由于軸線間的角向不對中,聯(lián)軸器旋轉(zhuǎn)時膜片內(nèi)將產(chǎn)生交變應力,引起疲勞問題。以工程中常見的束腰型膜片聯(lián)軸器為例,利用有限元軟件ANSYS建模,將瞬態(tài)動力學方法引入膜片聯(lián)軸器承受復雜載荷時的應力分析,以模擬其“旋轉(zhuǎn)”狀態(tài),了轉(zhuǎn)速對于膜片動靜復合應力的影響,尤其是對于應力幅的影響,為膜片應力分析提供了一種為的方法。
金屬撓性膜片聯(lián)軸器(簡稱“膜片聯(lián)軸器”),是一種以金屬撓性元件來傳遞轉(zhuǎn)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(shù)量的薄金屬膜片(0.2~一0.6mm)疊合而成的膜片組。工作時轉(zhuǎn)矩從主動法蘭盤輸人,經(jīng)過沿圓周間隔布置的主動傳扭螺栓將轉(zhuǎn)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(chǎn)生彈性變形來實現(xiàn)聯(lián)軸器的撓性傳動,利用膜片的柔性來吸收輸人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(lián)軸器能夠補償?shù)牟粚χ行问桨ㄈ缦?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(zhuǎn)軸系運行時出現(xiàn)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(lián)軸器實際工作時的載荷及變形比較復雜(圖2)0
膜片作為膜片聯(lián)軸器的關(guān)鍵彈性元件,工作時承前3種工況引起的應力為靜應力。當膜片聯(lián)軸器旋轉(zhuǎn)時,其角向偏移將產(chǎn)生交變應力,每旋轉(zhuǎn)一周循環(huán)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(lián)軸器壽命、膜片聯(lián)軸器工作的關(guān)鍵。
已有的相關(guān)多限于分析膜片在單獨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。
|