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联轴器膜片的受力分析研究

发布者:鑫程机械  发布日期:2017-06-19

膜片联轴器是一种具有广泛应用前景的、新型的可取代齿式联轴器、橡胶式联轴器的传动装置。传动联轴器所联接的两轴,由于制造和安装误差、承载的变形、热膨胀压缩、延伸以及基座下沉等原因,轴线间会产生的轴向、角向、径向偏移。它将在轴、轴承和联轴器上引起附加载荷,使机组工作条件恶化。甚至会有损坏机组现象发生。钢片联轴器利用钢片的弹性变形来补偿轴线间的轴向、角向、径向相对位移,达到工作条件目的。

简介了膜片联轴器的结构和工作原理。从应力和疲劳、扭转刚度、弯曲稳定性作了静态分析;从钢片的阻尼特性、轴系横振和扭矩冲击的隔离性能作了动态分析。讨论了高速性和传动特性。

2 膜片的应力分析  

(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)高速旋转时由于惯性所生的离心应力。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,周边无其他载荷作用。

(3)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。这样就把它作为静定简支机构来处理。

(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。


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