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为您介绍膜片联轴器的实际应用与应力分析

膜片联轴器主要用于各种机械装置的轴系传动,如水泵(尤其是大功率、化工泵)、风机、压缩机、液压机械、石油机械、印刷机械、纺织机械、化工机械、矿山机械、冶金机械、航空、舰艇高速动力传动系统、汽轮机、活塞式动力机械传动系统、履带式车辆,以及发电机组高速、大功率机械传动系统,经动平衡后应用于高速传动轴系已比较普遍。膜片联轴器与齿式联轴器相比,没有相对滑动,不需要润滑、密封,无噪声,基本不用维修,制造比较方便,可部分代替齿式联轴器。

膜片是膜片式联轴器的关键元件,由于联轴器中其它零件的刚度比膜片大得多,故可将膜片的刚度视为联轴器的刚度。由于联轴器轴向间偏移、传递转矩、承受离心力,膜片工作时处于复杂的受力状态。

一、膜面应力(转矩应力,设传递转矩为T(N0m),总片数为m,对于8孔螺栓,由简化条件知,T单片=Tlm,每个主螺栓上所受的力为F=Tl4mR;

二、离心应力假定螺栓与膜片材料相同,可计算出各自的质量,根据所处的位置和螺旋角度,可算得离心力,且作用在总质心上。

三、轴向位移引起的弯曲应力由于在轴线方向上的安装误差,使膜片沿轴线方向发生弯曲变形,通过轴向位移的大小可以求出轴向力的大小。

四、径向、角向位移引起的弯曲应力由于在轴线角向上的安装实际误差,使膜片沿轴线方向发生周期性弯曲变形,而且它是决定膜片疲劳寿命的主要因素,通过角度倾斜可以求出回复力矩的大小。

膜片传递转矩时,转矩是通过主动螺栓利用膜片元件带动从动螺栓,沿螺栓分布圆切线方向传递的。忽略膜片间微小的相对运动,认为各膜片均匀承担转矩。在弹性膜片联轴器传递转矩时膜片平面受力,带有阴影部分的圆表示主动端输入,空白圆表示从动端输出。

膜片联轴器主要的作用就是联接两轴(有时也联接轴和其他回转零件),使两轴共同回转以传递运动和转矩,实现轴与轴之间的联接、分离,从而实现动力的传递和中断。膜片联轴器还具有的补偿两轴偏移的能力,以或降低被联两轴相对偏移引起的附加载荷,改变传动性能,延长机器寿命。为了减少机械传动系统的振动、降低冲击尖峰载荷,膜片联轴器还应具有的缓冲减震性能。但由于市场竞争激烈,很多厂家为了谋暴利,以伪劣产品充良品,使消费者受到损失,因此,选择的产品的也很重要。

膜片联轴器和离合器的使用要求是应该能够调节两轴之间的偏移,能够吸收冲击和振动,传递的转矩要大。联轴器有套筒联轴器、凸缘联轴器(刚性固定);齿轮联轴器(刚性可移式):弹性圈柱销联轴器、尼龙柱销联轴器(弹性可移式)。刚性元件不能吸收冲击、振动,弹性元件能够吸收冲击和振动;可移和固定是指补偿偏移的能力。常用离合器有牙嵌式和摩擦式两种。牙嵌式离合器传递转矩大并能严格两轴一起回转,尺寸紧凑,但离合困难。摩擦式离合器接合平稳、方便,并起稳定保护作用,但不能两轴转速相同。选用时,应起先决定所选联轴器或离合器类型,然后根据所传递的计算转矩在相的标准中选取型号。

在实际应用当中,膜片联轴器是一种以金属挠性元件来传递转矩而无需润滑的传动装置,应用于舰船、航空、石油化工、机械制造等。其挠性元件是由数量的薄金属膜片0.2mm~0.6mm叠合而成的膜片组。工作时转矩从主动法兰盘输入,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从动法兰盘输出。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中。



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