浆液循环泵中膜片联轴器的结构及应力分析

膜片联轴器是一种金属弹性元件，通过多层薄的强度好合金钢或不锈钢片产生弹性变形来实现挠性传动，能够补偿原动机与从动机之间由于制造、安装、承载变形以及温度变化所引起的轴向、径向、角向等多种偏差，适用于高速、重载的场合。它有结构简单、拆卸方便、减振、隔振、耐酸、耐热等特点，广泛应用于航空、石化、机械制造等行业。
    (1)结构分析。浆液循环泵侧膜片联轴器结构，扭矩从电机半轴节通过螺栓、膜片组传递给减速机高速齿轮半轴节，减速机低速齿轮半轴节通过螺栓、膜片组传递到中间节，再从中间节通过螺栓膜片组传递到泵轴半轴节。电机侧联轴器为单膜片联轴器。
    (2)应力分析。膜片组是膜片联轴器的关键零件，因为联轴器其他零件的刚度比膜片组大，可将膜片的刚度视同联
轴器的刚度。在设备运行中，作为弹性元件的膜片要承受离心力、扭矩、轴向位移和径向、角向位移4种负荷的综合作用，相应产生离心应力、屈服应力、弯曲应力。其中:因为膜片质量有限、加工精度较高，膜片压紧套为标准件、质量统一，离心应力可以忽略不计;屈服应力用来传递轴功率，大小与膜片材料、层数和厚度有关，为膜片的主要受力;弯曲应力由轴向位移和径向、角向位移产生，是膜片沿轴向发生周期弯曲变形的主要作用力，同时也是引起膜片失效的主要原因。根据理论分析和计算，应力梯度在螺栓孔附近较大、远离螺栓孔处变化较小，所以螺栓孔附近是断裂易发部位。这与现场螺栓孔处不锈钢片出现断裂的情况一致。