膜片联轴器原理与设计

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膜片联轴器原理与设计
文章来源:http://www.huanbao.com/esite/detail10055249.htm
膜片联轴器的原理知识
靠膜片的弹性变形来补偿所联两轴的相对位移,是一种高性能的金属弹性元件挠性联轴器,
不用润滑,无旋转间隙, 不受温度和油污影响,结构较紧凑,强度高,使用寿命长,具有
耐碱、耐酸、防腐蚀的特点,适用于高温、高速、有腐蚀介质工况环境的轴系传动,广泛用
于各种机械装置的轴系传动,如水泵(尤其是 大功率、化工泵)、风机、压缩机、液压机械、
石油机械、印刷机械、纺织机械、化工机械、矿山机械、冶金机械、航空(直升飞机)、舰艇
高速动力传动系统,经动平衡后应用于高速传动轴系已比较普遍。

膜片联轴器至少由一个膜片和两个轴套组成。膜片被用销钉紧固在轴套上一般不会松动或引
起膜片和轴套之间的反冲。有一些生产商提供两个膜片的,也有提供三个膜片的,中间有一
个或两个刚性元件,两边再连在轴套上。
膜片联轴器这种特性有点像波纹管联轴器,实际上联轴器传递扭矩的方式都差不多。膜片本
身很薄,所以当相对位移荷载产生时它很容易弯曲,因此可以承受高达1.5度的偏差,同时
在伺服系统中产生较低的轴承负荷。
单膜片联轴器和双膜片联轴器的不同之处是处理各种偏差能力的不同,鉴于其需要膜片能复
杂的弯曲,所以单膜片联轴器不太适应偏心。而双膜片联轴器可以同时曲向不同的方向,以
此来补偿偏心。

膜片联轴器创新设计与分析
膜片联轴器的易损部件为膜片组件。膜片组件的使用寿命决定了联轴器的使用寿命和工作效
率。
国内生产的膜片联轴器无论在外观质量还是在使用寿命等各方面都与国外产品有一定的差
距。为此,研究人员对膜片联轴器进行了研究[1-5],但其中一部分成果仅为理论研究成果,未对
膜片组件的结构提出更佳解决方案,另一些成果仅对某种特殊结构膜片(如圆形膜片)进行探
讨,或者是仅对单片膜片进行分析,由此得出的结论普适性不强。从实际损坏的膜片组及理论
分析可知,膜片组件的损坏主要出现在膜片组铰接点附近。膜片联轴器的易损部件为膜片组
件。膜片组件的使用寿命决定了联轴器的使用寿命和工作效率。这是因为,当动力机械与工
作机械之间存在角度位移、轴向位移时,连接动力机械与工作机械的膜片联轴器中的膜片组
会产生附加应力。当膜片联轴器处于高速运转或反复正反转状态时,膜片组承受着交变应力
的作用,易发生疲劳破坏。为了具体分析膜片组损坏原因,延长膜片联轴器的使用寿命,以束腰
形膜片为例,先基于TRIZ理论确定膜片组的结构,再利用CosmosWorks对脉冲阀膜片组进行
强度分析,并对传统膜片组和有补片膜片组进行分析比对。

安装使用说明
1. 安装前应首先检查原动机和工作机两轴是否同心,两轴表面是否有包装纸和碰伤,联轴
器两个半联轴节内孔是否有杂物,内孔棱边是否有碰伤、如有应将轴、半联轴 节清理干净,
碰伤用细锉处理好。 然后 检查两个半联轴节的内孔直径和长度是否同原动机、工作机的直
径和轴伸长度尺寸相符。一般选型时,让原动机和工作机端半联轴节长度小于其轴伸长度
10— 30mm为好。

2. 为了便于安装,最好是将两个半联轴节放在120--150的保温箱或油槽中进行预热,使内
孔尺寸涨大很容易装上。安装后保证轴头不能凸出半联轴节端面,以 齐平为好。 检测两半
联轴节之间的距离:沿半联轴节的法兰盘两内侧测出3--4点的读数取平均值,及加长段与
两个膜片组实测尺寸之和,两者误差控制在0—0.4mm范 围之内。