膜片型聯(lián)軸器的選型與旋轉(zhuǎn)時(shí)的應(yīng)力

膜片型聯(lián)軸器的選型原則有以下五點(diǎn)，我們一起來(lái)看看：

一、膜片型聯(lián)軸器常用于伺服系統(tǒng)中，膜片具有很好的扭矩剛性，但稍遜于波紋管聯(lián)軸器。

二、根據(jù)軸徑調(diào)整型號(hào)：初步選定的軸承聯(lián)軸器聯(lián)接尺寸，即軸孔直徑d和軸孔長(zhǎng)度L，應(yīng)符合主、從動(dòng)端軸徑的要求，否則還要根據(jù)軸徑d調(diào)整聯(lián)軸器的規(guī)格。

三、膜片型聯(lián)軸器這種特性有點(diǎn)像波紋管聯(lián)軸器，實(shí)際上聯(lián)軸器傳遞扭矩的方式都差不多。膜片本身很薄，所以當(dāng)相對(duì)位移荷載產(chǎn)生時(shí)它很容易彎曲，因此可以承受高達(dá)1.5度的偏差，同時(shí)在伺服系統(tǒng)中產(chǎn)生較低的軸承負(fù)荷。

四、膜片型聯(lián)軸器至少由一個(gè)膜片和兩個(gè)軸套組成。膜片被用銷釘緊固在軸套上一般不會(huì)松動(dòng)或引起膜片和軸套之間的反沖。有一些生產(chǎn)商提供兩個(gè)膜片的，也有提供三個(gè)膜片的，中間有一個(gè)或兩個(gè)剛性元件，兩邊再連在軸套上。

五、膜片型聯(lián)軸器尤其精巧，如果在使用中誤用或沒有正確安裝則很容易損壞。

對(duì)于膜片型聯(lián)軸器的應(yīng)力分析：

一、徑向、角向位移引起的彎曲應(yīng)力由于在軸線角向上的安裝實(shí)際誤差，使膜片沿軸線方向發(fā)生周期性彎曲變形，而且它是決定膜片疲勞壽命的主要因素，通過角度傾斜可以求出回復(fù)力矩的大小。

二、膜片傳遞轉(zhuǎn)矩時(shí)，轉(zhuǎn)矩是通過主動(dòng)螺栓利用膜片元件帶動(dòng)從動(dòng)螺栓，沿螺栓分布圓切線方向傳遞的。忽略膜片間微小的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，認(rèn)為各膜片均勻承擔(dān)轉(zhuǎn)矩。在彈性膜片聯(lián)軸器傳遞轉(zhuǎn)矩時(shí)膜片平面受力，帶有陰影部分的圓表示主動(dòng)端輸入，空白圓表示從動(dòng)端輸出。

三、膜面應(yīng)力(轉(zhuǎn)矩應(yīng)力，設(shè)傳遞轉(zhuǎn)矩為T(N0m)，總片數(shù)為m，對(duì)于8孔螺栓，由簡(jiǎn)化條件知，T單片=Tlm，每個(gè)主螺栓上所受的力為F=Tl4mR。

四、軸向位移引起的彎曲應(yīng)力由于在軸線方向上的安裝誤差，使膜片沿軸線方向發(fā)生彎曲變形，通過軸向位移的大小可以求出軸向力的大小。

五、離心應(yīng)力假定螺栓與膜片材料相同，可計(jì)算出各自的質(zhì)量，根據(jù)所處的位置和螺旋角度，可算得離心力，且作用在總質(zhì)心上。

