刚性联轴器常见的分类包括凸缘联轴器、径向键凸缘联轴器、旷行轴联轴器、夹壳联轴器、套筒联轴器等。刚性联轴器一般结构简单,制造成本较低。选用刚性联轴器时应尽量减小被联接两轴轴线对中的误差,为了减少附加载荷对联轴器的影响,膜片联轴器,应尽量减小联轴器和轴承之间的距离。凸缘联轴器(亦称法兰联轴器)是利用螺栓联接两凸缘(法兰)盘式半联轴器。
其主要的传递形式分为:①双膜片联轴器靠铰制孔用螺栓来实现两轴对中和靠螺栓杆承受挤压与剪切来传递转矩,jmd型膜片联轴器,②双膜片联轴器靠一个半联轴器上的凸肩与另一个半联轴器上的凹槽相配合而对中。连接两个半联轴器的螺栓可以采用***和B级的普通螺栓,转矩靠两个半联轴器结合面的摩擦力矩来传递。双膜片联轴器由两个在端面上开有凹槽的半联轴器和一个两面带有凸牙的中间盘组成。因凸牙可在凹槽中滑动,故可补偿安装及运转时两轴间的相对位移,这种联轴器零件的材料可用45钢,工作表面需要进行热处理,以提高其硬度凸缘联轴器属于双膜片联轴器,是把两个带有凸缘的半联轴器用普通平键分别与两轴连接,然后用螺栓把两个半联轴器连成一体,以传递运动和转矩。一般情况下星形联轴器中间是四爪,而双膜片联轴器中间是三爪,同一型号下,星形联轴器所能够承受的扭矩要比双膜片联轴器承受的大一些,而双膜片联轴器对传动的缓冲作用要相对高于星型联轴器。
膜片是膜片式联轴器的关键元件,由于联轴器中其它零件的刚度比膜片大得多,故可将膜片的刚度视为联轴器的刚度。由于联轴器轴向间偏移、传递转矩、承受离心力,供应膜片联轴器,膜片工作时处于复杂的受力状态。
l)膜面应力(转矩应力,设传递转矩为T(N0m),总片数为m,对于8孔螺栓,由简化条件知,T单片=Tlm,每个主螺栓上所受的力为F=Tl4mR;
2)离心应力假定螺栓与膜片材料相同,可计算出各自的质量,根据所处的位置和螺旋角度,可算得离心力,且作用在总质心上。
3)轴向位移引起的弯曲应力由于在轴线方向上的安装误差,使膜片沿轴线方向发生弯曲变形,通过轴向位移的大小可以求出轴向力的大小。
4)径向、角向位移引起的弯曲应力由于在轴线角向上的安装实际误差,使膜片沿轴线方向发生周期性弯曲变形,而且它是决定膜片疲劳寿命的主要因素,通过角度倾斜可以求出回复力矩的大小。
膜片传递转矩时,转矩是通过主动螺栓利用膜片元件带动从动螺栓,沿螺栓分布圆切线方向传递的。忽略膜片间微小的相对运动,认为各膜片均匀承担转矩。在弹性膜片联轴器传递转矩时膜片平面受力,带有阴影部分的圆表示主动端输入,空白圆表示从动端输出。
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