膜片联轴器的核心部件和固定方法

发布时间：2019-09-09

膜片联轴器在工业发达的应用见于20世纪60，70年代。改革开放后，随着大型成套工业装置的引进，膜片联轴器逐步为国人所了解。由于膜片联轴器具有诸多优点，现已成为流程动力设备的选择，特别是大型的石化流程泵、锅炉给水泵、鼓风机、压缩机组等。

20世纪80年代初，国内的一些机构开始了膜片联轴器的设计和应用研究。历经20的发展，其应用业绩已从小功率、低转速的泵组发展到大功率、高转速的透平压缩机组。国产膜片联轴器已经基本上替代了产品。与此同时，在原来采用齿式联轴器的老机组改造中膜片联轴器也经常被采用，有时往往有“起死回生”的效果。

膜片联轴器也称金属挠性膜片联轴器，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、机械制造等领域。其挠性元件是由数量的薄金属膜片0.2mm~0.6mm叠合而成的膜片组。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。它通过合金膜片组产生弹性变形来实现联轴器的挠性传动，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。

膜片联轴器能够补偿的不对中形式包括如下3种基本类型：角向（两轴中心线成角度交于两轴端之间的中点）、横向（两轴中心线平行偏移）和轴向（两轴轴向间隙过大）。旋转轴系运行时出现的实际偏移往往是以上任意2种不对中的组合或者同时兼有3种不对中形式，因此膜片联轴器实际工作时的载荷及变形比较复杂。

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、膜片式联轴器工作的关键。

膜片联轴器整体性能提高的关键因素是在两半联轴器的材料选择以及相应热处理跟进，螺栓孔间隙，膜片材料以及制造等综合因素造就的。膜片联轴器具有的传动性能，广泛用于各行各业的传动设备当中，比如，电力设备的磨煤机，风力发电机等等，限制膜片联轴器推广的关键因素是膜片联轴器的使用成本问题，也就是膜片联轴器配件的换问题，就是膜片的使用寿命问题，膜片的使用寿命不单单是膜片自身的材料选择以及制造（膜片密和强度，膜片材料，膜片固定套与膜片的间隙确定等等）问题，而关键还有膜片联轴器本身的疲劳强度问题，也就是膜片联轴器热处理问题，膜片联轴器应该是在材料正确选择的同时跟进相应的热处理工艺（正火，回火，调质等等），这样，才能联轴器疲劳强度的提高，对于膜片联轴器制造是从根本上（材料选择，热处理工艺，连接螺栓强度确定，连接螺栓直径及数量，连接螺栓与两半联轴器配合间隙以及与膜片孔的间隙确定）综合考量的。

膜片联轴器的核心部件：

1、高速旋绕时由于惯性所发作的离心应力。假定螺栓与联轴器膜片材料相同，可计划得各自的质量，根据所处的位置和螺旋角度，可算的离心力，且作用在总质心上。高转速设备的离心惯性力在定制的应力计划中无比重要，其离心惯性力可以按径向力F=(2n/60)2rp加载，地位沿径向向外，活动地方螺栓孔的径向位移、周向位移和轴向位移，周边无其他载荷作用。

2、扭矩产制造生的薄膜应力。设传递的扭矩为T(Nm)，总片数为m，对于于8孔螺栓，由简化条件知：单片膜片的转矩T1=T/m，每个主螺栓上所受的力为F=T/4mR。

3、角向拆卸误差引起的弯曲应力。它可以根据下图的简化来求解。由于在轴线角向的拆卸理论误差，使膜片沿轴线地位发生周期性弯曲变形，况且它是决定联轴器膜片倦怠时候的主要原因。根据角向恰恰向情理所引起的地方螺栓孔一周在轴线地位的位移，径向位移和轴向位移活动。通过角度倾斜可以求出恢复力矩H的分寸，一般情况下，联轴器膜片的角位移是很小的，因此膜片变形属于小变形，可以运用薄板小挠度弯曲理论来分析。

4、由于轴向拆卸的误差，使膜片沿轴线地位发生弯曲变形。该位移加载在地方螺栓孔处的轴线地位，径向位移和轴向位移活动。在两端的两内中间空来施加禁锢，地方孔来承受载荷。这样就把它作为静定简支机构来处理。

膜片联轴器固定的方法：

1、D字孔固定：通常情况下，假如电机的轴是成D字型，假如定位螺丝无法固定的情况下，可以将联轴器的孔处理成对应电机轴大小的D型孔，配合定位螺丝固定，就不用担心打滑了。

2、定位螺丝固定：两个定位螺丝间隙90o对所固定的轴进行锁紧，传统的固定方式，因为螺丝的前端与轴心接触，可能会造成轴心的损伤或拆卸难题。

3、键槽型固定：适合高扭矩的传动，为防止轴向滑动，通常与定位螺丝固定和夹紧螺丝固定并用。

4、夹紧螺丝固定：利用内六角螺栓拧紧的气力，使狭缝收缩，而将轴心牢牢夹持住。这种方式固定及拆卸利便，而且不会造成轴心的损坏，是一种很常用的固定方式。

5、胀紧套固定：通过拧紧联轴器端面的四颗定位螺丝压迫帐套方式胀紧固定，合用于一些扭力大的步进电机和伺服电机的联结固定，如胀套膜片联轴器、胀套梅花联轴器、胀套波纹管联轴器等。