當(dāng)膜片聯(lián)軸器旋轉(zhuǎn)時(shí)，其角向偏移將產(chǎn)生交變應(yīng)力，每旋轉(zhuǎn)一周循環(huán)交變一次。膜片動(dòng)應(yīng)力將導(dǎo)致膜片和螺栓的疲勞破壞，因而準(zhǔn)確地計(jì)算動(dòng)靜復(fù)合應(yīng)力，是預(yù)測(cè)膜片聯(lián)軸器壽命、膜片式聯(lián)軸器工作的關(guān)鍵。已有的相關(guān)多限于分析膜片在單承受某一種載荷時(shí)的應(yīng)力分布情況，而對(duì)于膜片實(shí)際承受復(fù)雜載荷時(shí)的動(dòng)靜復(fù)合應(yīng)力較少涉及。相鄰兩螺栓孔之間的膜片段可等效為懸臂梁，并利用材料力學(xué)的方法推導(dǎo)出連桿型膜片聯(lián)軸器在單承受轉(zhuǎn)矩、離心載荷、軸向偏移以及角向偏移時(shí)膜片內(nèi)部應(yīng)力的計(jì)算公式，同時(shí)提出了一種計(jì)算膜片扭轉(zhuǎn)剛度的方法，是運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)分析膜片應(yīng)力和剛度的典型方法，但是其不足是無(wú)法考慮螺栓孔周圍區(qū)域應(yīng)力集中效應(yīng)的影響，導(dǎo)致計(jì)算應(yīng)力與實(shí)際應(yīng)力有大的差距。

系統(tǒng)的穩(wěn)定性在膜片聯(lián)軸器兩側(cè)軸承處的不對(duì)中量作用下有的趨勢(shì)。在不對(duì)中量的影響下，系統(tǒng)的較小對(duì)數(shù)衰減率減小，失穩(wěn)轉(zhuǎn)速下降。

聯(lián)軸器兩側(cè)和系統(tǒng)兩端軸承處的不對(duì)中量對(duì)系統(tǒng)支承負(fù)荷分配的影響是不同的。聯(lián)軸器兩側(cè)支承的負(fù)荷分配隨該處不對(duì)中量的增加而增大，而在系統(tǒng)兩端軸承處不對(duì)中量的影響下減小。而系統(tǒng)兩端軸承處的負(fù)荷分配隨聯(lián)軸器兩側(cè)支承處的不對(duì)中量的增加而減小，而在自身處的不對(duì)中量的影響下有所增大。由于膜片聯(lián)軸器的隔振功能使一跨轉(zhuǎn)子系統(tǒng)支承處的不對(duì)中量對(duì)另一跨轉(zhuǎn)子軸承的動(dòng)靜特性影響較小。

系統(tǒng)的固有特性在不對(duì)中量的作用下發(fā)生改變，其中特征值的實(shí)部的相應(yīng)值減小，而虛部增加，而且系統(tǒng)的前幾階模態(tài)不在呈現(xiàn)出對(duì)稱或反對(duì)稱的特性，以其中一跨轉(zhuǎn)子的變形為主，另外一跨幾乎不發(fā)生變形。

膜片聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)子一軸承系統(tǒng)的不平衡響應(yīng)。起先利用高斯消去法，求解系統(tǒng)在不平衡量的作用下所引起的強(qiáng)迫振動(dòng)：分析了各結(jié)點(diǎn)的不平衡響應(yīng)。然后以對(duì)稱布置的膜片聯(lián)軸器禍合的多跨轉(zhuǎn)子一軸承系統(tǒng)為對(duì)象，通過數(shù)值模擬分別分析了膜片聯(lián)軸器的剛度和轉(zhuǎn)子的不對(duì)中對(duì)系統(tǒng)不平衡響應(yīng)的影響；詳細(xì)分析了不對(duì)中狀態(tài)下，系統(tǒng)支承處的不平衡響應(yīng)隨轉(zhuǎn)速的變化，主要結(jié)論如下：

一、當(dāng)系統(tǒng)通過臨界轉(zhuǎn)速區(qū)域時(shí)，轉(zhuǎn)子的不對(duì)中量對(duì)系統(tǒng)的不平衡響應(yīng)有顯著影響，然而在工作轉(zhuǎn)速處，這種影響變小。

二、對(duì)于對(duì)稱的轉(zhuǎn)子一軸承系統(tǒng)，當(dāng)膜片聯(lián)軸器徑向剛度等于某些值時(shí)，其轉(zhuǎn)角剛度對(duì)系統(tǒng)的不平衡響應(yīng)影響很大。膜片聯(lián)軸器的徑向剛度時(shí)，轉(zhuǎn)角剛度決定了其隔振效果。當(dāng)k，較小時(shí)有顯著的隔振功能。隨著k，的增大，其隔振效果在逐漸下降。通過分析表明膜片聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)角剛度是影響其隔振效果的一個(gè)重要因素。

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