怎樣計算膜片聯(lián)軸器的扭轉剛度？

一、當膜片聯(lián)軸器旋轉時(shí)，其角向偏移將產(chǎn)生交變應力，每旋轉一周循環(huán)交變一次。膜片動(dòng)應力將導致膜片和螺栓的疲勞破壞，因而準確地計算動(dòng)靜復合應力，是預測膜片聯(lián)軸器壽命、確定膜片式聯(lián)軸器工作的關(guān)鍵。

二、已有的相關(guān)研討多限于分析膜片在單承受某一種載荷時(shí)的應力分布情況，而對于膜片實(shí)際承受復雜載荷時(shí)的動(dòng)靜復合應力較少涉及。聯(lián)軸器的形式很多，根據功能和原理的不同分為3類(lèi)：普通聯(lián)軸器、聯(lián)軸器、特別聯(lián)軸器。聯(lián)軸器是在普通聯(lián)軸器基礎上增加機構，一旦扭矩過(guò)載，可以使傳動(dòng)中斷或限制扭矩的傳遞，從而保護機器的重要部件不受損壞。特別聯(lián)軸器是指用非機械方式聯(lián)接的聯(lián)軸器，如液力傳動(dòng)、氣壓傳動(dòng)或磁力傳動(dòng)的聯(lián)軸器。

三、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)的方法推導出連桿型膜片聯(lián)軸器在單承受轉矩、離心載荷、軸向偏移以及角向偏移時(shí)膜片內部應力的計算公式，同時(shí)提出了一種計算膜片扭轉剛度的方法，是運用經(jīng)驗公式來(lái)分析膜片應力和剛度的典型方法，但是不足是無(wú)法考慮螺栓孔周?chē)鷧^域應力集中效應的影響，導致計算應力與實(shí)際應力有大的差距。

四、比較典型的運用有限元法和薄板彎曲理論對膜片應力和疲勞壽命開(kāi)展的研討。其共同點(diǎn)是先分析膜片在各種單工況下的應力，將3種靜態(tài)應力（軸向彎曲應力、膜片應力、離心應力）的組合應力作為膜片的平均應力，將旋轉時(shí)角向偏移引起的應力作為交變應力幅，應用靜力學(xué)分析分別求得平均應力和交變應力幅，然后基于此結果進(jìn)行疲勞分析。

膜片聯(lián)軸器常用于伺服系統中，膜片具有很好的扭矩剛性，但稍遜于波紋管聯(lián)軸器。膜片聯(lián)軸器精巧，如果在使用中誤用或沒(méi)有正確安裝則很容易損壞，所以確定偏差在聯(lián)軸器的正常運轉的承受范圍之內是需要的，選擇適合的聯(lián)軸器是用好聯(lián)軸器的關(guān)鍵一步。

膜片聯(lián)軸器由于具有優(yōu)異的不怕蝕性、成型性、相容性以及在很寬溫度范圍內的強韌性等系列特點(diǎn)，所以在重工業(yè)、輕工業(yè)、生活用品行業(yè)以及建筑裝飾等行業(yè)中獲取得普遍的應用。

膜片聯(lián)軸器用于流程動(dòng)力設備時(shí)應關(guān)注的幾個(gè)問(wèn)

一、洽理估算熱漲值

由于溫度場(chǎng)的復雜性，要準確地計算機器由冷態(tài)到熱態(tài)的熱漲值是很困難的。當然，膜片聯(lián)軸器有比較大的軸向補償能力，因此沒(méi)有計算得那么，只要估算就行了。估算時(shí)要考慮轉子推力軸承的位置和機殼死點(diǎn)的位置，確定轉子和機殼的膨脹方向以及機殼膨脹對轉子位置的影響，然后根據材料的線(xiàn)漲系數分別計算轉子和機殼的膨脹量，后進(jìn)行疊加從而求出機器熱漲造成的軸頭位置變化量。

二、洽理確定傳遞扭矩

一般情況下應按機組的實(shí)際傳遞功率和實(shí)際工作轉速來(lái)確定傳遞扭矩選用膜片聯(lián)軸器，這樣選出的膜片聯(lián)軸器不僅能滿(mǎn)足傳扭要求，而且結構輕巧，對機組的附加力和彎矩也小。有些用戶(hù)為了追求保險，選擇聯(lián)軸器時(shí)層層加碼，這樣選用的聯(lián)軸器往往過(guò)于笨重，使用效果不好。聯(lián)軸器在工作時(shí)受穩態(tài)載荷CAL口扭矩、軸向不對中等環(huán)口交變載荷CAL口交變扭矩、角向和徑向不對中等)的復合作用。

聯(lián)軸器廠(chǎng)家在產(chǎn)品設計時(shí)通常會(huì )留有疲勞系數卿陣與咆的比值天關(guān)鍵受力元件的復合應力點(diǎn)一般落在修正的古德曼曲線(xiàn)伍似恒壽命曲線(xiàn))的左下方，使疲勞系數大于1。聯(lián)軸器選型時(shí)廠(chǎng)家會(huì )根據不同工況下扭矩波動(dòng)的劇烈程度乘以一個(gè)合理的工況系數漢稱(chēng)“服務(wù)系數”天實(shí)際工作點(diǎn)會(huì )進(jìn)一步遠離古德曼曲線(xiàn)。選用不同工況系數時(shí)實(shí)際復合應力點(diǎn)位置。根據膜片聯(lián)軸器工況系數應不小于1.5，確有需要時(shí)位口軸系匹配需要天供需雙方可以協(xié)商降低工況系數，但小不得低于1.2。

總之，膜片聯(lián)軸器選型的依據應是成套商或主機廠(chǎng)家提供的機器類(lèi)型和正常情況下的軸功率，不應層層加碼。當然，有些場(chǎng)合還應考慮其它工況。

1)當要求聯(lián)軸器在從動(dòng)機過(guò)載時(shí)仍能正常工作時(shí)，應按驅動(dòng)機功率選型；

2)當驅動(dòng)機為電動(dòng)機時(shí)，如有應考慮電動(dòng)機的瞬時(shí)短路力矩。

所選聯(lián)軸器應能適應機組

大連續轉速的1100，機組工作轉速不同，聯(lián)軸器的選材、結構設計、加工精度、動(dòng)平衡精度等要求均不同。一般情況下，聯(lián)軸器制造廠(chǎng)家有不同的系列來(lái)分別滿(mǎn)足不同轉速范圍的需要。因此，選擇膜片式聯(lián)軸器型號時(shí)應核查該型號的大許用轉速能否滿(mǎn)足機組要求。