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國外近二十年來，數(shù)以千計(jì)的膜盤式和膜片疊層(簡稱疊片)式聯(lián)軸器廣泛應(yīng)用于電動(dòng)機(jī)、柴油機(jī)和各種負(fù)載間的動(dòng)力傳遞使用結(jié)果表明，這類撓性聯(lián)軸器有可能取代傳統(tǒng)的齒型聯(lián)軸器它有許多獨(dú)特的特點(diǎn)，如扭轉(zhuǎn)方向剛度很大，能傳遞大的扭矩，在軸向和角向上有很大撓度，能補(bǔ)償兩軸線三方向(軸向、橫向、角向)的位移，并具有吸振、減振作用，加之它不需潤滑，并具有耐酸耐熱等特點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用到各種傳動(dòng)裝置中。通常所說的疊片聯(lián)軸器都用于高速大功率范圍，所研究的聯(lián)軸器是一種鏈板式疊片聯(lián)軸器，它是國內(nèi)剛剛引進(jìn)尚未投產(chǎn)的一種新型聯(lián)接裝置這種聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)新穎，具有其它聯(lián)軸器相同的優(yōu)點(diǎn)，但它不適合高速，是一種僅適用于低速運(yùn)轉(zhuǎn)的聯(lián)軸器為彌補(bǔ)國內(nèi)這項(xiàng)空白，有必要對這種聯(lián)軸器進(jìn)行強(qiáng)度分析計(jì)算，得出其主要影響因素，為國產(chǎn)此型聯(lián)軸器提供設(shè)計(jì)依據(jù)。
圖為聯(lián)軸器鏈板連接示意圖，鏈板組件是以36片不銹鋼片(厚0.6mm，重0.08kg)疊加而成的彈性元件，輸入軸和輸出軸之間的各種相對位移(如角偏斜、軸向位移等)依靠金屬片的彈性變形來補(bǔ)償，有剖面線的為主動(dòng)螺栓，主、從螺栓雙雙間隔布置。假設(shè)主動(dòng)軸沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，主動(dòng)螺栓上的力通過鏈板疊片傳遞給從動(dòng)螺栓，力矩在疊片內(nèi)的傳遞方向是從A傳到F，使疊片受壓，從B傳到F，使疊片受拉，從B傳到E，使疊片受壓……。受壓疊片和受拉疊片間隔布置，設(shè)L為受拉疊片，U為受壓疊片，則疊片內(nèi)受力狀況如圖嘶示，L疊片內(nèi)的受力狀況要比U疊片內(nèi)的受力狀況。因此，我們對受拉疊片內(nèi)的應(yīng)力進(jìn)行分析。
聯(lián)軸器是用來聯(lián)接兩軸，傳遞一定的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的。在工作過程中，疊片受如下幾種載荷作用：(1)由傳遞扭矩本身引起的拉、壓力，(2)旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的離心力，(3)軸向位移時(shí)膜片中產(chǎn)生的剪力、拉力和彎矩，(4)螺栓預(yù)緊力產(chǎn)生的剪力、拉力和彎矩，(5)溫度梯度產(chǎn)生的熱應(yīng)力，(6)角不對中產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力，(7)循環(huán)扭矩產(chǎn)生的剪力，(8)軸向振動(dòng)產(chǎn)生的彎曲應(yīng)九為使問題簡化，突出主要載荷作用，現(xiàn)假設(shè)如下：(1)假設(shè)螺栓預(yù)緊力足夠大(在工作過程中保證墊片與鏈板不分離)，(2)將螺栓擰緊力矩和預(yù)緊力引起的摩擦力略去不計(jì)，(3)由于低速轉(zhuǎn)動(dòng)，可以略去離心力對鏈板的影響和軸向振動(dòng)引起的彎曲應(yīng)力，(4)不考慮溫度影響，(5)法蘭盤與中間軸的剛性很大，在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中不發(fā)生變瓜基于以上假設(shè)，膜片所受載荷主要可簡化為以下三種：(1)傳遞扭矩引起的拉、壓力，(2)軸向位移時(shí)膜片中產(chǎn)生的剪力、拉力和彎矩，(3)角不對中產(chǎn)生的彎矩，本研究暫不考慮前兩種載荷產(chǎn)生的應(yīng)力，指出危險(xiǎn)截面所在處及其影響因素。
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