膜片聯(lián)軸器疲勞分析及裝置方法

發(fā)布時(shí)間：2019-07-10

在工程機(jī)械設(shè)計(jì)中，人們越來越注重于機(jī)械構(gòu)件的動(dòng)應(yīng)力和產(chǎn)品的壽命預(yù)測。膜片是膜片聯(lián)軸器的關(guān)鍵部件，膜片的損壞是聯(lián)軸器失效的較主要形式。在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中受到周期變化的應(yīng)力，在長時(shí)間連續(xù)工作時(shí)，必然要考慮疲勞問題。因此，單單分析各種載荷情況下的靜強(qiáng)度并不能確定一種設(shè)計(jì)方案是否合理，疲勞問題也是進(jìn)行膜片設(shè)計(jì)時(shí)要考慮的。
膜片聯(lián)軸器是由膜片組、中間體、左右半聯(lián)軸器主要結(jié)構(gòu)組成的機(jī)械結(jié)構(gòu)，在內(nèi)部和外部的激勵(lì)下將發(fā)生機(jī)械振動(dòng)。振動(dòng)系統(tǒng)的固有特征，一般包括固有頻率和振型，它是系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性之一，對系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)、動(dòng)載荷的產(chǎn)生與傳遞以及系統(tǒng)振動(dòng)的形式等具有重要的影響。此外，固有特征還是用振型疊加法求解系統(tǒng)響應(yīng)的基礎(chǔ)。然而，在膜片聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)階段，不能系統(tǒng)固有特性的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，只能通過理論計(jì)算進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析的參數(shù)。
膜片聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)主要由膜片組、半聯(lián)軸器、中間體、錐套、螺栓、防松螺母等組成。在建立膜片聯(lián)軸器的動(dòng)力學(xué)模型時(shí)，為了簡化模型的大小，對聯(lián)軸器實(shí)際結(jié)構(gòu)進(jìn)行了等效簡化處理，將整個(gè)膜片聯(lián)軸器系統(tǒng)分為五個(gè)部分，依次為左半聯(lián)軸器、膜片組1、錐套左、中間體、錐套右、膜片組2和右半聯(lián)軸器。
在任何給定的工程問題中，存在影響系統(tǒng)行為的參數(shù)，先存在有關(guān)表示給定系統(tǒng)自然行為信息的參數(shù)，即描述問題自然特性的物理屬性。在有限元分析計(jì)算中即為我們所要定義的材料屬性。在結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析中至少要輸入材料的彈性模量和泊松比，動(dòng)力學(xué)分析中還需要輸入材料的密度。
膜片聯(lián)軸器是通過膜片產(chǎn)生的變形來實(shí)現(xiàn)聯(lián)軸器的撓性傳動(dòng)，是聯(lián)軸器既可以吸收兩側(cè)的傳動(dòng)軸的不對中和吸收沖擊，還可以在其它含非金屬元件的聯(lián)軸器難于承受的高溫、惡劣條件下工作，獲得的使用壽命和力學(xué)性能。因此，膜片是膜片聯(lián)軸器的較關(guān)鍵部件，采用合金鋼片。中間體較要起絕緣作用，而且要求質(zhì)量輕，因此采用復(fù)合材料。
膜片聯(lián)軸器至少由一個(gè)膜片和兩個(gè)軸套組成。膜片被用銷釘緊固在軸套上一般不會松動(dòng)或引起膜片和軸套之間的反沖。有一些生產(chǎn)商提供兩個(gè)膜片的，也有提供三個(gè)膜片的，中心有一個(gè)或兩個(gè)剛性元件，兩頭再連在軸套上。單膜片聯(lián)軸器和雙膜片聯(lián)軸器的不同之處是處理各種誤差才能的不同，鑒于其需求膜片能復(fù)雜的曲折，所以單膜片聯(lián)軸器不太習(xí)慣偏疼。而雙膜片聯(lián)軸器能夠同時(shí)曲向不同的方向，以此來補(bǔ)償偏疼。
