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膜片聯(lián)軸器膜片應(yīng)力計算及疲勞壽命分析

發(fā)布時間:2019-08-16
?膜片聯(lián)軸器(亦稱疊片、鋼片聯(lián)軸器)是一種有廣泛發(fā)展前途的、新型的、可取代齒式聯(lián)軸器的兩軸聯(lián)接裝置它由兩端軸、膜片組、中間軸和連接螺栓組成。

膜片聯(lián)軸器(亦稱疊片、鋼片聯(lián)軸器)是一種有廣泛發(fā)展前途的、新型的、可取代齒式聯(lián)軸器的兩軸聯(lián)接裝置它由兩端軸、膜片組、中間軸和連接螺栓組成。其中,膜片組由數(shù)量的薄不銹鋼涂層膜片疊合而成,通過它來傳遞轉(zhuǎn)矩和運動。聯(lián)軸器所連接的兩軸,由于制造和安裝誤差、承載變形、熱變形以及機座下沉等原因,軸線間會產(chǎn)生某種程度的軸向、角向、徑向偏概軸線的相對偏移會在軸、軸承和聯(lián)軸器上引起附加載荷,使機組工作條件惡化膜片聯(lián)軸器能通過膜片的撓性來吸收軸線間的三向偏移,工作條件膜片聯(lián)軸器能傳遞大的轉(zhuǎn)矩,而且具有結(jié)構(gòu)簡單、加工方便、不需潤滑等優(yōu)點,因而廣泛應(yīng)用于航空、艦船、石油化工、機械制造等。

膜片是膜片撓性聯(lián)軸器的關(guān)鍵元件,由于軸線間偏移、傳遞轉(zhuǎn)矩、承受離心力,膜片工作時處于復(fù)雜的受力狀態(tài)。

膜片變形是薄板彎曲問題,一般情況下,膜片承受的預(yù)變形是小變形,采用小撓度理論來處理。

膜片上相鄰兩孔的螺栓分別與兩端軸和中間軸的凸沿相連接,即螺栓相間反向布置,導(dǎo)致它們之間通過膜片的撓性可以有相對位概當(dāng)確定一個孔所在的位置是固定時,相鄰的兩孔處,由于預(yù)變形而導(dǎo)致法向作用力,對隔過一個孔的第三孔,又可為固定約束。

膜片作為關(guān)鍵性元件,其疲勞壽命決定著膜片聯(lián)軸器的正常使用壽命。又由于膜片是個缺口件,其疲勞強度和壽命取決于應(yīng)力集中(或應(yīng)變集中)處的較大局部應(yīng)力和應(yīng)變,因此,適宜用局部應(yīng)力一應(yīng)變法計算其疲勞裂紋萌生壽命。

局部應(yīng)力泣變法是近代在低周疲勞計算公式的基礎(chǔ)上,提出的新的疲勞壽命估算方法,認(rèn)為只要較大局部應(yīng)力應(yīng)變相同,疲勞壽命就相同。局部應(yīng)力泣變法估算出的是裂紋形成壽命。

膜片聯(lián)軸器是一種的金屬強元件撓性聯(lián)軸器,由幾組膜片用螺栓交錯地與兩半聯(lián)軸器聯(lián)接,每組膜片由數(shù)片疊集而成,膜片分為連桿式和不同形狀的整片式,被廣泛用于各種機械裝置的軸系傳動。

膜片聯(lián)軸器在技術(shù)上有四大優(yōu)點:

1、干式聯(lián)軸器,無需潤滑:彈性膜片聯(lián)軸器依靠金屬膜片來傳遞扭矩并吸收由不對中引起的變形,零部件之間沒有相對運動,沒有摩擦磨損,因而不需要潤滑,符合流程設(shè)備無油化發(fā)展方向;

2、全金屬結(jié)構(gòu),傳扭能力大,使用壽命長:膜片聯(lián)軸器采用金屬膜片作為彈性元件,,傳遞載荷能力大,而且整個產(chǎn)品中不存在非金屬件,沒有老化問題,使用壽命長,比起非金屬彈性元件聯(lián)軸器來說,膜片聯(lián)軸器適用于苛刻的使用環(huán)境;

3、補償不對中能力大,安裝找正方便: 膜片聯(lián)軸器采用奧氏體不銹鋼膜片,可以在傳扭的同時承受較大的變形,從而補償兩軸的不對中;

4、軸向和角向剛度低,對設(shè)備影響?。耗て?lián)軸器采用很薄的金屬膜片作為彈性元件,角向和軸向剛度低,因而附加軸向力和附加彎矩很小。由于齒式聯(lián)軸器齒面可相對滑移,所以人們往往覺得齒式聯(lián)軸器能夠補償大的角向和軸向不對中,而不會給機組附加影響。

膜片聯(lián)軸器是由兩種法蘭半聯(lián)軸器和一組膜片靠螺絲緊固實現(xiàn)轉(zhuǎn)動,在安裝時應(yīng)注意以下幾點要求:

(1)將安裝軸表面的灰塵污濁擦拭干凈,同行抹一層薄薄的機油或者潤滑劑;

(2)將膜片聯(lián)軸器內(nèi)孔清潔干凈,抹機油或者潤滑劑;

(3)將膜片聯(lián)軸器插入安裝軸,如孔徑偏緊,注意避免用鐵錘或硬金屬擊打安裝;

(4)定位完成后,先按對角線方向,用扭力扳手(規(guī)定的擰緊力矩1/4)輕輕地擰緊螺絲;

(5)加大力度(規(guī)定擰緊力矩的1/2)重復(fù)完成第4步動作;

(6)按規(guī)定的擰緊力矩進(jìn)行擰緊力矩進(jìn)行擰緊固定;

(7)然后,按圓周方向依次擰緊固定螺絲。


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