膜片聯(lián)軸器偏移產(chǎn)生的變應力

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，準確地推算動靜復合應力是預測膜片聯(lián)軸器壽命，保證膜片聯(lián)軸器工作的關(guān)鍵。膜片在單獨承受某一種載荷時應力分布情況，對于膜片實際承受復雜載荷時的動靜復合應力較少涉及。相鄰兩螺栓孔之間的膜片段可等效為懸臂梁，膜片聯(lián)軸器在單獨承受轉(zhuǎn)矩、離心載荷、軸向偏移以及角向偏移時膜片內(nèi)部應力。

膜片在各種單獨工況下的應力，將3種靜態(tài)應力(軸向彎曲應力、膜片應力、離心應力)的組合應力作為膜片的平均應力，將旋轉(zhuǎn)時角向偏移引起的應力作為交變應力幅，應用靜力學分析分別求得平均應力和交變應力幅，然后基于此結(jié)果進行疲勞分析。一般說來，靜態(tài)組合應力的分布和角向彎曲應力的分布是不同的，旋轉(zhuǎn)除了產(chǎn)生離心力，還會產(chǎn)生慣性力。

我們將角向偏移產(chǎn)生的應力作為交變應力幅實際上是忽略了慣性力的影響，利用有限元軟件ANSYS建模，將瞬態(tài)動力學分析方法引入膜片聯(lián)軸器的應力分析。瞬態(tài)動力學方法是用于確定承受任意隨時間變化載荷的結(jié)構(gòu)的動力學響應的一種方法，可分析確定結(jié)構(gòu)在靜載荷、瞬態(tài)載荷和簡諧載荷的任意組合作用下隨時間變化的位移、應變、應力及力。

在工作時轉(zhuǎn)矩從主動法蘭盤輸入，經(jīng)過沿圓周間隔布置的主動傳扭精密螺栓將轉(zhuǎn)矩傳輸至金屬膜片，再由膜片通過從動精密螺栓傳至從動法蘭盤輸出。它通過高強度合金膜片組產(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入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，其撓性元件是由薄金屬膜片0.2mm~0.6mm疊合而成的膜片組。

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