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膜片联轴器的应力分布情况及改进方法金属挠性膜片联轴器(简称“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。
其挠性元件是由一定数量的薄金属膜片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精密螺栓将转矩传输至金属膜片,再由膜片通过从动精密螺栓传至从动法兰盘输出。
它通过高强度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,CH型长伸缩焊接式万向联轴器加工,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(两轴中心线成一定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。
虽然弹性联轴器一般都具有缓冲和吸振功能,但具有某一定值刚度的弹性联轴器,并不是在任意的变扭矩作用下都能产生减振的效果,有时反而会引起更加强烈的振动。
因此,只有联轴器的刚度与整个传动轴系的其他参数和载荷协调时,才能产生减振的效果。
对于某一己定的传动轴系,转动惯量和固有频率能够得到,如果己知所传扭矩的变化规律,如振幅和频率等,就能建立其轴系在扭转振动的微分方程,对该方程求解,即可得到所需联轴器刚度。
为了便于求解运动微分方程,需要对传动轴系中联轴器的主动和从动两侧的转动惯量和刚度力学模型进行简化。
通常比较典型的是简化为两个等效的圆盘,配置在联轴器的两侧。
联轴器在工作中,周期载荷是机械传动中一种比较典型的载荷形式。
为了避免发生共振,周期载荷的变化频率与传动轴系的固有频率要错开。
方法是改变周期载荷的变化频率或者改变轴系的变化频率。
因为载荷的变化频率与主轴的转速有关,而转速是机械性能参数,一般不能随意改变。
所以一般是通过改变轴系的固有频率来达到不发生共振的目的,而改变轴系的固有频率一般是改变轴系的转动惯量或刚度,转动惯量与机械结构有关,通过改变转动惯量很难实现,而轴系的刚度很容易改变。
所以改变星形弹性联轴器就是为了改变轴系的刚度来实现避开共振的目的。
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