膜片联轴器的基础知识分析和应力分布改进方法

【一】、膜片联轴器的基础知识分析
膜片联轴器是用来联接不同机构中的两根轴（主动轴和从动轴）使之共同旋转以传递扭矩的机械零件。在高速重载的动力传动中，有些膜片联轴器还有缓冲、减振和提高轴系动态性能的作用。着重给大家介绍一下膜片联轴器，其实膜片联轴器是有弹性元件挠性膜片联轴器的一种，本文单独介绍它，说明了此种膜片联轴器的重要性。
膜片联轴器的组成结构膜片联轴器属于金属挠性膜片联轴器，它是以金属弹性膜片作为挠性元件来传递转矩的传动装置。其主要特点：传递扭矩能力大，靠膜片变形吸收机组不对中，各零件之间无相对运动即无磨损、无噪声、减振寿命长、无需润滑。可通过改变中间节外径或壁厚来调节扭转刚度和临界转速，从而改变机组扭振特性。
膜片联轴器至少由一个膜片和两个轴套组成。膜片被用销钉紧固在轴套上一般不会松动或引起膜片和轴套之间的反冲。有一些生产商提供两个膜片的，也有提供三个膜片的，中间有一个或两个刚性元件，两边再连在轴套上。单膜片联轴器和双膜片联轴器的不同之处是处理各种偏差能力的不同，鉴于其需要膜片能复杂的弯曲，所以单膜片联轴器不太适应偏心。而双膜片联轴器可以同时曲向不同的方向，以此来补偿偏心。
【二】、弹性膜片联轴器应力分布改进方法
弹性膜片联轴器旋转时角向偏移将产生交变应力，每旋转一周循环交变一次。膜片动应力将导致膜片和螺栓的疲劳破坏，因而准确地计算动静复合应力，是预测弹性膜片联轴器寿命、弹性膜片联轴器工作的关键。膜片在单独承受某一种载荷时的应力分布情况，而对于膜片实际承受复杂载荷时的动静复合应力较少涉及。
相邻两螺栓孔之间的膜片段可等效为悬臂梁，并利用材料力学的方法推导出连杆型弹性膜片联轴器在单独承受转矩、离心载荷、轴向偏移以及角向偏移时膜片内部应力的计算公式，同时提出了一种计算膜片扭转刚度的方法，是运用经验公式来分析膜片应力和刚度的典型方法，但是其不足是无法考虑螺栓孔周围区域应力集中效应的影响，导致计算应力与实际应力有较大的差距。
弹性膜片联轴器是一种以金属挠性元件来传递转矩而无需润滑的传动装置，广泛应用于舰船、航空、石油化工、机械制造等。在工作时转矩从主动法兰盘输入，经过沿圆周间隔布置的主动传扭螺栓将转矩传输至金属膜片，再由膜片通过从动螺栓传至从动法兰盘输出。通过合金膜片组产生弹性变形来实现弹性膜片联轴器的挠性传动。
我们利用膜片的柔性来吸收输入输出轴间的相对位移，从而补偿传动轴系各个连接部分由于各种因素引起的残余不对中。旋转轴系运行时出现的实际偏移往往是不对中的组合或者同时兼有3种不对中形式，因此弹性膜片联轴器实际工作时的载荷及变形比较复杂。膜片作为弹性膜片联轴器的关键弹性元件，工作时承受的主要负荷。