膜片式联轴器性能分析

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1、膜片式联轴器性能分析殷国庆／上海交通大学船建学院动力装置及自动化研究所吴跃东／沈阳鼓风机通风设备有限责任公司摘要：简介了膜片式联轴器的结构和工作原理。同时，动力传递更要求挠性联轴器还具有优越从应力和疲劳、扭转刚度、弯曲稳定性作了静态的动态性能，保证整套传动系统有较高的可靠分析；从钢片的阻尼特性、轴系横振和扭矩冲击性和有效的节能作用。的隔离性能作了动态分析。讨论了高速性和高膜片式联轴器(亦称GNL钢片挠性联轴器)效传动特性。是一种具有广泛应用前景的、新型的可取代齿式联轴器、橡胶式联轴器的传动装置。传动联轴器关键词：膜片式联轴器；结构；性能所联接的两轴，由于制造和安装误差、承载的变中图分

2、类号：TH133．4文献标识码：B形、热膨胀压缩、延伸以及基座下沉等原因，轴线文章编号：1006—8155(2010)02—0019—05问会产生一定的轴向、角向、径向偏移。它将在ThePerformanceAnalysisofCouplingswith轴、轴承和联轴器上引起附加载荷，使机组工作DiaphragmType条件恶化。甚至会有损坏机组现象发生。钢片联Abstract：Thispaperhasintroducedthestructure轴器利用钢片的弹性变形来补偿轴线间的轴向、andworkingprincipleofcouplingswithdiaphragm角向、径向相

3、对位移，达到改善工作条件目的。type．Thestaticanalysisaremadefromthepointsof本文除讨论GNL联轴器静特性方面的应s~essandfatigue，torsionalstifnessandbending力、疲劳、刚度特性外，还着重分析该类联轴器stability，andthedynamicanalysisarealsomade在工作过程中的动态特性，如阻尼、减振隔离、fromthepointsofdampingcharacteristicsofsteel，高速平稳和动态传递效率(节能)等特性。shafttransversevibrationand

4、thebarrierpropertiesoftorqueimpact．Andthetransmissioncharacteris—1钢片联轴器结构和工作原理ticsofhigh-speedandhighefficiencyarediscussed．GNL钢片挠性联轴器的结构主要由不锈钢Keywords：couplingswithdiaphragmtype；struc——金属薄片(钢片)、半联轴器、中间套、压紧元件、ture；performance螺栓、防松螺母、限位垫圈等组成，见图1。0引言绝大多数动力机械都必须可靠地解决功率的有效传递。在实际运行中，原动机和变速齿轮箱，原动机和工作

5、机之间，常常由于现场条件而使轴线产生偏移，因此驱动轴系中各部件连接成了一个非常关键的问题，在大功率高速机组和原动机安装减振器的机组中，动力轴系的挠1，8．半联轴器2．限位垫圈3．挠性钢片4．中间套筒性连接技术尤为突出，迫切希望轴线在角度挠5．传动螺栓6．圆螺母7．止退垫圈曲、轴向和径向位移方面具有良好的补偿。与此图1GNL钢片挠性联轴器结构收稿Et期：2009—10—26上海市200030一19—验班究其工作原理：扭矩从主动端半联轴器输入，应力过大，超过允许疲劳极限而在压紧圈附近经沿圆周间隔布置的高强度螺栓将扭矩传输至压杆上产生疲劳裂纹或断裂，然后扩散至拉杆●瓢一0鲥前端挠性钢片组，

6、再由挠性钢片组通过高强度边，最后联轴器产生故障。根据钢片疲劳试验，螺栓传到中间套筒，并同样由另后端挠性钢片正常工况下，金属钢片的疲劳循环次数理论上锑组、高强度螺栓及从动半联轴器输出。钢片组为无限值，因此GNL联轴器的额定使用寿命极件是挠性联轴器的关键部件，它是由一定数量长，可达5年之久。的薄片弹性不锈钢叠合组成，通过它来传递扭试验工作对几种材料的钢片进行了超载疲矩和消除来自多方位的偏移量。钢片厚度一般劳和额定载荷疲劳试验，由图3可见，额定工况视扭矩的大小和工况的不同而选择，一般为下，联轴器角向挠曲1．67(-1-1mm弯曲幅值)时，0．35～1．20mm，其形状有圆环式、连杆式、束腰

7、疲劳应力值在极限应力以下很多，因此式等其疲劳循环次数无限止的。即使疲劳弯曲幅值为±4mrn，其应力值17"也在以下。2CNL钢片挠性联轴器的静态特性2．1应力和疲劳性能一疲劳极限应力图2为联轴器金属片受载情况示意图，力，一临界应力学模型的4条杆件中，2条拉杆，2条压杆。在无(裂纹一断裂)O-R轴向变位和角向偏转变位的正常稳定工作时，、一常用应力杆件承受纯拉压应力和旋转质量离心力，金属卜一德国片2——5#，3}}片片承受合成平均应力。实际工作中，轴系都有一3