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膜片联轴器用于流程动力设备时应注意哪些问题?

2020-10-17 15:53:29
发布者:admin

膜片联轴器的关键材料是金属膜片,一般均采用奥氏体不锈钢,在设计计算方面,有限元和优化技术已经普遍被采用;典型的膜片经有限元分析给出的应力分布,经过优化的膜片形状仅仅保留了传递扭矩的材料,而去除了几乎所有多余的材料,这样的膜片不仅应力分布合理,而且具有大的挠性,从而可以补偿大的不对中,且对连接设备附加的反作用力小。


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,膜片工作时处于复杂的受力状态。


一、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;


二、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。


三、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。


四、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。当膜片联轴器旋转时,其角向偏移将产生交变应力,每旋转一周循环交变一次。膜片动应力将导致膜片和螺栓的疲劳破坏,因而准确地计算动静复合应力,是预测膜片联轴器寿命、确定膜片式联轴器工作的关键。相邻两螺栓孔之间的膜片段可等效为悬臂梁,并利用材料力学的方法推导出连杆型膜片联轴器在单承受转矩、离心载荷、轴向偏移以及角向偏移时膜片内部应力的计算公式,同时提出了一种计算膜片扭转刚度的方法,是运用经验公式来分析膜片应力和刚度的典型方法,但是其不足是无法考虑螺栓孔周围区域应力集中效应的影响,导致计算应力与实际应力有较大的差距。


膜片联轴器用于流程动力设备时应关注的几个问题如下:


治理确定传递扭矩。一般情况下应按机组的实际传递功率和实际工作转速来确定传递扭矩选用膜片联轴器,这样选出的膜片联轴器不仅能达到传扭要求,而且结构轻巧,对机组的附加力和弯矩也小。有些用户为了追求保险,选择联轴器时层层加码,这样选用的联轴器往往过于笨重,使用效果不好。联轴器在工作时受稳态载荷CAL口扭矩、轴向不对中等环口交变载荷CAL口交变扭矩、角向和径向不对中等)的复合作用。选用不同工况系数时实际复合应力点位置。根据膜片联轴器工况系数应不小于1.5,确有需要时位口轴系匹配需要天供需双方可以协商降低工况系数,但不得低于1.2。总之,膜片联轴器选型的依据应是成套商或主机厂家提供的机器类型和正常情况下的轴功率,不应层层加码。当然,有些场合还应考虑其它工况。


1、当要求联轴器在从动机过载时仍能正常工作时,应按驱动机功率选型;


2、当驱动机为电动机时,如有应考虑电动机的瞬时短路力矩。


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