膜片联轴器的横向刚度计算方法

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1、第11卷第2期中国工程机械学报Vol．11No．22013年4月CHINESEJOURNALOFCONSTRUCTIONMACHINERYApr．2013膜片联轴器的横向刚度计算方法刘子良，姚红良，李凌轩，闻邦椿(东北大学机械工程与自动化学院，辽宁沈阳110819)摘要:首先，推导了四螺栓膜片联轴器的横向刚度，然后利用ANSYS求解受单位力作用的双膜片组联轴器的变形响应，得到了其柔度，最后利用柔度和刚度的关系求得其刚度．研究表明:双膜片组联轴器的刚度呈现周期性波动，其周期与联轴器的螺栓数相关．关键词:双膜片组联轴器;横向刚度;螺栓数;周期性中图分类号:O3

2、22文献标志码:A文章编号:1672－5581(2013)02－0103－04LateralstiffnesscalculationmethodstudyondiaphragmcouplingLIUZi-liang，YAOHong-liang，LILing-xuan，WENBang-chun(SchoolofMechanicalEngineeringandAutomation，NortheasternUniversity，Shenyang110004，China)Abstract:Firstly，thelateralstiffnessofthefour-s

3、crew-boltdiaphragmcouplingisdeduced．Then，thedeformationresponseandflexibilityofdual-diaphragmcouplingaresolvedviatheunitforceusingTMANSYS．Finally，thestiffnessisobtainedbasedontherelationshipbetweenflexibilityandstiffness．Therefore，theperiodicfluctuationwithrelationtothenumberofscr

4、ewboltsappearsinthestiffnessofdual-diaphragmcoupling．Keywords:dual-diaphragmcoupling;lateralstiffness;boltnumber;periodicity随着科技发展，设备运转的工况越来越复杂，不对中有更好的补偿作用．工作原理为:工作时转对联轴器的要求也越来越高．近些年来，膜片联轴矩从左半联轴器输入，经过沿圆周间隔布置的主动器由于其传递效率高，适用性强，补偿性强等应用传扭精密螺栓将转矩传输至金属膜片，再由膜片通优势得到了大力的发展．它的应用足迹已从军用设过从动精密

5、螺栓传至右半联轴器输出．它通过高强备传动普遍到民用机械、石油、化工、燃气、电力、钢度合金膜片组产生弹性变形来实现联轴器的挠性铁、风机及泵等各行业．传动，利用膜片的柔性来吸收输入输出轴间的相对膜片联轴器又称为钢片挠性联轴器、叠片挠性位移，从而补偿传动轴系各个连接部分由于各种因［2－3］联轴器．该类联轴器主要通过弹性膜片来实现减振素引起的残余不对中．及角向、轴向、横向位移补偿．膜片联轴器主要由金膜片联轴器被广泛应用的同时，其刚度在选用属挠性膜片组、左右半联轴器、连接螺栓等零部件联轴器和故障分析时被考虑．一些厂家的说明书组成．膜片组由一定数量的高强度不锈钢涂层膜

6、片中，给出的刚度往往是一些估算的定值．近些年，一叠合而成，并通过螺栓交替固定于主动端和从动些学者对联轴器的刚度和受力进行了解析分析和端．膜片厚度一般为0．2～0．6mm，膜片形状主要数值计算．［1］有圆环式、轮幅式、连杆式、多边式和束腰式．实洪成文利用梁的弯曲理论推导了膜片联轴器［4］际工程中，常采用带中间轴的双膜片组联轴器，该的随轴向位移呈现非线性变化的轴向刚度．徐伟类膜片联轴器对系统中出现的平行不对中和角度等对连杆式膜片联轴器进行了受力分析，给出了连作者简介:刘子良(1984－)，男，博士生．．E-mail:abagnale_liu@163．com10

7、4中国工程机械学报第11卷［5］杆式膜片联轴器的刚度计算方法．周标等对传递较大功率的8孔圆环形膜片，进行了膜片应力和扭转刚度的分析，并用有限元法进行了实例计算，但［6］计算结果也都是定值．本文对四螺栓膜片联轴器的横向刚度进行了理论推导，然后利用ANSYS对膜片联轴器进行受力分析求得刚度，通过分析发现膜片联轴器的横向刚度并非是定值，而是随着转动呈现周期性的变动．图3膜片受力情况ⅡFig．3ForceactingondiaphragmII1膜片联轴器的横向刚度理论分析1－4－3的受力变形如图4所示．假设在横向上的位移为单位位移1m．由于变形很小，1－4和4－3

8、图1为双膜片组联轴器示意图．膜片联轴器的π的变形视为相同，为δ=1