国外近二十年来,数以千计的膜盘式和膜片叠层(简称叠片)式联轴器广泛应用于电动机、柴油机和各种负载间的动力传递使用结果表明,这类挠性联轴器有可能取代传统的齿型联轴器它有许多独特的特点,如扭转方向刚度很大,能传递大的扭矩,在轴向和角向上有很大挠度,能补偿两轴线三方向(轴向、横向、角向)的位移,并具有吸振、减振作用,加之它不需润滑,并具有耐酸耐热等特点,因此被广泛应用到各种传动装置中。通常所说的叠片联轴器都用于高速大功率范围,所研究的联轴器是一种链板式叠片联轴器,它是国内刚刚引进尚未投产的一种新型联接装置这种联轴器结构新颖,具有其它联轴器相同的优点,但它不适合高速,是一种仅适用于低速运转的联轴器为弥补国内这项空白,有必要对这种联轴器进行强度分析计算,得出其主要影响因素,为国产此型联轴器提供设计依据。
图为联轴器链板连接示意图,链板组件是以36片不锈钢片(厚0.6mm,重0.08kg)叠加而成的弹性元件,输入轴和输出轴之间的各种相对位移(如角偏斜、轴向位移等)依靠金属片的弹性变形来补偿,有剖面线的为主动螺栓,主、从螺栓双双间隔布置。假设主动轴沿顺时针方向转动,主动螺栓上的力通过链板叠片传递给从动螺栓,力矩在叠片内的传递方向是从A传到F,使叠片受压,从B传到F,使叠片受拉,从B传到E,使叠片受压……。受压叠片和受拉叠片间隔布置,设L为受拉叠片,U为受压叠片,则叠片内受力状况如图嘶示,L叠片内的受力状况要比U叠片内的受力状况。因此,我们对受拉叠片内的应力进行分析。
联轴器是用来联接两轴,传递一定的运动和动力的。在工作过程中,叠片受如下几种载荷作用:(1)由传递扭矩本身引起的拉、压力,(2)旋转时产生的离心力,(3)轴向位移时膜片中产生的剪力、拉力和弯矩,(4)螺栓预紧力产生的剪力、拉力和弯矩,(5)温度梯度产生的热应力,(6)角不对中产生的弯曲应力,(7)循环扭矩产生的剪力,(8)轴向振动产生的弯曲应九为使问题简化,突出主要载荷作用,现假设如下:(1)假设螺栓预紧力足够大(在工作过程中保证垫片与链板不分离),(2)将螺栓拧紧力矩和预紧力引起的摩擦力略去不计,(3)由于低速转动,可以略去离心力对链板的影响和轴向振动引起的弯曲应力,(4)不考虑温度影响,(5)法兰盘与中间轴的刚性很大,在运转过程中不发生变瓜基于以上假设,膜片所受载荷主要可简化为以下三种:(1)传递扭矩引起的拉、压力,(2)轴向位移时膜片中产生的剪力、拉力和弯矩,(3)角不对中产生的弯矩,本研究暂不考虑前两种载荷产生的应力,指出危险截面所在处及其影响因素。
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