泊頭市鑫程機(jī)械有限公司生產(chǎn)不銹鋼聯(lián)軸器膜片采用304 材質(zhì)，數(shù)控激光切割，厚度從0.2mm-3mm，外徑30mm-1米，小套是數(shù)控車加工，可以是不銹鋼材質(zhì)，也可以45#鋼，適用于風(fēng)機(jī)，電廠，機(jī)械設(shè)備，石油，冶金，造紙等行業(yè)可來圖來樣定做

膜片組是膜片聯(lián)軸器的主要彈性元件，膜片組在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中承受拉伸，擠壓，剪切等復(fù)合力，處于復(fù)雜的受力狀態(tài)，并由此來傳遞轉(zhuǎn)矩和運(yùn)動(dòng)，同時(shí)吸收振動(dòng)和補(bǔ)償偏差。

膜片聯(lián)軸器傳遞轉(zhuǎn)矩時(shí)，轉(zhuǎn)矩是通過主動(dòng)螺栓利用膜片元件帶動(dòng)從動(dòng)螺栓，轉(zhuǎn)矩在膜片中產(chǎn)生的沿螺栓分布圓切線方向的拉壓力。通常是安裝在高速傳動(dòng)軸上，高轉(zhuǎn)速機(jī)械的離心慣性力在結(jié)構(gòu)應(yīng)力計(jì)算中重要。由螺栓，墊圈等的質(zhì)量產(chǎn)生離心慣性力和由膜片組自身質(zhì)量產(chǎn)生的離心慣性力方向均沿徑向向外，使膜片組受到離心拉應(yīng)力。膜片承受的離心應(yīng)力隨轉(zhuǎn)速而有較大變化，但運(yùn)行工況   時(shí)，也可看作不變應(yīng)力。

聯(lián)軸器膜片的有限元分析

為了設(shè)計(jì)出滿足需求，并且節(jié)省材料的膜片，對(duì)兩種鋼片撓性聯(lián)軸器的膜片進(jìn)行了有限元分析。分別計(jì)算規(guī)格的四孔，六孔膜片在各種工況下的應(yīng)力狀況。分析出了厚度、孔數(shù)、片數(shù)等因素對(duì)膜片性能及螺栓負(fù)荷的影響規(guī)律。其次，結(jié)合膜片材料的許用應(yīng)力以及螺檢的許用應(yīng)力，給出了實(shí)際膜片所需膜片數(shù)的計(jì)算方法，對(duì)膜片的具體設(shè)計(jì)提供了參考依據(jù)。

    膜片是一種鋼片撓性聯(lián)軸器的主要部件，由一組不銹鋼片組成，傳遞扭矩時(shí)允許傳動(dòng)軸有角度，能補(bǔ)償動(dòng)力機(jī)械和工作機(jī)械的安裝誤差。

 膜片聯(lián)軸器的裝配方式:每間隔的小孔分別通過螺栓固定在一側(cè)法蘭上，剩下的以同樣的方式固定在另一側(cè)法蘭上。聯(lián)軸器扭矩輸入端驅(qū)動(dòng)一側(cè)法蘭，通過膜片驅(qū)動(dòng)聯(lián)軸器的另一側(cè)，實(shí)現(xiàn)扭矩的傳輸。

1    膜片是由許多很薄的不銹鋼骨片組成，縫隙中填充了樹脂，以增加阻尼和減少骨片振動(dòng)。因?yàn)槟て诠ぷ鳡顟B(tài)受到彎扭作用時(shí)，膜片中樹脂不分擔(dān)載荷密度，只有膜片中的骨片承受載荷，同時(shí)組成膜片的各膜片所受載荷基本一致。所以，這里取骨片作為分析對(duì)象。由于骨片很薄，，考慮到計(jì)算精度和計(jì)算效率等因素，這里選用薄殼單元

