(1)膜片联轴器扭矩产生产生的薄膜应力。设传递的扭矩为T(N.m),总片数为m,对于8孔螺栓,由简化条件知:单片膜片的转矩T1=T/m,每个主螺栓上所受的力为F=T/4mR。
(2)高速旋转时由于惯性所产生的离心应力。假定螺栓与联轴器膜片材料相同,可计算得各自的质量,根据所处的位置和螺旋角度,可算的离心力,且作用在总质心上。联轴器品种、型式、规格很多,在正确理解品种、型式、规格各自概念的基础上,根据传动系统的需要来选择联轴器。高转速机械的离心惯性力在结构的应力计算中十分重要,其离心惯性力可以按径向力F=(2∏n/60)2rp加载,方向沿径向向外,固定中间螺栓孔的径向位移、周向位移和轴向位移,周边无其他载荷作用。
(3)由于轴向安装的误差,使膜片沿轴线方向发生弯曲变形。该位移加载在中间螺栓孔处的轴线方向,径向位移和轴向位移固定。在两端的两个中间空来施加约束,中间孔来承受载荷。这样就把它作为静定简支机构来处理。
(4)角向安装误差引起的弯曲应力。它可以根据下图的简化来求解。膜片联轴器安装以后,正常运转一个班,必须检查所有螺钉,如发现松动,必须拧紧,这样反复几次,以保证不会松动。由于在轴线角向的安装实际误差,使膜片沿轴线方向发生周期性弯曲变形,而且它是决定联轴器膜片疲劳寿命的主要原因。根据角向偏差计算所引起的中间螺栓孔一周在轴线方向的位移,径向位移和轴向位移固定。通过角度倾斜可以求出***力矩H的大小,一般情况下,联轴器膜片的角位移是很小的,因此膜片变形属于小变形,可以采用薄板小挠度弯曲理论来分析。
联轴器所联两轴由于制造误差、安装误差、轴受载而产生的变形、基座变形、轴承磨损、温度变化(热胀、冷缩)、部件之间的相对运动等多种因素而产生相对位移。一般情况下,两轴相对位移是难以避免的,但不同工况条件下的轴系传动所产生的位移方向,即轴向(x)、径向(y)、角向(a)以及位移量的大小有所不同。膜片联轴器在国际上工业发达***应用已很普遍,在我国已制订机械行业标准,已修订新的行业标准:JB/T9147-1999(代替ZB/TJ19022-90)联轴器各转矩间的关系。只有挠性联轴器才具有补偿两轴相对位移的性能,因此在实际应用中大量选择挠性联轴器。刚性联轴器不具备补偿性能,应用范围受到限制,因此用量很少。
联轴器由于种种原因使其质心或惯性主轴与其加转轴线不重合,在运转时将产生不平衡离心惯性力、离心惯性偶力和动挠度(振型)的现象,称为转子的不平衡现象,这种不平衡现象必然引起轴系的振动,从而影响机器的正常工作和使用寿命,因而对其必须加以重视。
为了纠正或限度地减少联轴器的不平衡量,应根据需要选择适当的平衡等级,并在产品制造完成及在机器上安装完成后,在联轴器的平衡(校正)平面上,通过增加或减少适当质量的方法,使之达到平衡等级要求。这个工艺过程称为平衡校正,简称平衡。
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