彈性膜片聯(lián)軸器在機器正常運轉時是不能隨意脫開的,要脫開必須停機。這種聯(lián)軸器主要是將兩傳動軸聯(lián)接起來并傳遞給扭矩的部件,但有時候也做過載安全設施。
彈性膜片聯(lián)軸器結構形式是將膜片組用螺栓交叉的固定在與兩半聯(lián)軸器聯(lián)接,螺栓孔分為4孔、6孔、8孔、10孔、12孔。膜片的形式分為連續(xù)多邊環(huán)形、圓環(huán)形、分離連桿形、輪輻形、成型膜片和波形膜片。
以下是聯(lián)軸器的受力總結及計算方法,我們以八孔束腰式膜片進行分析。
(1)扭矩產(chǎn)生的薄膜應力。設傳遞的扭矩為T(N.m),總片數(shù)為m,對于8孔螺栓,由簡化條件知:單片膜片的轉矩T1=T/m,每個主螺栓上所受的力為F=T/4mR。
(2)高速旋轉時由于慣性所產(chǎn)生的離心應力。假定螺栓與聯(lián)軸器膜片材料相同,可計算得各自的質量,根據(jù)所處的位置和螺旋角度,可算的離心力,且作用在總質心上。高轉速機械的離心慣性力在結構的應力計算中十分重要,其離心慣性力可以按徑向力F=(2∏n/60)2rp加載,方向沿徑向向外,固定中間螺栓孔的徑向位移、周向位移和軸向位移,周邊無其他載荷作用。
(3)由于軸向安裝的誤差,使膜片沿軸線方向發(fā)生彎曲變形。該位移加載在中間螺栓孔處的軸線方向,徑向位移和軸向位移固定。在兩端的兩個中間空來施加約束,中間孔來承受載荷。這樣就把它作為靜定簡支機構來處理。
(4)角向安裝誤差引起的彎曲應力。它可以根據(jù)下圖的簡化來求解。由于在軸線角向的安裝實際誤差,使膜片沿軸線方向發(fā)生周期性彎曲變形,而且它是決定聯(lián)軸器膜片疲勞壽命的主要原因。根據(jù)角向偏差計算所引起的中間螺栓孔一周在軸線方向的位移,徑向位移和軸向位移固定。通過角度傾斜可以求出恢復力矩H的大小,一般情況下,聯(lián)軸器膜片的角位移是很小的,因此膜片變形屬于小變形,可以采用薄板小撓度彎曲理論來分析。
其膜片聯(lián)軸器工作中的特點:
1、不要潤滑,無需維護可從根本上消除齒型聯(lián)軸器因齒面磨損導致的振動避免齒型聯(lián)軸器因積油產(chǎn)生的新的不平衡等一系列問題。
2、可在不干擾主從動裝置情況下裝拆可在2小時內完成聯(lián)軸器的更換,提高設備利用率
3、能在惡劣的環(huán)境條件下運行可在攝氏300度以內條件下運行可在酸、堿、鹽霧等腐蝕性環(huán)境下運行
4、承受不對中能力強,具有一定的減振、降噪能力不對中能力可滿足絕大部分動力傳動裝置運行中的不對中要求
5、零游隙、不變的低不平衡量,無噪聲聯(lián)軸器零件采用無間隙裝配,無運行噪音,保持不變的初始動平衡精度
6、對相連裝置施加可預測的低附加負與同類撓性傳動元件相比,膜片聯(lián)軸器對相連裝置施加可預測的最小的作用力和彎矩
7、具有高功率質量比,特別適合連接大功率動力裝置
8、軸間剛度非線性變化,有效制約電動機磁中心漂移