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膜片联轴器的原理设计

发布者:鑫程机械  发布日期:2017-07-29

膜片联轴器是以膜片为传递扭矩的传动装置,是一种高性能金属弹性元件干式挠性联轴器。主要由主、从动端半联轴器、膜片组件和联接螺栓等零部件组成。其优点多多,如耐热、、无需润滑、使用寿命长、可吸收轴向偏差、降低安装要求、使用过程中可调节径向角向偏差,无旋转间隙,缓和冲击、减轻振动,避免发生危险性破坏,制造成本低传递扭矩范围大,力学性能好。膜片联轴器使用范围广,现已广泛应用于石化设备、水泵、风机、造纸机械、制药机械、电力机械等设备。几乎可用于所有的动力传递中。 

  膜片联轴器的膜片是采用0.5mm厚的高强度不锈钢铆制而成,用螺栓分别与主、从动端法兰联接,运行中膜片受拉、压、扭等复合应力。几片膜片被铆钉铆成一组,一般不会松动或引起膜片和铆钉之间的相对运动。膜片本身很薄,所以当相对位移荷载产生时它很容易弯曲,因此可以承受较大的三向(轴向、径向、角向)偏差,同时在伺服系统中产生较低的轴承负荷。 

  二、膜片联轴器原理及设计 

  膜片联轴器的设计计算与膜片的结构形式有关,同时也与两轴的相对位移情况有关,相对膜片膜片的各零部件的设计计算总结如下: 

  螺栓:在联轴器的所在零部件中,螺栓和膜片两个零件受力比较复杂,螺栓受剪切、挤压、弯曲等力,但是挤压、弯曲与剪切力相比受力较小,不足以引起螺栓的变形,故计算螺栓中计算其剪切力就可以。有时联轴器的扭矩比较大时,也会由扭矩反算螺栓所受剪切应力的大小,由受力情况来决定所用螺栓的材质。 

  膜片是膜片联轴器中的关键性元件,是传递扭矩、减少缓冲和调整偏差的元件,在运转过程中受力比较复杂,膜片也有多种形式,如连续多边环形、圆环形、轮辐形、分离连杆形等,其中连续多边环形和圆环形的膜片组件,是由若干等厚度膜片组成,各片外缘为圆弧形的弹性较好,此外,边数少的弹性又比边数多的弹性好,但边数太少稳定性降低,单向运转时,只有一半环边承载传递扭矩。轮辐形膜片组件也是由若干片组成,其外缘和内缘上的螺栓孔分别与主从动半联轴器联接,工作时,发生扭转,膜片上的成形孔是为了增加弹性,由于弹性需要内外径的差值不宜过小,一般以传递中小功率为宜。分离连杆形膜片由单独的薄杆组成一个多边形,杆的形状简单,制造方便,但要求各孔距,其工作性能与连续环形基本相同,但强度和转速较低,适用于联轴器尺寸受限制的场合。 

  半联轴器在联轴器中是比较牢固的元件,其损坏的机率较小,要设计过程中要对法兰盘的厚度、轮毂的厚度和键槽处的强度进行校核,法兰盘的厚度是和螺栓的长度有关,一般螺栓的强度够用,法兰盘的厚度就够,轮毂的厚度要根据扭转强度进行计算。联轴器的键槽是通键,但是轴上是不通的,所以计算时要根据实际键槽长度进行计算。 

  中间节的长短可由机组中被联接两轴的具体位置定,此件在联轴器中受力较小,一般为薄壁管,管越薄,重量越轻,转动惯量越小,但是太薄又不好加工,故设计时,既要对强度进行计算,又要根据经验对中间管的壁厚进行综合考虑。膜片联轴器经常用于高转速的情况,如果是在高速下运转,特别是中间节较长时,要对中间节进行临界转速的校核,联轴器的临界转速要在工作转速的1.3倍以上。 


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