上一篇文章聯軸器廠家Rokee闡述了《鼓形齒式聯軸器形式有哪些》，今天Rokee將接著講解《膜片式聯軸器的應力分布情況及改進方法》的相關知識：

金屬撓性膜片聯軸器(簡稱“膜片聯軸器”)，是(shi)一種以金屬(shu)撓性(xing)(xing)(xing)(xing)元(yuan)件(jian)來傳(chuan)遞轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)矩(ju)而無需潤(run)滑(hua)的(de)(de)傳(chuan)動裝置，廣泛應(ying)用于(yu)艦船(chuan)、航空(kong)、石油化工(gong)(gong)、機械制造等領域。其撓性(xing)(xing)(xing)(xing)元(yuan)件(jian)是(shi)由一定數量的(de)(de)薄金屬(shu)膜(mo)片(pian)(pian)0.2mm~0.6mm疊合而成的(de)(de)膜(mo)片(pian)(pian)組(zu)。工(gong)(gong)作時轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)矩(ju)從主動法(fa)蘭(lan)盤(pan)輸(shu)(shu)入，經過沿圓周(zhou)間隔(ge)布(bu)置的(de)(de)主動傳(chuan)扭(niu)精(jing)密螺栓將(jiang)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)矩(ju)傳(chuan)輸(shu)(shu)至金屬(shu)膜(mo)片(pian)(pian)，再由膜(mo)片(pian)(pian)通過從動精(jing)密螺栓傳(chuan)至從動法(fa)蘭(lan)盤(pan)輸(shu)(shu)出(chu)。它通過高(gao)強(qiang)度合金膜(mo)片(pian)(pian)組(zu)產(chan)生彈性(xing)(xing)(xing)(xing)變形來實現聯軸(zhou)器的(de)(de)撓性(xing)(xing)(xing)(xing)傳(chuan)動，利用膜(mo)片(pian)(pian)的(de)(de)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)來吸收輸(shu)(shu)入輸(shu)(shu)出(chu)軸(zhou)間的(de)(de)相對(dui)位移，從而補償傳(chuan)動軸(zhou)系各個連接部分由于(yu)各種因素引起的(de)(de)殘(can)余不(bu)對(dui)中。

膜片聯軸(zhou)(zhou)器能(neng)夠補償的不(bu)(bu)對中(zhong)(zhong)形式包(bao)括如(ru)下3種(zhong)(zhong)基本類型：角向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(兩(liang)軸(zhou)(zhou)中(zhong)(zhong)心線成一定角度交于兩(liang)軸(zhou)(zhou)端(duan)之(zhi)間(jian)的中(zhong)(zhong)點)、橫向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(兩(liang)軸(zhou)(zhou)中(zhong)(zhong)心線平行(xing)(xing)偏移(yi))和(he)軸(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(兩(liang)軸(zhou)(zhou)軸(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)間(jian)隙過大)。旋轉軸(zhou)(zhou)系運行(xing)(xing)時(shi)出現的實際(ji)偏移(yi)往(wang)往(wang)是以上(shang)任意2種(zhong)(zhong)不(bu)(bu)對中(zhong)(zhong)的組合或者同時(shi)兼有3種(zhong)(zhong)不(bu)(bu)對中(zhong)(zhong)形式，因此膜片聯軸(zhou)(zhou)器實際(ji)工作時(shi)的載荷及變形比較(jiao)復雜。

膜片(pian)作為膜片(pian)聯軸器的關鍵彈性元(yuan)件，工(gong)作時承受的主(zhu)要(yao)負荷(he)。

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、保證膜片式聯軸器可靠工作的關鍵。

已有(you)的(de)相關研究多限于分(fen)析膜(mo)片(pian)在單獨承(cheng)受某一種載荷(he)時(shi)的(de)應力分(fen)布情況，而對于膜(mo)片(pian)實際承(cheng)受復(fu)雜(za)載荷(he)時(shi)的(de)動(dong)靜(jing)復(fu)合應力較少涉(she)及。

相鄰(lin)兩螺(luo)栓(shuan)孔之間的(de)膜片(pian)(pian)段(duan)可等效為懸(xuan)臂(bei)梁，并利用(yong)材(cai)料力學的(de)方法(fa)推導(dao)出(chu)(chu)連桿型膜片(pian)(pian)聯軸器在單獨(du)承受轉矩(ju)、離心載荷、軸向(xiang)(xiang)偏移以及角向(xiang)(xiang)偏移時(shi)膜片(pian)(pian)內部應力的(de)計算公式，同(tong)時(shi)提出(chu)(chu)了一(yi)種計算膜片(pian)(pian)扭轉剛(gang)度的(de)方法(fa)，是運用(yong)經驗公式來(lai)分析膜片(pian)(pian)應力和(he)剛(gang)度的(de)典型方法(fa)，但是其大(da)的(de)不足是無法(fa)考慮螺(luo)栓(shuan)孔周圍區域(yu)應力集(ji)中效應的(de)影響，導(dao)致(zhi)計算應力與(yu)實際應力有較大(da)的(de)差距。

比(bi)較典型的運(yun)用有限元法和(he)薄板彎曲理論對膜片(pian)(pian)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)和(he)疲勞(lao)壽命開展的研究。其共(gong)同點是(shi)首先分(fen)析(xi)膜片(pian)(pian)在各種單獨工況下的應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)，將3種靜態應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(軸向彎曲應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)、膜片(pian)(pian)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)、離心應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li))的組合(he)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)作為膜片(pian)(pian)的平均(jun)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)，將旋(xuan)轉時角向偏移引起的應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)作為交變(bian)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)幅，應(ying)(ying)(ying)用靜力(li)(li)(li)學(xue)分(fen)析(xi)分(fen)別求得平均(jun)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)和(he)交變(bian)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)幅，然后基于此結果進行疲勞(lao)分(fen)析(xi)。

然而上述研究方法有兩點需要改進：

1. 一般說來(lai)(lai)，靜態(tai)組合應力(li)(li)的(de)(de)分布(bu)和角(jiao)向彎曲(qu)應力(li)(li)的(de)(de)分布(bu)是(shi)不同的(de)(de)。兩種情(qing)況下大應力(li)(li)點分布(bu)的(de)(de)區域嚴格說來(lai)(lai)并不重合。

2. 旋(xuan)轉(zhuan)除了產(chan)生(sheng)離(li)心(xin)力(li)，還會產(chan)生(sheng)慣性力(li)。將(jiang)大(da)角向偏移產(chan)生(sheng)的應(ying)(ying)力(li)作為(wei)交(jiao)變應(ying)(ying)力(li)幅實際(ji)上(shang)是忽略了慣性力(li)的影響。

我們針對這兩點展開研究，以工程應用中常見的束腰型彈性膜片聯軸器為例，利用有限元軟件ANSYS建模，將瞬態動力學分析方法引入膜片聯軸器的應力分析。瞬態動力學方法是用于確定承受任意隨時間變化載荷的結構的動力學響應的一種方法，可分析確定結構在靜載荷、瞬態載荷和簡諧載荷的任意組合作用下隨時間變化的位移、應變、應力及力。

聯軸器廠家Rokee榮基工業科技（qzuoiid.cn）立足中國已經逾20年，多年以來Rokee一直努力實踐著我們創新和服務的企業運營理念，服務于中國和全球眾多合作伙伴，成為知名的聯軸器產品的優質供應商。下一篇文章我們將為大家講解《十字萬向聯軸器的4個特點》的相關信息。