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膜片聯軸器的膜片應力分析

2016-06-08 11:04:32

  膜片聯軸器是一種具有廣泛應用前景的新型的、可取代齒式聯軸器的兩軸聯接裝置膜片聯軸器所聯接的兩軸,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,軸線間會產生   的軸向、角向、徑向偏移。它將在軸、軸承和聯軸器上引起附加載荷,使機組工作條件惡化膜片聯軸器靠膜片的彈性變形來補償軸線間的軸向、角向、徑向相對位移,工作條件它具有傳遞扭矩允結構簡單、拆裝方便、工作、不需潤滑等優點因而廣泛應用于航空艦船石油化工、機械制造等。
  膜片聯軸器在船舶中應用廣泛,特別是用于高速快艇軸系時,對軸系振動特性影響很大。因此,對其剪切剛度彎曲剛度和扭轉剛度   計算的研究,有助于準確了解軸系振動情況,為船舶動力裝置的   運行提供文中根據膜片聯軸器的結構和工作特點,針對工程設計和計算中常見的六孔圓環形膜片,基于薄板彎曲理論,推導出了膜片彎曲剛度計算公式,并用有限元法進行了實例計算。
  膜片聯軸器由兩端軸、膜片組中間軸和連接螺栓組成。其中膜片由   數量的薄不銹鋼涂層膜片疊合而成,通過它來傳遞扭矩和運動。膜片是膜片聯軸器的關鍵彈性元件。由于軸線間的偏移、傳遞扭矩承受離心力,膜片工作時受力情況復襲例如軸線間的偏移
引起彎曲應力;傳遞扭矩引起拉壓應力;旋轉離心力引起離心應力;螺栓擰緊力引起擠壓應力:實際工作中承受的是這幾種應力的組合。
膜片上相鄰兩孔的螺栓分別與兩端軸和中間軸的凸緣連接,即螺栓相間反向布置由于膜片的撓性,軸線間可以有相對位移。說明了膜片上約束和載荷的作用情況:當確定一個螺栓孔2所在的位置是固定時,相鄰的兩螺栓孔13處由于預變形而導致法向作用力,對隔過螺栓孔3的螺栓孔4,又可稱為固定約束。
  膜片的厚度h和外徑R,的比值很小,即厚徑比h/Ro<1,則膜片變形可視為薄板彎曲問題一般情況下,膜片聯軸器允許的角偏移是很小的。例如在船舶軸系的應用中要求小于1。因此膜片變形屬于小變形,可以采用薄板小撓度彎曲理論來分機當聯軸器聯接法蘭發生相對角向位移時,膜片的受力變形。根據膜片結構的對稱性和角位移情況下膜片所受彎曲應力的交變性,求膜片聯軸器的彎曲剛度時可以只取1 /3膜片進行分析。計算模型如圖4所示集中力F作用在A點,L和L3是夾緊邊,視為固定約束(因為考慮到這些位置有螺栓的預緊力,還有墊圈的作用,以致失去了各個反向的自由度);Lz和L、是自由邊。由于螺栓孔的直徑與膜片的徑向寬度相比較小,建模和計算分析時沒有考慮螺栓孔的影響。
 

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