    用Ansys軟件作為有限元分析工具，考慮到Ansys軟件中建模的效率不是很高，在此，用UG軟件來建四孔和六孔的骨片模型，然后導(dǎo)入軟件中。模型需要分析的四孔和六孔兩種類型的骨片，由于約束與載荷比較復(fù)雜，在對(duì)膜片進(jìn)行有限元分析時(shí)，關(guān)鍵的是約束和載荷的合理處理

    對(duì)于約束的處理，在劃分好網(wǎng)格以后，在膜片內(nèi)部孔邊緣上下兩側(cè)各選取一個(gè)x坐標(biāo)為零的結(jié)點(diǎn)〔Y軸上的結(jié)點(diǎn))，在上側(cè)結(jié)點(diǎn)施加二和Y方向位移為零的約束，在下側(cè)結(jié)點(diǎn)施加x方向位移為零的位移約束。

    在實(shí)際工況中，因?yàn)檠b配的關(guān)系，聯(lián)軸器膜片不是在一個(gè)平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，在膜片兩側(cè)傳動(dòng)軸的軸線有偏差時(shí)，在膜片螺拴孔邊緣將發(fā)生垂直膜片的位移。所以在分析的時(shí)候需要在孔所在的圓上加位移約束。對(duì)各骨片，取一側(cè)中某個(gè)孔為基準(zhǔn)，另一側(cè)孔相對(duì)其偏差10。具體加載可根據(jù)孔與基準(zhǔn)孔的相對(duì)距離和偏差的度數(shù)在應(yīng)力環(huán)上加載約束。對(duì)于四孔，兩孔軸向偏移量均為R.對(duì)于六孔，基準(zhǔn)孔兩邊的孔軸向偏移量可以根據(jù)公式(1)計(jì)算得

到，另一孔偏移量為 式中:Z-一軸向偏移量;R一小孔所在圓心到中心圓圓心的距離。

    因裝配時(shí)，孔邊有1 mm厚的加緊套，垂直方向的位移將作用在徑向lmm的環(huán)面內(nèi)。具體施加方法如下。

    (1)建立模型時(shí)，孔邊的環(huán)面獨(dú)立建立。膜片形狀的面由多個(gè)部分組成。

    (2)各個(gè)區(qū)域分別劃分網(wǎng)格，保持在相鄰邊界上結(jié)點(diǎn)盡可能重合。

    (3)采用結(jié)點(diǎn)合并的方法，使各個(gè)區(qū)域在相鄰邊界上共享結(jié)點(diǎn)，這樣各個(gè)獨(dú)立區(qū)域合并成了一個(gè)整體。

    (4)在環(huán)面上施加位移約束

對(duì)于載荷的處理，可知，當(dāng)兩個(gè)圓柱面相互作用時(shí)，其相互壓力呈余弦分布閻，只是它們的作用區(qū)域因配合關(guān)系的不同而不同。有些地方把這種載荷稱為軸承載荷。因這里孔與內(nèi)部的套之間幾乎沒有間隙，認(rèn)為其作用范圍在1800角的范圍內(nèi)。

分布載荷幅值的計(jì)算

    對(duì)于四孔，可以根據(jù)分布載荷幅值進(jìn)行對(duì)模型載荷的加載。

在膜片總厚度情況下，每片膜片的厚度越薄，應(yīng)力越小;(2)孔的數(shù)量越多，能夠傳遞較大的扭矩;(3)在孔的數(shù)量減少時(shí)，對(duì)軸線偏移有比較好的適應(yīng)性;(4)拉應(yīng)力集中在孔邊緣附近。

    給出的骨片有限元分析能比較準(zhǔn)確地計(jì)算出膜片的受力情況。通過對(duì)膜片尺寸的控制，比較分析出厚度、孔數(shù)、片數(shù)等因素對(duì)膜片性能的影響規(guī)律。同時(shí)，計(jì)算出在載荷條件下，不同膜片需要的小骨片數(shù)。為膜片設(shè)計(jì)和選型提供參考依據(jù)。