膜片联轴器脱开时须停机及中膜片高应力区域

 膜片联轴器脱开时须停机及中膜片高应力区域

膜片联轴器用于将两轴联接起来并传递给扭矩的部件，亦有时兼做过载   保护作用。本联轴器是一种固定联接装置，在机器正常运转时是不能随意脱开的，要脱开   停机。以将联轴器的受力总结为下列四种，并给出啦各种力的计算方法，以八孔束腰式膜片为   对象。（1）膜片联轴器扭矩产生产生的薄膜应力。设传递的扭矩为T(Nm)，总片数为m，对于8孔螺栓，由简化条件知：单片膜片的转矩T1=T/m，每个主螺栓上所受的力为F=T/4mR。（2）高速旋转时由于惯性所产生的离心应力。假定螺栓与膜片联轴器膜片材料相同，可计算得各自的质量，根据所处的位置和螺旋角度，可算的离心力，且作用在总质心上。高转速机械的离心惯性力在结构的应力计算中重要，其离心惯性力可以按径向力F=(2n/60)2rp加载，方向沿径向向外，固定中间螺栓孔的径向位移、周向位移和轴向位移，周边无其他载荷作用。（3）由于膜片联轴器轴向安装的误差，使膜片沿轴线方向发生弯曲变形。该位移加载在中间螺栓孔处的轴线方向，径向位移和轴向位移固定。在两端的两个中间空来施加约束，中间孔来承受载荷。这样就把它作为静定简支机构来处理。（4）角向安装误差引起的弯曲应力。它可以根据下图的简化来求解。由于在轴线角向的安装实际误差，使膜片联轴器膜片沿轴线方向发生周期性弯曲变形，而且它是决定膜片联轴器膜片疲劳寿命的主要原因。根据角向偏差计算所引起的中间螺栓孔一周在轴线方向的位移，径向位移和轴向位移固定。通过角度倾斜可以求出恢复力矩H的大小，一般情况下，膜片联轴器膜片的角位移是很小的，因此膜片变形属于小变形，可以采用薄板小挠度弯曲理论来分析。

膜片联轴器膜片中高应力区域出现在膜片上铰接点附近，低   系数区域也出现在铰接点附近，这说明该区域易发生破坏；在同样工况下，膜片组增添补片后，能缩小膜片组中高应力区域和低   系数区域范围，从而提高膜片组的能力。为了解决传统膜片组易损坏问题，先基于TRIZ理论设计出有补片的膜片联轴器，再利用CosmosWorks软件对传统联轴器的膜片组和有补片膜片联轴器的膜片组进行了分析。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效率。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面都与   产品有   的差距。为此，   人员对膜片联轴器进行了   [15]，但其中一部分成果仅为理论   成果，未对膜片联轴器膜片组件的结构提出   佳解决方案，另一些成果仅对某种结构膜片(如圆形膜片)进行探讨，或者是仅对单片膜片进行分析，由此得出的结论普适性不强。从实际损坏的膜片组及理论分析[1飊5]可知，膜片联轴器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。当膜片联轴器处于高速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。为了具体分析膜片组损坏原因，延长膜片联轴器的使用寿命，以束腰形膜片为例，先基于TRIZ理论确定膜片组的结构，再利用CosmosWorks对膜片组进行强度分析，并对传统膜片组和有补片膜片组进行分析比对。

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