风机膜片联轴器螺栓受力分析

风机运行方式及螺栓受力分析

    据了解，该风机从2009年开始投入变频工况运行，风机变频运行中，由于风机转速的频繁变化，无形中增加了对螺栓附加的剪切应力。同时，在实际的变频运行过程中，电机的轴向窜动量也明显增大，造成联轴器的轴向窜动量也增大，可能会造成螺栓轴向受力增加。

    对于风机膜片联轴器而言，在运行工程中联轴器分别受到扭矩与轴线偏斜引起的弯矩、螺栓与膜片质量不均引起的离心力和膜片轴向位移引起的弹性推力等力的作用。扭矩使螺栓产生剪应力;弯矩使螺栓产生拉伸或压缩应力，且轴每转1周应力循环交变1次;离心力使螺栓产生剪切应力，且随转速变化;弹性推力使螺栓产生拉伸或压缩应力，联轴器旋转时，连杆端部的周期性轴向偏移会产生一种频率等于轴的旋转频率、振幅等于角位移乘以螺栓所处的半径的轴向振动应力。众多的使用实践也表明，膜片联轴器的主要失效方式是膜片和螺栓在交变循环和复合应力作用下的疲劳断裂。

    同时，螺栓在安装时需要预先拧紧，因此都需要承受静拉伸载荷。除受到轴向预紧拉伸载荷的作用外，通常还会在工作过程中受到附加的轴向拉伸(交变)载荷、横向剪切(交变)载荷或由此复合而成的弯曲载荷的作用，有时还受到冲击载荷的作用。通常情况下，附加的横向交变载荷会引起螺栓的松动，轴向交变载荷会引起螺栓的疲劳断裂，而在环境介质的作用下轴向拉伸载荷则会引起螺栓的延迟断裂。而通常这种断裂容易在缺口集中部位，如杆与头部的过度处或螺纹根部产生。