膜盤的設(shè)計(jì)及綜合分析

由于聯(lián)軸器在工作時(shí)會(huì)受到各種工況載荷的作用，不可避免的會(huì)產(chǎn)生各種偏差，膜盤聯(lián)軸器通過膜盤的變形來補(bǔ)償和吸收這些偏差，從而使得膜盤成為膜盤聯(lián)軸器正常工作時(shí)關(guān)鍵的部分，也是薄弱的部位。本章首先對(duì)膜盤進(jìn)行初步設(shè)計(jì)，然后通過有限元法對(duì)膜盤在不同受載狀態(tài)下進(jìn)行分析，并通過探究膜盤型面關(guān)鍵參數(shù)及材料對(duì)膜盤應(yīng)力的影響，得出膜盤結(jié)構(gòu)尺寸及選材。

膜盤所受載荷工況

根據(jù)膜盤聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)要求，將膜盤在高速旋轉(zhuǎn)過程中受到的載荷總結(jié)為以下幾個(gè)方面。(1)由于膜盤聯(lián)軸器的工作條件是高速旋轉(zhuǎn)的場(chǎng)合，故必然受到離心力載荷的影響，使膜盤產(chǎn)生徑向應(yīng)力，導(dǎo)致的變形主要是膜盤的徑向位移；(2)作為一種的撓性聯(lián)軸器，膜盤的主要功能是通過變形來傳遞扭矩，使膜盤內(nèi)部產(chǎn)生剪應(yīng)力，其在膜盤上的表現(xiàn)形式為周向位移；(3)膜盤聯(lián)軸器在加工和安裝時(shí)不可避免的會(huì)出現(xiàn)軸向和角向的偏差，同時(shí)工作過程中還會(huì)受到軸向應(yīng)力的作用，因此膜盤必然會(huì)產(chǎn)生軸向偏移和角向偏轉(zhuǎn)。

可將膜盤工作狀態(tài)下所受載荷作用時(shí)的基本工況分為離心載荷工況、扭矩載荷工況、軸向偏移工況和角向偏轉(zhuǎn)工況四種。然而，膜盤在工作時(shí)所受的載荷并不會(huì)僅僅是這四種基本工況單獨(dú)作用，可能是包含其中幾種，抑或是全部存在。因此對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需從對(duì)其產(chǎn)生主要影響的工況入手，而聯(lián)軸器的主要作用就是傳遞扭矩載荷，因此，扭矩載荷在膜盤上的分布，是膜盤型面設(shè)計(jì)所要考慮的主要問題所在。

膜盤的設(shè)計(jì)

對(duì)于膜盤的設(shè)計(jì)，其核心在于膜盤的型面，由于膜盤受到的應(yīng)力在實(shí)際工作狀態(tài)下比較復(fù)雜，要求膜盤的扭轉(zhuǎn)剛度要大，工作時(shí)，在不失穩(wěn)、型面不起皺的前提下，還要求軸向和角向剛度要盡可能小，柔度要足夠大，因此膜盤的型面應(yīng)由曲線型面構(gòu)成，厚度隨膜盤直徑大小、傳遞扭矩和補(bǔ)償性能而變化。