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較大的差距。

膜片聯軸器是一種以金屬撓性元件來傳遞轉矩而無需潤滑的傳動裝置，廣泛應用于艦船、航空、石油化工、機械制造等。其撓性元件是由數量的薄金屬膜片0.2mm~0.6mm疊合而成的膜片組。工作時轉矩從主動法蘭盤輸入，經過沿圓周間隔布置的主動傳扭螺栓將轉矩傳輸至金屬膜片，再由膜片通過從動螺栓傳至從動法蘭盤輸出。它通過合金膜片組產生彈性變形來實現聯軸器的撓性傳動，利用膜片的柔性來吸收輸入輸出軸間的相對位移，從而補償傳動軸系各個連接部分由于各種因素引起的殘余不對中。

膜片聯軸器能夠補償的不對中形式包括如下3種基本類型：角向(兩軸線成角度交于兩軸端之間的中點)、橫向(兩軸線平行偏移)和軸向(兩軸軸向間隙過大)。旋轉軸系運行時出現的實際偏移往往是以上任意2種不對中的組合或者同時兼有3種不對中形式，因此膜片聯軸器實際工作時的載荷及變形比較復雜。

膜片聯軸器主要由左右半聯軸器、膜片組、中間體、螺栓、防松螺母、墊塊等零部件組成，常見結構。其工作原理為：轉矩從左半聯軸器輸入，經主動螺栓傳輸至膜片組，膜片組再通過從動螺栓將轉矩傳至中間體，同樣轉矩通過另一端的膜片組、螺栓及右半聯軸器輸出。膜片常用的結構有輪輻式、圓環式、連桿式、多邊式、束腰式。輪幅式和連桿式是早期的形式，圓環式比較簡單，但柔性差，目前常用的還是多邊式和束腰式。特別是束腰式接近等強度，柔性好，螺栓孔周圍應力低，離心力小，去除多余質量，轉速還可提高。據企業現場調研目前大多選用束腰式膜片。膜片厚度為0.2-0.6mm，膜片組由數量的膜片重疊而成。

膜片聯軸器兼有剛性聯軸器(如齒輪聯軸器)和彈性聯軸器(如彈性套柱銷聯軸器)的優點，與齒式聯軸器比較：

一、膜片式是借助于元件自身的撓曲來適應軸線的不對中，因而避免了齒式聯軸器的齒面的相對滑移或滾動摩擦接觸，故無需潤滑，省去了復雜滑油系統；

二、使用壽命長；

三、不對中適應能力大，通常可達齒式的十倍；

四、軸向推力小，只有齒式的幾分之一。

對膜片聯軸器分析包括以下幾方面的內容：

一、對膜片進行優化分析，以較佳的膜片結構。

二、按照膜片聯軸器的受載情況，對膜片聯軸器進行設計，建立風力發電機組高速膜片聯軸器的實體幾何模型。

三、為膜片建立兩種不同單元的有限元模型：四面體和六面體單元，進行對比分析，選擇較優的一種模型進行強度分析。計算了膜片在承受各種載荷情況下的變形和應力大小及其分布，進而對它們進行了限強度校核和結果分析，不同工況下聯軸器的軸向、徑向和角偏移量滿足設計要求。

四、對膜片進行疲勞壽命分析，以機組的正常運行和使用壽命。

膜片聯軸器與彈性套柱銷聯軸器比較：

一、膜片聯軸器在角偏轉安裝條件下運轉，傳動速率高于彈性柱銷聯軸器，有節能作用；

二、膜片聯軸器在角偏轉安裝條件下運轉，適應，彈性柱銷聯軸器在偏轉20情況下運轉2小時后，彈性圈全部損壞，而膜片聯軸器運動正常，無損壞現象；

三、膜片聯軸器具有良好的減振作用，尤其在轉速達10000轉/分以上振動特別小，這種良好性能特別適用于活塞式動力機的傳動系統以及礦山機械、履帶式車輛的傳動。

由于膜片聯軸器滿足風力機對彈性聯軸器的要求，并且比其他彈性聯軸器具有多優良的性能，因此兆瓦級風電機組增速齒輪箱高速軸和發電機轉子軸的連接采用膜片聯軸器。

在風力發電機組中對彈性聯軸器的基本要求為：

一、，承載能力大。由于風力發電機組的傳動軸系有可能發生瞬時尖峰載荷，故要求聯軸器的許用瞬時較大轉矩為許用長期轉矩的三倍以上。

二、，阻尼大，具有足夠的減振能力。把沖擊和振動產生的振幅降低到允許的范圍內。

三、具有足夠的補償性，滿足工作時兩軸發生位移的需要。

四、工作性能穩定，對具有橡膠彈性元件的聯軸器還應具有耐熱性、不易老化等特性。