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    讲解膜片联轴器膜片承受的载荷

    发布日期:2021-07-27 发布者:admin

    膜片组是膜片联轴器的主要弹性元件。膜片组在运转过程中承受拉伸、挤压、剪切等复合力,处于复杂的受力状态,并由此来传递转矩和运动,同时吸收振动和补偿偏差。由于联轴器中其他零件的刚度比膜片大得多,且膜片受力情况较为复杂,故这里只膜片的应力分析。为了简化计算,不考虑各膜片间微小的相对运动产生的表面剪力,即将所有膜片视为一个整体。膜片承受的载荷有以下几种:

    一、膜片承受的离心应力

    膜片联轴器通常是安装在传动轴上,高转速机械的离心惯性力在结构应力计算中重要。由螺栓、垫圈等的质量产生的离心惯性力和由膜片组自身质量产生的离心惯性力方向均沿径向向外,使膜片组受到离心拉应力。膜片承受的离心应力随转速而有大变化,但运行工况时,也可看作不变应力。

    膜片联轴器是一种全金属干式挠性联轴器,主要由左右半联轴器、膜片组和连接螺栓等零部件组成。其中,膜片组由数量的不锈钢涂层膜片叠合而成,并通过螺栓交替固定于主动端与从动端。为了获得的补偿性能,常采用中间轴,其两端各有一组膜片组组成双膜片式联轴器,分别与主从动轴联接。其工作原理为:转矩从左半联轴器输入,经主动螺栓传输至膜片组,膜片组再通过从动螺栓将转矩传至中间轴,同样转矩通过另一端的膜片组、螺栓及右半联轴器输出。

    二、膜片组的强迫位移

    虽然膜片联轴器工作时,膜片组件传递的扭矩很大,但是实践证明:膜片联轴器的主要失效不是由膜片组件的传扭能力不足引起,而是膜片所受交变循环复合应力所致。而这种复合应力多是由膜片联轴器所联接的两轴不对中产生的附加载荷引起的。

    1、膜片联轴器的径向偏移

    仅双膜片式联轴器能够承受径向偏移,并且其承受径向偏移的能力取决于两组膜片之间的距离。

    2、膜片联轴器的轴向偏移

    膜片联轴器的轴向偏移K,受联轴器的规格以及螺栓数量影响,联轴器规格越大,所能承受的轴向偏移越大。轴向偏移会对膜片产生很大的应力,因此,为联轴器使用寿命的长期,要求安装时膜片之间尽可能紧密,膜片尽可能平整。同时,由于热胀冷缩而导致的设备轴向偏差考虑进去。对于双膜片式联轴器,联轴器轴向偏移经过中间体两边的膜片组平均后,膜片组的轴向偏移为膜片联轴器轴向偏移的一半。

    3、膜片联轴器的角向偏移

    轴线角向的安装误差,使膜片沿轴线方向发生周期性弯曲变形,它是决定膜片疲劳寿命的主要因素。膜片联轴器角向偏移,大的角向偏移将使膜片组承受很大的附加弯矩。对于双膜片式联轴器,膜片组的角向偏移是联轴器的角向偏移的一半。

    三、膜片承受的转矩

    膜片联轴器传递转矩时,转矩是通过主动螺栓利用膜片元件带动从动螺栓,转矩在膜片中产生的沿螺栓分布圆切线方向的拉压力。扭矩使膜片产生的拉伸或压缩应力随工况而变化,但运行工况时,可看作不变应力。

    膜片联轴器又称为钢片挠性联轴器、叠片挠性联轴器。该类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。膜片联轴器主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,该类膜片联轴器对系统中出现的平行不对中和角度不对中有的补偿作用。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螺栓将转矩传输至金属膜片,再由膜片通过从动螺栓传至右半联轴器输出。它通过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。

    膜片联轴器的易损部件为膜片组件。膜片组件的使用寿命决定了联轴器的使用寿命和工作速率。国内生产的膜片联轴器无论在外观质量还是在使用寿命等各方而都与其他产品有相应的差距。从实际损坏的膜片组及理论分析。可知,膜片组件的损坏主要出现在膜片组铰接点附近。这是因为,当动力机械与工作机械之间存在角度位移、轴向位移时,连接动力机械与工作机械的膜片联轴器中的膜片组会产生附加应力。当膜片联轴器处于运转或反复正反转状态时,膜片组承受着交变应力的作用,易发生疲劳破坏。

    冀公网安备 13098102001734号