介紹計算膜片聯軸器膜片扭轉剛度的方法

1、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。

2、比較典型的運用有限元法和薄板彎曲理論對膜片應力和疲勞壽命開展的研討。其共同點是先分析膜片在各種單工況下的應力，將3種靜態應力（軸向彎曲應力、膜片應力、離心應力）的組合應力作為膜片的平均應力，將旋轉時角向偏移引起的應力作為交變應力幅，應用靜力學分析分別求得平均應力和交變應力幅，然后基于此結果進行疲勞分析。

3、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、確定膜片式聯軸器工作的關鍵。

4、已有的相關研討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。聯軸器的形式很多，根據功能和原理的不同分為3類：普通聯軸器、聯軸器、特別聯軸器。聯軸器是在普通聯軸器基礎上增加機構，一旦扭矩過載，可以使傳動中斷或限制扭矩的傳遞，從而保護機器的重要部件不受損壞。特別聯軸器是指用非機械方式聯接的聯軸器，如液力傳動、氣壓傳動或磁力傳動的聯軸器。

在運轉時顯得較為突出，如在離心力的作用下，油的分離、泄漏等，以及潤滑油的選擇，往往因潤滑設計用的是被連接機器的軸承潤滑油，而不是承載能力適當的齒輪潤滑油。因此，運轉的齒式聯軸器的潤滑問題尤為突出。另一方面，齒面相對滑移產生的磨損又會造成油泥和不平衡等一系列問題。所以，雖然齒式聯軸器曾經是大功率應用的選擇，但隨著膜片聯軸器的出現和發展，齒式聯軸器逐步淡出了。

金屬膜片撓性聯軸器主要由金屬膜片組、法蘭盤、兩端軸、中間軸和連接螺栓組成，是一種有普遍發展前途新型的可取代齒式聯軸器和彈性聯軸器的兩軸撓性連接裝置。目前常用結構有圓環式、多邊式和束腰式。由于圓環式結構簡單、制造方便而較為普遍的應用。20世紀80年代由引進的各種裝置、設備或引進技術制造的設備上均大量配用此種聯軸器。實踐表明，金屬膜片聯軸器失效在通常情況下均為膜片疲勞破環所致，因而許多學者致力于膜片應力和壽命分析，從中影響因素。本次主要是在重載、高轉速、安裝有大偏差工況下對給定的8孔聯軸器中的圓環膜片進行應力計算。從中尋求正確的膜片結構參數和允許的安裝誤差及大承受載荷。

我們就來講一講膜片聯軸器的選擇步驟和方法。

1、根據軸徑調整型號。初步選定的膜片聯軸器聯接尺寸，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。主、從動端軸徑不相同是普通現象，當轉矩、轉速相同，主、從動端軸徑不相同時，應按大軸徑選擇聯軸器型號。新設計的傳動系統中，應選擇符合GB/T3852中規定的七種軸孔型式，推薦采用J1型軸孔型式，以提升通用性和互換性，軸孔長度按聯軸器產品標準的規定。

2、選擇聯接型式。聯軸器聯接型式的選擇取決于主、從動端于軸的聯接型式，一般采用鍵聯接，為統一鍵聯接型式及代號，在GB/T3852中規定了七種鍵槽型式，四種無鍵聯接，用得多的是A型鍵。

3、選定聯軸器品種、式、規格。根據動力機和聯軸器載荷類別、轉速、工作環境等綜合因素，選定聯軸器品種；根據聯軸器的配套、聯接情況等因素選定聯軸器型式；根據公稱轉矩、軸孔直徑與軸孔長度選定規格。為了軸和鍵的強度，在選定聯軸器型號后，應對軸和鍵強度做校核驗算，以后確定聯軸器的型號。

4、選擇膜片聯軸器品種、型式。了解聯軸器在傳動系統中的綜合功能，從傳動系統總體設計考慮，選擇聯軸器品種、型式。根據原動機類別和工作載荷類別、工作轉速、傳動精度、兩軸偏移狀況、溫度、濕度、工作環境等綜合因素選擇聯軸器的品種。根據配套主機的需要選擇聯軸器的結構型式，當聯軸器與制動器配套使用時，宜選擇帶制動輪或制動盤型式的聯軸器；需要過載保護時，宜選擇聯軸器；與法蘭聯接時，宜選擇法蘭式；長距離傳動，聯接的軸向尺寸大時，宜選擇接中間軸型或接中間套型。

5、選用標準膜片聯軸器。設計人員在選擇聯軸器時先應在已經制定為標準、機械行業標準以及聯軸器中選擇，只有在現有標準聯軸器和聯軸器不能達到設計需要時才需自己設計聯軸器。