中间轴和连接螺栓组成，是一种有普遍发展前途新型的可取代鼓型齿联轴器和弹性联轴器的两轴挠性连接装置。目前常用结构有圆环式、多边式和束腰式。由于圆环式结构简单、制造方便而较为普遍的应用。20世纪80年代由引进的各种装置、设备或引进技术制造的设备上均大量配用此种联轴器。实践表明，金属膜片联轴器失效在通常情况下均为膜片疲劳破环所致，因而许多学者致力于膜片应力和寿命分析，从中影响因素。本次主要是在重载、高转速、安装有大偏差工况下对给定的8孔联轴器中的圆环膜片进行应力计算。从中寻求正确的膜片结构参数和允许的安装误差及大承受载荷。

下面，介绍一下计算膜片联轴器膜片扭转刚度的方法：

一、相邻两螺栓孔之间的膜片段可等效为悬臂梁，并利用材料力学的方法推导出连杆型膜片联轴器在单承受转矩、离心载荷、轴向偏移以及角向偏移时膜片内部应力的计算公式，同时提出了一种计算膜片扭转刚度的方法，是运用经验公式来分析膜片应力和刚度的典型方法，但是不足是无法考虑螺栓孔周围区域应力集中效应的影响，导致计算应力与实际应力有大的差距。

二、比较典型的运用有限元法和薄板弯曲理论对膜片应力和疲劳寿命开展的研讨。其共同点是先分析膜片在各种单工况下的应力，将3种静态应力（轴向弯曲应力、膜片应力、离心应力）的组合应力作为膜片的平均应力，将旋转时角向偏移引起的应力作为交变应力幅，应用静力学分析分别求得平均应力和交变应力幅，然后基于此结果进行疲劳分析。

三、当膜片联轴器旋转时，其角向偏移将产生交变应力，每旋转一周循环交变一次。膜片动应力将导致膜片和螺栓的疲劳破坏，因而准确地计算动静复合应力，是预测膜片联轴器寿命、确定膜片式联轴器工作的关键。

四、已有的相关研讨多限于分析膜片在单承受某一种载荷时的应力分布情况，而对于膜片实际承受复杂载荷时的动静复合应力较少涉及。联轴器的形式很多，根据功能和原理的不同分为3类：普通联轴器、联轴器、特别联轴器。联轴器是在普通联轴器基础上增加机构，一旦扭矩过载，可以使传动中断或限制扭矩的传递，从而保护机器的重要部件不受损坏。特别联轴器是指用非机械方式联接的联轴器，如液力传动、气压传动或磁力传动的联轴器。

膜片联轴器的优点表现在哪些地方？

一、全金属结构，传扭能力大，使用寿命不错：采用金属膜片作为弹性元件，传递载荷能力大，而且整个产品中不存在非金属件，没有老化问题，使用寿命不错，而且适用于苛刻的使用环境。这是非金属弹性元件联轴器的。

二、轴向和角向刚度低，对设备影响小：采用很薄的金属膜片作为弹性元件，角向和轴向刚度低，因而附加轴向力和附加弯矩很小。由于鼓型齿联轴器齿面可相对滑移，所以人们往往觉得鼓型齿联轴器能够补偿大的角向和轴向不对中，而不会给机组附加影响。事实上，这种想法是错误的。弹性膜片联轴器在受载后由于摩擦和两轴的不对中会对轴和轴承产生很大的附加轴向力和附加弯矩。

三、补偿不对中能力大，安装找正方便：采用奥氏体不锈钢膜片，可以在传扭的同时承受大的变形，从而补偿两轴的不对中。非金属弹性联轴器受非金属弹性元件低强度和易老化的制约，不仅寿命短，而且补偿能力小。鼓型齿联轴器受齿面相对滑移速度和润滑条件的制约俱资料介绍，齿面的相对滑移速度应不大于0.12m/s角向补偿能力很小。因此，非金属弹性联轴器和鼓型齿联轴器安装找正要求较不错。一旦不对中超出许可范围，就会造成联轴器的失效。