膜片型聯軸器的選型與旋轉時的應力

膜片型聯軸器的選型原則有以下五點，我們一起來看看：

一、膜片型聯軸器常用于伺服系統中，膜片具有很好的扭矩剛性，但稍遜于波紋管聯軸器。

二、根據軸徑調整型號：初步選定的軸承聯軸器聯接尺寸，即軸孔直徑d和軸孔長度L，應符合主、從動端軸徑的要求，否則還要根據軸徑d調整聯軸器的規格。

三、膜片型聯軸器這種特性有點像波紋管聯軸器，實際上聯軸器傳遞扭矩的方式都差不多。膜片本身很薄，所以當相對位移荷載產生時它很容易彎曲，因此可以承受高達1.5度的偏差，同時在伺服系統中產生較低的軸承負荷。

四、膜片型聯軸器至少由一個膜片和兩個軸套組成。膜片被用銷釘緊固在軸套上一般不會松動或引起膜片和軸套之間的反沖。有一些生產商提供兩個膜片的，也有提供三個膜片的，中間有一個或兩個剛性元件，兩邊再連在軸套上。

五、膜片型聯軸器尤其精巧，如果在使用中誤用或沒有正確安裝則很容易損壞。

對于膜片型聯軸器的應力分析：

一、徑向、角向位移引起的彎曲應力由于在軸線角向上的安裝實際誤差，使膜片沿軸線方向發生周期性彎曲變形，而且它是決定膜片疲勞壽命的主要因素，通過角度傾斜可以求出回復力矩的大小。

二、膜片傳遞轉矩時，轉矩是通過主動螺栓利用膜片元件帶動從動螺栓，沿螺栓分布圓切線方向傳遞的。忽略膜片間微小的相對運動，認為各膜片均勻承擔轉矩。在彈性膜片聯軸器傳遞轉矩時膜片平面受力，帶有陰影部分的圓表示主動端輸入，空白圓表示從動端輸出。

三、膜面應力(轉矩應力，設傳遞轉矩為T(N0m)，總片數為m，對于8孔螺栓，由簡化條件知，T單片=Tlm，每個主螺栓上所受的力為F=Tl4mR。

四、軸向位移引起的彎曲應力由于在軸線方向上的安裝誤差，使膜片沿軸線方向發生彎曲變形，通過軸向位移的大小可以求出軸向力的大小。

五、離心應力假定螺栓與膜片材料相同，可計算出各自的質量，根據所處的位置和螺旋角度，可算得離心力，且作用在總質心上。

當膜片聯軸器旋轉時，其角向偏移將產生交變應力，每旋轉一周循環交變一次。膜片動應力將導致膜片和螺栓的疲勞破壞，因而準確地計算動靜復合應力，是預測膜片聯軸器壽命、膜片式聯軸器工作的關鍵。已有的相關多限于分析膜片在單承受某一種載荷時的應力分布情況，而對于膜片實際承受復雜載荷時的動靜復合應力較少涉及。相鄰兩螺栓孔之間的膜片段可等效為懸臂梁，并利用材料力學的方法推導出連桿型膜片聯軸器在單承受轉矩、離心載荷、軸向偏移以及角向偏移時膜片內部應力的計算公式，同時提出了一種計算膜片扭轉剛度的方法，是運用經驗公式來分析膜片應力和剛度的典型方法，但是其不足是無法考慮螺栓孔周圍區域應力集中效應的影響，導致計算應力與實際應力有大的差距。

系統的穩定性在膜片聯軸器兩側軸承處的不對中量作用下有的趨勢。在不對中量的影響下，系統的較小對數衰減率減小，失穩轉速下降。

聯軸器兩側和系統兩端軸承處的不對中量對系統支承負荷分配的影響是不同的。聯軸器兩側支承的負荷分配隨該處不對中量的增加而增大，而在系統兩端軸承處不對中量的影響下減小。而系統兩端軸承處的負荷分配隨聯軸器兩側支承處的不對中量的增加而減小，而在自身處的不對中量的影響下有所增大。由于膜片聯軸器的隔振功能使一跨轉子系統支承處的不對中量對另一跨轉子軸承的動靜特性影響較小。

系統的固有特性在不對中量的作用下發生改變，其中特征值的實部的相應值減小，而虛部增加，而且系統的前幾階模態不在呈現出對稱或反對稱的特性，以其中一跨轉子的變形為主，另外一跨幾乎不發生變形。

膜片聯軸器的轉子一軸承系統的不平衡響應。起先利用高斯消去法，求解系統在不平衡量的作用下所引起的強迫振動：分析了各結點的不平衡響應。然后以對稱布置的膜片聯軸器禍合的多跨轉子一軸承系統為對象，通過數值模擬分別分析了膜片聯軸器的剛度和轉子的不對中對系統不平衡響應的影響；詳細分析了不對中狀態下，系統支承處的不平衡響應隨轉速的變化，主要結論如下：

一、當系統通過臨界轉速區域時，轉子的不對中量對系統的不平衡響應有顯著影響，然而在工作轉速處，這種影響變小。

二、對于對稱的轉子一軸承系統，當膜片聯軸器徑向剛度等于某些值時，其轉角剛度對系統的不平衡響應影響很大。膜片聯軸器的徑向剛度時，轉角剛度決定了其隔振效果。當k，較小時有顯著的隔振功能。隨著k，的增大，其隔振效果在逐漸下降。通過分析表明膜片聯軸器的轉角剛度是影響其隔振效果的一個重要因素。

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