膜片聯(lián)軸器的變形

一般情況下，膜片承受的預變形是小變形，采用小撓度薄板彎曲理論來處理。由于多層膜片之間的相互接觸作用導致其軸向剛度存在非線性特性，應用有限元方法進行分析時需要考慮接觸狀態(tài)非線性，這將使得計算不容易收斂。實際上我們在對膜片聯(lián)軸器進行應力分析時，可不計各膜片間微小的相對運動產(chǎn)生的表面剪切，假設膜片組在變形時每片中的應力分布是相同的，膜片組承載的離心力和轉矩平均分配到每層膜片上。在該假設成立的前提下，利用單片膜片來對整個膜片組進行應力分析，將大地簡化計算。

    膜片聯(lián)軸器一般的工作狀態(tài)是其連接的兩軸軸線同時存在角向、軸向和橫向偏移的情況。兩軸軸線同時存在角向、軸向和橫向偏移的情況。其中，橫向不對中通常采用帶中間軸的雙膜片聯(lián)軸器轉化為角向不對中來實現(xiàn)補償。因此，對單個膜片聯(lián)軸器而言，其變形僅是由軸向和角向不對中引起。軸向不對中的變形相對比較簡單，由于主動孔固定在主動軸法蘭盤上，那么固連于從動軸法蘭盤上的從動孔沿軸向平行移動的距離即為軸向變形量。下面將分析角向不對中工況下膜片聯(lián)軸器的變形。

    (1)角向不對中靜止狀態(tài)(非旋轉狀態(tài))以簡單的4孔膜片聯(lián)軸器為例，當傳動軸系角向不對中，即聯(lián)軸器連接的兩軸軸線成角度a時，主動軸A和從動軸B的端截面的相對位置如圖3a所示。膜片

組件上的主動孔b固結于主動軸法蘭盤上。在對聯(lián)軸器進行有限元分析時，將膜片的主動孔軸向位移約束，從動孔按其位置給定軸向位移和橫向位移即可。計算與分析表明由角向不對中產(chǎn)生的橫向位移對應力的影響很小可忽略不計，因此，在后續(xù)動應力分析中僅考慮軸向間距的影響。

    (2)旋轉狀態(tài)在旋轉過程中，膜片聯(lián)軸器相連的兩軸角不對中狀態(tài)仍然保持，同時A,B兩軸繞各自線旋轉，因而分別固連于其上的主動孔和從動孔也在各自的端截面平面內(nèi)作圓周運動。在投影平面上，膜片從動孔各點沿B軸端截面投影線作循環(huán)往復運動，其上孔心距軸的距離也因而成為時間的函數(shù)