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关于膜片型弹性联轴器的受力总结

2019-08-11 16:44:02
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随着科技发展,设备运转的工况越来越复杂,对膜片型弹性联轴器的要求也越来越高。近些年来,膜片型弹性联轴器由于其传递速率高,适用性强,补偿性强等应用优势得到了大力的发展。它的应用足迹己从军用设备传动普遍到民用机械、石油、化工、燃气、电力、钢铁、风机及泵等各行业。膜片型弹性联轴器又称为钢片挠性联轴器、叠片挠性联轴器。膜片型弹性联轴器主要通过弹性膜片来实现减振及角向、轴向、横向位移补偿。膜片型弹性联轴器要由金属挠性膜片组、左右半联轴器、连接螺栓等零部件组成。膜片组由数量的高强度不锈钢涂层膜片叠合而成,并通过螺栓交替固定于主动端和从动端。膜片厚度一般为0.2一0.6mm,膜片形状主要有圆环式。轮幅式、连杆式、多边式和束腰式。实际工程中,常采用带中间轴的双膜片组联轴器,膜片型弹性联轴器对系统中出现的平行不对中和角度不对中有补偿作用。工作原理为:工作时转矩从左半联轴器输入,经过沿圆周间隔布置的主动传扭精密螺栓将转矩传输至金属膜片,再由膜片通过从动精密螺栓传至右半联轴器输出.它通过高强度合金膜片组产生弹性变形来实现联轴器的挠性传动,利用膜片的柔性来吸收输入输出轴间的相对位移,从而补偿传动轴系各个连接部分由于各种因素引起的残余不对中。

关于膜片型弹性联轴器的受力总结:

(1)扭矩产生产生的薄膜应力。设传递的扭矩为T(N.m),总片数为m,对于8孔螺栓,由简化条件知:单片膜片的转矩T1=T/m,每个主螺栓上所受的力为F=T/4mR。

(2)由于轴向安装的误差,使膜片沿轴线方向发生弯曲变形。该位移加载在中间螺栓孔处的轴线方向,径向位移和轴向位移固定。在两端的两个中间空来施加约束,中间孔来承受载荷。这样把它作为静定简支机构来处理。

(3)高速旋转时由于惯性所产生的离心应力。假定螺栓与联轴器膜片材料相同,可计算得各自的质量,根据所处的位置和螺旋角度,可算的离心力,且作用在总质心上。高转速机械的离心惯性力在结构的应力计算中十分重要,其离心惯性力可以按径向力F=(2∏n/60)2rp加载,方向沿径向向外,固定中间螺栓孔的径向位移、周向位移和轴向位移,周边没有其他载荷作用。

(4)角向安装误差引起的弯曲应力。它可以根据下图的简化来求解。由于在轴线角向的安装实际误差,使膜片沿轴线方向发生周期性弯曲变形,而且它是决定联轴器膜片疲劳寿命的主要原因。根据角向偏差计算所引起的中间螺栓孔一周在轴线方向的位移,径向位移和轴向位移固定。通过角度倾斜可以求出恢复力矩H的大小,一般情况下,联轴器膜片的角位移是很小的,因此膜片变形属于小变形,可以采用薄板小挠度弯曲理论来分析。

膜片型弹性联轴器广泛用于各种机械装置的轴系传动,如水泵(尤其是大功率、化工泵)、风机、压缩机、液压机械、石油机械、印刷机械、纺织机械、化工机械、矿山机械、冶金机械、航空(直升飞机)、舰艇高速动力传动系统、汽轮机、活塞式动力机械传动系统、履带式车辆,以及发电机组高速、大功率机械传动系统,经动平衡后应用于高速传动轴系已比较普遍。