八边形膜片膜片作为膜片联轴器的关键弹性元件,它的受力情况比较复杂。膜片是承受多种载荷的,如扭转载荷,离心载荷,轴向位移引起的载荷,角不对中引起的载荷等。工作时承受的主要负荷,轴向偏移(弯曲应用)传递转矩(膜面应力)旋转(离心应力)角向偏移(弯曲应力)
当膜片联轴器旋转时,其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,是预测膜片联轴器寿命,保证膜片联轴器可靠工作的关键。
相邻两螺栓孔之间的膜片段可等效悬臂梁,并利用材料力学的方法推导出连杆型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,运用薄板弯曲理论对膜片应力和疲劳寿命进行分析。转速对于膜片的平均应力和应力幅都有较大影响,对于膜片疲劳寿命影响比较大的动应力部分,即因角向偏移而产生的应力。所以要提高产品的寿命,在设计制造和安装的时候要考虑尽量减小角向的安装偏差。
膜片的应力分析
膜片组是膜片联轴器的主要弹性元件,膜片组在运转过程中承受拉伸,挤压,剪切等复合力,处于复杂的受力状态,并由此来传递转矩和运动,同时吸收振动和补偿偏差。
膜片承受的转矩
膜片联轴器传递转矩时,转矩是通过主动螺栓利用膜片元件带动从动螺栓,转矩在膜片中产生的沿螺栓分布圆切线方向的拉压力。
膜片承受离心应力
膜片联轴器通常是安装在高速传动轴上,高转速机械的离心惯性力在结构应力计算中十分重要。由螺栓,垫圈等的质量产生离心惯性力和由膜片组自身质量产生的离心惯性力方向均沿径向向外,使膜片组受到离心拉应力。膜片承受的离心应力随转速而有较大变化,但运行工况时,也可看作不变应力。