膜片联轴器的收敛性能及平衡问题

发布时间：2019-04-29

膜片联轴器由膜片、法兰、调整环、联接环、中间轴、螺栓等组成，联轴器工作时转矩从主动法兰输入，经沿圆周间隔布置的外圈螺栓组传递至金属膜片，由膜片通过内圈螺栓组传至中间轴，再经另一端膜片组传递至从动法兰盘输出。

由于非线性问题的复杂性，有适当将模型中不需要着重分析的部分进行简化，可以提高建模、划分网格和求解的效率。膜片联轴器的模型建立过程中，取右半联轴器整体作为分析对象，考虑到要涉及传动轴的扭转过程和螺栓预紧力的施加，须建立联轴器的全模型，而不能只建立模型的四分之一。中间轴与内圈螺栓、外圈螺栓与膜片等需要建立了接触对，并且接触面积比较大，需要消耗较大的计算资源，再将螺栓预紧力考虑到分析当中将会使问题变得复杂。建模中对螺栓连接处进行了适当简化，即去掉垫片将螺帽与螺杆粘接为一体，通过在螺杆中间施加预紧力实现螺栓锁紧。模型适当简化提高了建模、划分网格的效率，减少了一些接触对，从而减少了计算过程对计算机资源的消耗，节约了计算时间，提高了问题的收敛性，且对于问题分析的方面影响不是很大。

膜片联轴器工作时所承受载荷主要有螺栓预紧力、扭矩以及离心力。膜片通过外圈螺栓与法兰相联，通过内圈螺栓与中间轴相联，实现扭矩传递，螺栓预紧过程可通过在螺栓上设置预紧单元并施加预紧力来模拟；联轴器扭矩可转化为切向力的形式加载在法兰的右端；由于膜片联轴器各零件都是有质量的实体，离心力载荷是由于膜片联轴器的高速旋转产生的，可通过设置角速度在软件中直接施加。

在存在轴向误差的情况下，分别取轴向误差为lmm，2mm，3mm，对膜片联轴器进行有限元分析。轴向误差作用下的膜片联轴器综合位移和等效应力的较大值，通过与无误差分析结果的比较可得，随着轴向误差的增大，膜片联轴器的综合位移明显增大，而等效应力和接触应力基本不变。轴向误差作用下膜片组综合位移和等效应力的较大值，随着轴向误差的增大，膜片组的综合位移和膜片的等效应力都有增大的趋势，而对于膜片间的接触应力没有影响。

随着轴向安装误差的增大，膜片组等效应力逐渐增大，一个膜片等效应力增大较为明显。轴向误差对膜片间的接触应力有的影响，接触应力有增大的趋势。

在存在径向误差的情况下，分别取径向误差为0.15mm，0.3mm，0.45mm，对膜片联轴器进行有限元分析。径向误差作用下的膜片联轴器及膜片组的综合位移和等效应力较大值。由表可知，随着径向误差的增大，膜片联轴器的综合位移明显增大，等效应力和接触应力增大较少，膜片组的综合位移、等效应力及接触应力也有所增大。

在存在角向误差的情况下，分别取角向误差为0.25度、0.50度、0.75度，对膜片联轴器进行有限元分析。角向误差作用下的膜片联轴器及膜片组的综合位移和等效应力较大值。随着轴向误差的增大，膜片组的综合位移和膜片的等效应力增大非常明显，而对膜片间接触应力影响较小。

膜片联轴器这样一种产品，基本上也被广泛的应用于很多不同的自动化生产设备，但是在实际使用的过程当中，它们的动平衡问题确实应该多人的关注。膜片联轴器的平衡问题。

膜片联轴的动平衡等级

选择膜片联轴器，那么都要根据自己的实际需求来进行多方面的选择，对于不同转速的场合，要选取适当的动平衡等级，特别对于高转速运行设备，对膜片联轴器的动平衡要求是很高的，这时要对膜片联轴器的动平衡等级进行了解。

膜片联轴器动平衡性能取决于膜片联轴器的设计结构

膜片联轴器产品在设计过程中充份考虑整个产品的整体结构，使整个产品的整体结构充份对称，减少不平衡量，从而使产品达到高转速，满足设备运转要求。对于特别要求高转速的设备，建议用户提供具体的转速要求，可按客户的要求定制各种高转速的膜片联轴器，满足客户需要。

长跨距膜片联轴器平衡的敏感性

有的时候，对于两轴跨度较大的联接场合，在联接时，既要考虑两轴的同轴度问题，同时，由于跨度距离长，这时还要考虑长跨距膜片联轴器的重量，特别是在转速较高的场合，运转起来对膜片联轴器的平衡性还是较敏感的，如果两轴同心度调整不好，容易产生晃动摇摆现象，运转起来上不了高速，还会产生噪声，造成设备不正常运转，无法正常生产。