膜片联轴器膜片结构强度分析研究.pdf

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1、旃28拦掷2期汀m，船舶VI，l28No2膜片联轴器膜JI．结构强度分析研究王开奇1，孙长江2．徐鹏2卅岛腔南92771部队嘛察群，JlI束舟岛266405．2拇军驻大毪426r军书代击空+“宁大连116005摘要：醛片联轴器在船舶椎世轴系巾血崩r泛．特别用于岛速船舶的推进轴系，其中膜片是膜片联轴器的关键群什，为研究膜片联轴器n商建轴陉巾运行的篮伞nf靠性．必自!时膜“进行麻力分析Ⅷ强度计算，根据雌H联轴#¨结拇自工作原理，综台考虑脱H艉受的各种薮衙监轴线水对一I吲起的证迫位移．对膜片的受力情M进行T详细分忻。结合实例，

2、W卅P“F绘m软件建立幛j}的二维蛮体樱删．导^MSCPatran打限JLj}析软件．建口滕肿的有限元撵g．分别就-种情况施加载荷和让界条件．进行疃片的静强垭计算．褂出应山分布口垃目。J￡钟粜验证九∞片强度的宜帝性．定性地分析T膜片∞最大心力R城，为膜”结倚的研发和没汁政良拒供珲沧侬擗关键Ⅷ：瞄片蛾轴器；船舶推进轴茉：膜片；铷迫偏移．有m兀分析中目分类号：U(g’422女献杯识码：A0引言联轴器所联接的婀轴．由于i

3、i

4、J造和安装洪差、承戴变形、热变形以及机康下沉等原田，轴线问击产小一定的轴向、衔『flI、耗向偏移。这将

5、彳E轴、轴承和联轴器l：引起附加载荷．使船舶推进轴系丁作条件恶化1、1fl『峨“联轴器的使州tⅡ胜人人减弱附加裁菏所产生的影响．改善船舶推进轴系r作条什。膜片联轴器往船舶推进轴系中应用广泛，特别川于高速快艇推进轴系．其中膜片是膜片联轴器的关键部什，为r满足船Bfl高迪自“系宣个t1I靠的运行贾求．必须对膜片进行腑力分析和强度计算，文巾根据膜片联轴器的结构和I作特点．针对T程~殳引If，常见的A孔式膜片．对膜片进行受力分析．并用MSCPatmn有限元软什进行了寅例计算l膜片联轴器的结构膜H联轴器是一种伞金属1：式挠忡联轴器

6、，土篮“I左右半联轴器、膜片纽和连接媒栓等雩部件组戚。j{=巾，膜片组由一定敬帚的高强度小锈钢涂层膜片番台lnJ成，，}通过螂栓交特嗍定r上动端’j从动端。为r获褂史好的补偿性能，常采川叶1问轴，其两端各有组幞片纰纰成碰膜H吱联轴器．分别与}：从勒轴联接，如l利I所小其T怍朦理为：转矩从№％日Ⅻ：20】0—03—10#女∞n￡，F≈f1966一)．W．女HLH日，Ⅱ％Ⅳ㈣～#《mlU＆M*Ⅷ‰左1F联轴器输入，经丰动高强度螺栓传输至幢片组．膜片组再通圭f从动高强度螺栓将转矩传至巾问轴，同样转矩通过另一端的膜H组、高强度螺

7、栓及右半联轴器输出l“。目l膜片联轴：；m意幽膜片联轴器能通过膜片的挠性米吸收或缓解轴线『HJ的一向偏移，收蒋船舶推进轴系的下作条件。E只有传递扭矩太、结构简单、拆装方便、J：作吖靠、不需搁滑等优点．2膜片的应力分析膜片组是膜片联轴嚣的主要弹性元件，如图2所示。膜片组在运转过程中承受拉伸、挤压剪切等复合力，处】。复杂的受山状态，并由此来传递转砸和运动，H时吸收振动和朴偿偏差，如I钢3所示，，由于联轴器中其他零件的刚度比膜片大得多．儿膜片受力睛搅衄为复杂．故这生H研究膜片的应力分析。为了简化计算．小学虑各膜"fnJ微小的桠

8、对运动产生的裘阿剪力，即将所有膜片视为个整翦2朝1．"奇等膜H联轴器膜片结构强度分析研究13体膜片承受的拽1l{『有以下几种：F=T／3RI．3，s≮*《2^棚f4#蚓4膜片半m受力l目假定每个舅

9、{栓所受的力大小1

10、}【

11、等．设膜片联轴器的传递转矩为r，螺桂分布圆的1F径为R，对于，、扎式膜片组．每个螺捡上所受的力为F=T／3R根据牛顿第三定律，每个螺柃埘膜片所施加的山也为：2．2膜片承受的离心应力膜片联轴器通常是安装往岛速传动轴l一．岛转述机械的离心{!{!性力n结构戊力汁算·pf。分重尝。南姆栓、蛰嘲等的质量产生的

12、离心惯性力和IlI膜H绢自身质恬产牛的离心惯性力方向均ff}轻向向外．使膜片组受到离心筘血力。，膜I{承受的离心应力艟转述而打较人堂化．但运行上况一定时，也rⅡ看作小峦应力。2．3膜片组的强迫位移虽然膜片联轴器T作时，膜片组件传递的扭矩{K太，佃是实践i芷明腔片联轴器的主要_失效不是由膜片组件的传扭能力不足引起．而是膜片所受交变循玉{=复合膻力所敛、InJ这种复含应儿多址巾膜片联轴器所联接的两轴不对中产牛的附加投倚引起舶。2．3．I膜片联轴器的轴向偏移膜片联轴器的轴向偏移K．受联轴嚣的规格以驶蝶柃数毓影响，联轴器规格越人

13、．所能承受的轴f“I偏移趣人．如图5所示．轴向偏移会对膜J』产生根大的麻力．因此，为俅证联轴器使用寿命的长久．要求安装时膜片之间堪可能紧密．脱片尽可能平整同时．由于热胀冷缩而导致的设蔷轴向偏差必须考lg进去。对于双膜片式联轴器．联轴{i{}轴m偏穆妊过中问捧两边的膜H组平均后，膜片自【的轴⋯偏移为膜片联轴器轴向偏移的