【摘 要】聯(lián)軸器是軸傳動(dòng)裝置中重要的元件，膜片聯(lián)軸器又是聯(lián)軸器中應(yīng)用最多的一種形式。膜片聯(lián)軸器憑借其緩和沖擊、無(wú)旋轉(zhuǎn)間隙、無(wú)需潤(rùn)滑等優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于風(fēng)機(jī)、石化設(shè)備等領(lǐng)域。本文介紹了膜片聯(lián)軸器的原理、各零件的設(shè)計(jì)、安裝和應(yīng)用中的注意事項(xiàng)。

【關(guān)鍵詞】膜片聯(lián)軸器 原理 設(shè)計(jì) 使用

一、概述

膜片聯(lián)軸器是以膜片為傳遞扭矩的傳動(dòng)裝置，是一種高性能金屬?gòu)椥栽墒綋闲月?lián)軸器。主要由主、從動(dòng)端半聯(lián)軸器、膜片組件和聯(lián)接螺栓等零部件組成。其優(yōu)點(diǎn)多多，如耐熱、耐腐蝕、無(wú)需潤(rùn)滑、使用壽命長(zhǎng)、可吸收軸向偏差、降低安裝要求、使用過(guò)程中可調(diào)節(jié)徑向角向偏差，無(wú)旋轉(zhuǎn)間隙，緩和沖擊、減輕振動(dòng)，避免發(fā)生危險(xiǎn)性破壞，制造成本低傳遞扭矩范圍大，力學(xué)性能好。膜片聯(lián)軸器使用范圍廣，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于石化設(shè)備、水泵、風(fēng)機(jī)、造紙機(jī)械、制藥機(jī)械、電力機(jī)械等設(shè)備。幾乎可用于所有的動(dòng)力傳遞中。

膜片聯(lián)軸器的膜片是采用0.5mm厚的高強(qiáng)度不銹鋼鉚制而成，用螺栓分別與主、從動(dòng)端法蘭聯(lián)接，運(yùn)行中膜片受拉、壓、扭等復(fù)合應(yīng)力。幾片膜片被鉚釘鉚成一組，一般不會(huì)松動(dòng)或引起膜片和鉚釘之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。膜片本身很薄，所以當(dāng)相對(duì)位移荷載產(chǎn)生時(shí)它很容易彎曲，因此可以承受較大的三向（軸向、徑向、角向）偏差，同時(shí)在伺服系統(tǒng)中產(chǎn)生較低的軸承負(fù)荷。

二、膜片聯(lián)軸器原理及設(shè)計(jì)

膜片聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)計(jì)算與膜片的結(jié)構(gòu)形式有關(guān)，同時(shí)也與兩軸的相對(duì)位移情況有關(guān)，相對(duì)膜片膜片的各零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算總結(jié)如下：

螺栓：在聯(lián)軸器的所在零部件中，螺栓和膜片兩個(gè)零件受力比較復(fù)雜，螺栓受剪切、擠壓、彎曲等力，但是擠壓、彎曲與剪切力相比受力較小，不足以引起螺栓的變形，故計(jì)算螺栓中計(jì)算其剪切力就可以。有時(shí)聯(lián)軸器的扭矩比較大時(shí)，也會(huì)由扭矩反算螺栓所受剪切應(yīng)力的大小，由受力情況來(lái)決定所用螺栓的材質(zhì)。

膜片：膜片是膜片聯(lián)軸器中的關(guān)鍵性元件，是傳遞扭矩、減少緩沖和調(diào)整偏差的元件，在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中受力比較復(fù)雜，膜片也有多種形式，如連續(xù)多邊環(huán)形、圓環(huán)形、輪輻形、分離連桿形等，其中連續(xù)多邊環(huán)形和圓環(huán)形的膜片組件，是由若干等厚度膜片組成，各片外緣為圓弧形的彈性較好，此外，邊數(shù)少的彈性又比邊數(shù)多的彈性好，但邊數(shù)太少穩(wěn)定性降低，單向運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，只有一半環(huán)邊承載傳遞扭矩。輪輻形膜片組件也是由若干片組成，其外緣和內(nèi)緣上的螺栓孔分別與主從動(dòng)半聯(lián)軸器聯(lián)接，工作時(shí)，發(fā)生扭轉(zhuǎn)，膜片上的成形孔是為了增加彈性，由于彈性需要內(nèi)外徑的差值不宜過(guò)小，一般以傳遞中小功率為宜。分離連桿形膜片由單獨(dú)的薄桿組成一個(gè)多邊形，桿的形狀簡(jiǎn)單，制造方便，但要求各孔距精確，其工作性能與連續(xù)環(huán)形基本相同，但強(qiáng)度和轉(zhuǎn)速較低，適用于聯(lián)軸器尺寸受限制的場(chǎng)合。

