六孔关节轴承式膜片联轴器的应力分析

六孔关节轴承式膜片联轴器的应力分析

膜片联轴器可通过叠片弹性变形来补偿相对位移，允许所联两轴存在轴向、角向和径向安装误差，且对传动系统有缓冲和减振作用，是一种的挠性联轴器。薄板弯曲理论和有限元法建立六孔圆环形和束腰形叠片的计算模型，引人改进的局部应力一应变法，建立计算叠片联轴器叠片疲劳裂纹形成寿命的模型和方法;周标等利用有限元软件Ansy、建模，将瞬态动力学方法引人叠片联轴器承受复杂载荷时的应力分析;计算了叠片联轴器的应力，得出叠片联轴器性能与其应力特性有密切关系。根据叠片承受载荷的状况，分析单一作用下和综合工况下的力学模型，应力解析表达式，得出两者在叠片的轴向载荷承载范围方面计算结果吻合良好。

静力分析

膜片联轴器中的膜片在运行过程中主要受到以下几种力和力矩的作用。

1)转矩在膜片幅片中产生的拉压力或剪力;

2)轴向位移时幅片中产生的剪力、拉力和弯矩;

3)旋转时的径向和切向力;

4)角偏斜时的弯矩等。

运行中，前三项力所引起的应力属于静态应力范畴，角不对中情况下弯矩引起的应力将随着轴每转一周而变化一次，属于交变应力。本文着重分析转矩和轴向位移对叠片承载能力的影响。下面以图1中示出的六孔束腰型叠片为例来立此类联轴器的力学模型。

本文针对六孔关节轴承叠片联轴器应力特性进行分析，推导出不同工况下的应力计算公式，用有限元软件Ansys进行验证，并对的结果进行比较总结。通过以上分析，可以如下结论:

1)文中解析解的力学模型是正确的，所推导的公式是适用的，从而建立了一套完整的叠片应力计算公式，为关节叠片联轴器的理论设计奠定了很好的理论基础。

2)叠片上的应力值与所承受的转矩值和轴向位移均成正比，即在单一变量作用下，转矩值增加一倍，应力值也增加一倍，轴向位移亦同。而随着角向位移增加，应值的增加幅度加剧。

3)实际使用情况即在综合载荷作用下，文中推导出的公式同样适用，并对某一具体规格的叠片提出了工作范围。为国产叠片联轴器的系列化、通用化提供理论依据。