常見膜片聯(lián)軸器國標(biāo)類型有，JM型彈性膜片聯(lián)軸器，JMJ型帶中心套彈性膜片聯(lián)軸器。細(xì)分的話，有JMII型，JMI型彈性膜片聯(lián)軸器，JMIJ，JMIIJ型彈性膜片聯(lián)軸器，DJM型，DJMJ型彈性膜片聯(lián)軸器，還有帶脹套彈性膜片聯(lián)軸器。膜片聯(lián)軸器的彈性元件由很薄的不銹鋼膜片疊合成的膜片組件，膜片通常有束腰型，多邊環(huán)形等形狀，處于同一分布圓上的螺栓分別與主從動(dòng)法蘭聯(lián)接。膜片組件以三維變形方法接受主從動(dòng)法蘭的不對中。
膜片聯(lián)軸器這種特性有點(diǎn)像波紋管聯(lián)軸器，實(shí)際上聯(lián)軸器傳遞扭矩的方法都差不多。膜片自身很薄，所以當(dāng)相對位移荷載發(fā)生時(shí)它很簡單曲折，因而能夠接受高達(dá)1.5度的誤差，同時(shí)在伺服系統(tǒng)中發(fā)生較低的軸承負(fù)荷。膜片聯(lián)軸器常用于伺服系統(tǒng)中，膜片具有很好的扭矩剛性，但稍遜于波紋管聯(lián)軸器。另一方面，膜片聯(lián)軸器精巧，如果在運(yùn)用中誤用或沒有正確安裝則很簡單損壞。所以誤差在聯(lián)軸器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)的接受范圍之內(nèi)。依據(jù)軸徑調(diào)整類型，開始選定的軸承聯(lián)軸器聯(lián)接尺度，即軸孔直徑d和軸孔長度L，應(yīng)符合主、從動(dòng)端軸徑的要求，不然還要依據(jù)軸徑d調(diào)整聯(lián)軸器的標(biāo)準(zhǔn)。
膜片聯(lián)軸器與其他與聯(lián)軸器的差異：
聯(lián)軸器現(xiàn)在越來越遭到客戶的關(guān)注，同齒式聯(lián)軸器比較，膜片聯(lián)軸器彈性好，噪音小，不用潤滑，修理保養(yǎng)簡便等特色。遭到越來越多的好評，特別在傳動(dòng)范疇，基本都選用膜片聯(lián)軸器。在工業(yè)興旺，膜片聯(lián)軸器的使用已經(jīng)很遍及了，在實(shí)踐中使用雙膜片聯(lián)軸器的較多，主要因?yàn)殡p膜片可以有用的補(bǔ)償兩軸間的較大偏移，聯(lián)軸器膜片不銹鋼材質(zhì)，產(chǎn)品具有工藝精巧，質(zhì)量好，使用壽命長等特色。
膜片聯(lián)軸器的裝置辦法：
裝置前應(yīng)清洗兩軸端面，檢查端面鍵槽口等配合狀況，裝置今后，正常作業(yè)一個(gè)班，有檢查所有螺釘，如發(fā)現(xiàn)松動(dòng)，有擰緊，這樣重復(fù)幾個(gè)班，以不會松動(dòng)；在作業(yè)作業(yè)中，應(yīng)常常檢查膜片聯(lián)軸器是否發(fā)作異?，F(xiàn)象，如有異?，F(xiàn)象發(fā)作有進(jìn)修理，為了防止膜片在高速作業(yè)發(fā)作的微動(dòng)磨損，導(dǎo)致膜片螺栓孔呈現(xiàn)微裂而損壞，可在膜片之間涂以二硫化鉬等固體潤滑劑或?qū)δて砻孢M(jìn)行減磨涂層處理；
聯(lián)軸器的用法與拆裝進(jìn)程
在或許因?yàn)樽鳂I(yè)的膜片聯(lián)軸器引起人身和設(shè)備事端的各個(gè)場地有采取恰當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施。聯(lián)軸器膜片是由幾組膜片用螺栓交織地與兩半聯(lián)軸器聯(lián)接，每組膜片由數(shù)片疊集而成，膜片分為連桿式和不同形狀的整片式。
在聯(lián)軸器拆開方式：
在聯(lián)軸器拆開進(jìn)程中，較困難的作業(yè)是從軸上拆下輪轂。關(guān)于鍵聯(lián)接的輪轂，一般用三腳拉馬或四腳拉馬進(jìn)行拆開。選用的拉馬應(yīng)該與輪轂的外形尺寸般配，拉馬各腳的直角掛鉤與輪轂后旁邊面的結(jié)合要合適，在用力時(shí)不會發(fā)生滑脫想象。這種辦法僅用于過盈比較小的輪轂的拆開，關(guān)于過盈比較大的輪轂，常常選用加熱法，或許同時(shí)配合液壓千斤頂進(jìn)行拆開。