半聯(lián)軸器：半聯(lián)軸器在聯(lián)軸器中是比較牢固的元件，其損壞的機(jī)率較小，要設(shè)計(jì)過(guò)程中要對(duì)法蘭盤的厚度、輪轂的厚度和鍵槽處的強(qiáng)度進(jìn)行校核，法蘭盤的厚度是和螺栓的長(zhǎng)度有關(guān)，一般螺栓的強(qiáng)度夠用，法蘭盤的厚度就夠，輪轂的厚度要根據(jù)扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算。聯(lián)軸器的鍵槽是通鍵，但是軸上是不通的，所以計(jì)算時(shí)要根據(jù)實(shí)際鍵槽長(zhǎng)度進(jìn)行計(jì)算。

中間節(jié)：中間節(jié)的長(zhǎng)短可由機(jī)組中被聯(lián)接兩軸的具體位置定，此件在聯(lián)軸器中受力較小，一般為薄壁管，管越薄，重量越輕，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量越小，但是太薄又不好加工，故設(shè)計(jì)時(shí)，既要對(duì)強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算，又要根據(jù)經(jīng)驗(yàn)對(duì)中間管的壁厚進(jìn)行綜合考慮。膜片聯(lián)軸器經(jīng)常用于高轉(zhuǎn)速的情況，如果是在高速下運(yùn)轉(zhuǎn)，特別是中間節(jié)較長(zhǎng)時(shí)，要對(duì)中間節(jié)進(jìn)行臨界轉(zhuǎn)速的校核，聯(lián)軸器的臨界轉(zhuǎn)速要在工作轉(zhuǎn)速的1.3倍以上。

三、膜片聯(lián)軸器安裝及應(yīng)用

膜片聯(lián)軸器安裝前首先要準(zhǔn)備好用到的工具，如加熱設(shè)備、隔熱防油手套、扭力扳手、起重設(shè)備、千分表等。其次要做好安裝前的檢查，檢查零部件是否齊全，在運(yùn)輸過(guò)程中有無(wú)損傷，孔、栓是否有劃痕或毛刺，應(yīng)確?？缀吐菟ü鈼U部分表面潔凈。還要檢查兩個(gè)半聯(lián)軸器的內(nèi)孔直徑和長(zhǎng)度與原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)軸的直徑和長(zhǎng)度是否相符。同時(shí)確保有足夠的裝配空間和今后進(jìn)行保養(yǎng)和維修的空間。在安裝過(guò)程中，零部件要合適地吊起或支承，尤其是法蘭和止口應(yīng)采取一定的防護(hù)措施，以防止劃傷和碰出毛刺。

聯(lián)軸器安裝之前還要對(duì)機(jī)組進(jìn)行找正，機(jī)組找正是泵、風(fēng)機(jī)等輔機(jī)設(shè)備檢修的一項(xiàng)重要工作，轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備軸中心若找得不準(zhǔn)，必然要引起機(jī)械的超常振動(dòng)。因此在安裝前必須進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械設(shè)備軸中心的找正工作，使兩軸中心偏差不超過(guò)規(guī)定數(shù)值。找正要求使兩軸的外圓面同心，兩軸的端面平行。方法是用千分表分別對(duì)兩軸的端面和外圓測(cè)取跳動(dòng)值，檢測(cè)時(shí)，應(yīng)在圓周向最少取4個(gè)讀數(shù)，取平均值。兩軸找正給，分別將主、從動(dòng)端的半聯(lián)軸器裝到兩軸上，調(diào)整不聯(lián)軸器的水平和軸向距離，檢測(cè)兩個(gè)半聯(lián)軸器法蘭面之前的軸向距離，用檢測(cè)軸同心的同樣辦法，檢測(cè)兩個(gè)半聯(lián)軸器的位置，同樣符合要求后，將膜片組件和中間節(jié)分別用螺栓聯(lián)接到半聯(lián)軸器上。緊固螺栓時(shí)，一定要用擰緊力矩扳手，按照螺母的擰緊力矩進(jìn)行擰緊，而且要按先固定，再預(yù)緊，最后擰緊的原則，且一圈螺栓中，要對(duì)稱擰緊，不要按順序擰緊。聯(lián)軸器安裝好后，要對(duì)兩半聯(lián)軸器和中間節(jié)進(jìn)行檢測(cè)校對(duì)，確定三向偏差在要求范圍內(nèi)，再慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)器2-3轉(zhuǎn)，確定轉(zhuǎn)動(dòng)自由后安裝好聯(lián)軸器的保護(hù)罩，可以開(kāi)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。

聯(lián)軸器在工作中，要定期對(duì)機(jī)組進(jìn)行檢查，看螺母是否松動(dòng)，觀察膜片組件外層表面是否在碰傷、裂紋、過(guò)度的永久變形缺陷，看螺栓配合段表面是否有明顯柔傷，還要檢查機(jī)組軸對(duì)中是否已變化，若不對(duì)中數(shù)值已超過(guò)規(guī)定，應(yīng)重新進(jìn)行對(duì)中調(diào)整。必要是可在機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中測(cè)量機(jī)組的振動(dòng)值，如振動(dòng)值已超過(guò)允許振動(dòng)范圍，應(yīng)停機(jī)檢查原因。

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