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​膜片联轴器有限元分析

2022-02-24 17:37:35

膜片联轴器有限元分析

    膜片联轴器工作在高速运转的两轴之间,由于高速转动并传递转矩,膜片受到复杂应力作用。本章运用力学原理进行了膜片受力分析并用理论公式推导了各种力的求解过程,然后应用计算机有限元分析方法进行了联轴器的强度分析,应用整体法分析出夹板衬套式联轴器膜片组的力学性能。

夹板衬套式金属膜片联轴器的结构

    夹板衬套式金属膜片联轴器主要由连接主传动元件的左半联轴器和夹紧螺栓、具有较大弹性的膜片组、连接从动元件的右半联轴器和夹紧螺栓装配而成。膜片组是联轴器的弹性元件,它大多由几片相同形状的金属膜片通过加工组成膜片组,膜片的材料很大程度上决定了联轴器的挠性优劣,是膜片联轴器的关键部件。根据膜片组形状的不同会有数量对称的几组螺栓孔,它们与螺栓装配连接。通过螺栓连接将主动机构的转矩传递给膜片组,膜片组受力发生变形传递转矩。当连接的两轴之间出现不对中或偏移时,膜片组发生弹性变形,保护它们之间的柔性连接。金属膜片联轴器连接紧密,不依赖润滑,可以适应大多数复杂环境。若采用合金材料,还可以优良减小结构质量,其主要连接高速且主传动载荷变化小的主从动轴之间,是一种发展空间大的的联接机构。但对有较大冲击、扭矩变化大、振动剧烈的联接环境,这种联轴器结构存在很大的局限性。

    转矩在主从动元件传递,主要是通过夹紧螺栓、两个由四片同形状、同材料金属薄片组成的膜片组完成。其转矩的传递过程是:主传动从左半联轴器传入经螺栓传给膜片组到中间体,再由另一组膜片传至右侧螺栓及右半联轴器,之后通过联接传至从动元件输出。每片膜片组由四片膜片组成,材料采用强度好的强力铝合金板簧,轻量、有较高的抗扭刚度,能适合高响应。