膜片聯(lián)軸器的收斂性能及平衡問題

發(fā)布時間：2019-04-29

膜片聯(lián)軸器由膜片、法蘭、調(diào)整環(huán)、聯(lián)接環(huán)、中間軸、螺栓等組成，聯(lián)軸器工作時轉(zhuǎn)矩從主動法蘭輸入，經(jīng)沿圓周間隔布置的外圈螺栓組傳遞至金屬膜片，由膜片通過內(nèi)圈螺栓組傳至中間軸，再經(jīng)另一端膜片組傳遞至從動法蘭盤輸出。

由于非線性問題的復(fù)雜性，有適當(dāng)將模型中不需要著重分析的部分進(jìn)行簡化，可以提高建模、劃分網(wǎng)格和求解的效率。膜片聯(lián)軸器的模型建立過程中，取右半聯(lián)軸器整體作為分析對象，考慮到要涉及傳動軸的扭轉(zhuǎn)過程和螺栓預(yù)緊力的施加，須建立聯(lián)軸器的全模型，而不能只建立模型的四分之一。中間軸與內(nèi)圈螺栓、外圈螺栓與膜片等需要建立了接觸對，并且接觸面積比較大，需要消耗較大的計算資源，再將螺栓預(yù)緊力考慮到分析當(dāng)中將會使問題變得復(fù)雜。建模中對螺栓連接處進(jìn)行了適當(dāng)簡化，即去掉墊片將螺帽與螺桿粘接為一體，通過在螺桿中間施加預(yù)緊力實現(xiàn)螺栓鎖緊。模型適當(dāng)簡化提高了建模、劃分網(wǎng)格的效率，減少了一些接觸對，從而減少了計算過程對計算機資源的消耗，節(jié)約了計算時間，提高了問題的收斂性，且對于問題分析的方面影響不是很大。

膜片聯(lián)軸器工作時所承受載荷主要有螺栓預(yù)緊力、扭矩以及離心力。膜片通過外圈螺栓與法蘭相聯(lián)，通過內(nèi)圈螺栓與中間軸相聯(lián)，實現(xiàn)扭矩傳遞，螺栓預(yù)緊過程可通過在螺栓上設(shè)置預(yù)緊單元并施加預(yù)緊力來模擬；聯(lián)軸器扭矩可轉(zhuǎn)化為切向力的形式加載在法蘭的右端；由于膜片聯(lián)軸器各零件都是有質(zhì)量的實體，離心力載荷是由于膜片聯(lián)軸器的高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的，可通過設(shè)置角速度在軟件中直接施加。

在存在軸向誤差的情況下，分別取軸向誤差為lmm，2mm，3mm，對膜片聯(lián)軸器進(jìn)行有限元分析。軸向誤差作用下的膜片聯(lián)軸器綜合位移和等效應(yīng)力的較大值，通過與無誤差分析結(jié)果的比較可得，隨著軸向誤差的增大，膜片聯(lián)軸器的綜合位移明顯增大，而等效應(yīng)力和接觸應(yīng)力基本不變。軸向誤差作用下膜片組綜合位移和等效應(yīng)力的較大值，隨著軸向誤差的增大，膜片組的綜合位移和膜片的等效應(yīng)力都有增大的趨勢，而對于膜片間的接觸應(yīng)力沒有影響。

隨著軸向安裝誤差的增大，膜片組等效應(yīng)力逐漸增大，一個膜片等效應(yīng)力增大較為明顯。軸向誤差對膜片間的接觸應(yīng)力有的影響，接觸應(yīng)力有增大的趨勢。

在存在徑向誤差的情況下，分別取徑向誤差為0.15mm，0.3mm，0.45mm，對膜片聯(lián)軸器進(jìn)行有限元分析。徑向誤差作用下的膜片聯(lián)軸器及膜片組的綜合位移和等效應(yīng)力較大值。由表可知，隨著徑向誤差的增大，膜片聯(lián)軸器的綜合位移明顯增大，等效應(yīng)力和接觸應(yīng)力增大較少，膜片組的綜合位移、等效應(yīng)力及接觸應(yīng)力也有所增大。

在存在角向誤差的情況下，分別取角向誤差為0.25度、0.50度、0.75度，對膜片聯(lián)軸器進(jìn)行有限元分析。角向誤差作用下的膜片聯(lián)軸器及膜片組的綜合位移和等效應(yīng)力較大值。隨著軸向誤差的增大，膜片組的綜合位移和膜片的等效應(yīng)力增大非常明顯，而對膜片間接觸應(yīng)力影響較小。

膜片聯(lián)軸器這樣一種產(chǎn)品，基本上也被廣泛的應(yīng)用于很多不同的自動化生產(chǎn)設(shè)備，但是在實際使用的過程當(dāng)中，它們的動平衡問題確實應(yīng)該多人的關(guān)注。膜片聯(lián)軸器的平衡問題。

膜片聯(lián)軸的動平衡等級

選擇膜片聯(lián)軸器，那么都要根據(jù)自己的實際需求來進(jìn)行多方面的選擇，對于不同轉(zhuǎn)速的場合，要選取適當(dāng)?shù)膭悠胶獾燃?，特別對于高轉(zhuǎn)速運行設(shè)備，對膜片聯(lián)軸器的動平衡要求是很高的，這時要對膜片聯(lián)軸器的動平衡等級進(jìn)行了解。

膜片聯(lián)軸器動平衡性能取決于膜片聯(lián)軸器的設(shè)計結(jié)構(gòu)

膜片聯(lián)軸器產(chǎn)品在設(shè)計過程中充份考慮整個產(chǎn)品的整體結(jié)構(gòu)，使整個產(chǎn)品的整體結(jié)構(gòu)充份對稱，減少不平衡量，從而使產(chǎn)品達(dá)到高轉(zhuǎn)速，滿足設(shè)備運轉(zhuǎn)要求。對于特別要求高轉(zhuǎn)速的設(shè)備，建議用戶提供具體的轉(zhuǎn)速要求，可按客戶的要求定制各種高轉(zhuǎn)速的膜片聯(lián)軸器，滿足客戶需要。

長跨距膜片聯(lián)軸器平衡的敏感性

有的時候，對于兩軸跨度較大的聯(lián)接場合，在聯(lián)接時，既要考慮兩軸的同軸度問題，同時，由于跨度距離長，這時還要考慮長跨距膜片聯(lián)軸器的重量，特別是在轉(zhuǎn)速較高的場合，運轉(zhuǎn)起來對膜片聯(lián)軸器的平衡性還是較敏感的，如果兩軸同心度調(diào)整不好，容易產(chǎn)生晃動搖擺現(xiàn)象，運轉(zhuǎn)起來上不了高速，還會產(chǎn)生噪聲，造成設(shè)備不正常運轉(zhuǎn)，無法正常生產(chǎn)。