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膜片聯軸器結構與剛度特性
2015-12-26 3254 隨著現代工業技術的飛速發展， 對高速大功率旋轉機械的研究得到了廣泛的重視， 尤其在復雜轉子系統動力學方面。轉子各跨間的聯接問題也一直受到廣泛的注意， 導致各種新型高性能撓性聯軸節的不斷出現， 各種因素引起的軸系聯接部分的相對位移常要求采用撓性聯軸節加以補償。金屬膜片撓性聯軸器(膜片聯軸器)是其中一種新型的撓性聯接裝置。
膜片聯軸器有許多獨特的優點， 如扭轉方向剛性很大， 能傳遞大扭矩， 在軸向和角向有很大撓度。它主要靠金屬膜片材料的三維變形來吸收傳動軸間各種(包括軸向、橫向、角向)偏移的一種撓性聯軸器， 并有吸振、減振作用， 特別適用于高速重載場合。
1、膜片聯軸器結構
膜片聯軸器其中膜片是聯軸器的關鍵部件， 通過它傳遞轉矩和運動。它是由一定數量的薄高強度合金片疊合而成， 膜片厚度薄的可達0 .12mm 。主要形狀有輪幅式、圓環式、連桿式、多邊式和束腰式。
所用膜片為束腰式， 因其具有接近等強度、柔性好、螺栓孔周圍應力低、離心力小等優點。其工作原理是， 扭矩從主動端半聯軸器輸入， 經過沿圓周間隔布置的主傳扭高強度螺栓將扭矩傳至膜片組， 經過中間軸段， 再次由膜片組傳輸給從動端半聯軸器輸出。
2、膜片聯軸器的剛度特性
對膜片聯軸器振動特性等作了較為深入的研究。膜片組的軸向彈性剛度變化是非線性的， 即隨軸向位移的變化， 軸向彈性剛度不與軸向變形成正比。軸向剛度K1 與橫向剛度K2 分別如式(1)和式(2)所示。
K1 =4 .3EkzbF(u)h3 (φ0 R)3 (1)
K2 =414Ebh3 zk πRφ30L2c (2)
其中， k 為半聯軸器上螺栓數， z 為每組膜片數目， R 為聯接螺栓所處半徑， b 為膜片寬度， E 為膜片彈性模量， φ0 =(π k )-(0 .8d R)為兩相鄰螺栓間膜片彈性部分的夾角， d 為緊固墊片直徑， F(u)為u =1 .93 (δ h)2 的函數， 式中δ為膜片軸向位移， h 膜片厚度， Lc 為每組膜片組中心線之間距離。
