膜片聯(lián)軸器的運(yùn)轉(zhuǎn)工況及故障分析

　　隨著科技發(fā)展，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的工況越來越復(fù)雜，對(duì)聯(lián)軸器的要求也越來越高。近些年來，膜片聯(lián)軸器由于其傳遞效率高，適用性強(qiáng)，補(bǔ)償性強(qiáng)等應(yīng)用優(yōu)勢(shì)得到了大力的發(fā)展。它的應(yīng)用足跡己從設(shè)備傳動(dòng)普遍到民用機(jī)械、石油、化工、燃?xì)?、電力、鋼鐵、風(fēng)機(jī)及泵等各行業(yè)。

　　膜片聯(lián)軸器又稱為鋼片撓性聯(lián)軸器、疊片撓性聯(lián)軸器。該類聯(lián)軸器主要通過彈性膜片來實(shí)現(xiàn)減振及角向、軸向、橫向位移補(bǔ)償。膜片聯(lián)軸器主要由金屬撓性膜片組、左右半聯(lián)軸器、連接螺栓等零部件組成。膜片組由數(shù)量的高強(qiáng)度不銹鋼涂層膜片疊合而成，并通過螺栓交替固定于主動(dòng)端和從動(dòng)端。膜片厚度一般為0.2一0.6mm，膜片形狀主要有圓環(huán)式、輪幅式、連桿式、多邊式和束腰式。實(shí)際工程中，常采用帶中間軸的雙膜片組聯(lián)軸器，該類膜片聯(lián)軸器對(duì)系統(tǒng)中出現(xiàn)的平行不對(duì)中和角度不對(duì)中有的補(bǔ)償作用。工作原理為：工作時(shí)轉(zhuǎn)矩從左半彈性膜片聯(lián)軸器輸入，經(jīng)過沿圓周間隔布置的主動(dòng)傳扭精密螺栓將轉(zhuǎn)矩傳輸至金屬膜片，再由膜片通過從動(dòng)精密螺栓傳至右半聯(lián)軸器輸出。它通過高強(qiáng)度合金膜片組產(chǎn)生彈性變形來實(shí)現(xiàn)聯(lián)軸器的撓性傳動(dòng)，利用膜片的柔性來吸收輸入輸出軸間的相對(duì)位移，從而補(bǔ)償傳動(dòng)軸系各個(gè)連接部分由于各種因素引起的殘余不對(duì)中。

　　膜片聯(lián)軸器被廣泛應(yīng)用的同時(shí)，其剛度在選用聯(lián)軸器和故障分析時(shí)被考慮。一些廠家的說明書中，給出的剛度往往是一些估算的定值。近些年，一些學(xué)者對(duì)聯(lián)軸器的剛度和受力進(jìn)行了解析分析和數(shù)值計(jì)算。

　　洪成文利用梁的彎曲理論推導(dǎo)了膜片聯(lián)軸器的隨軸向位移呈現(xiàn)非線性變化的軸向剛度。對(duì)連桿式膜片聯(lián)軸器進(jìn)行了受力分析，給出了連桿式膜片聯(lián)軸器的剛度計(jì)算方法。對(duì)傳遞較大功率的8孔圓環(huán)形膜片，進(jìn)行了膜片應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)剛度的分析，并用有限元法進(jìn)行了實(shí)例計(jì)算，但計(jì)算結(jié)果也都是定值。

　　對(duì)四螺栓膜片聯(lián)軸器的橫向剛度進(jìn)行了理論推導(dǎo)，然后利用ANSYS對(duì)膜片聯(lián)軸器進(jìn)行受力分析求得剛度，通過分析發(fā)現(xiàn)膜片聯(lián)軸器的橫向剛度并非是定值，而是隨著轉(zhuǎn)動(dòng)呈現(xiàn)周期性的變動(dòng)。

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