关节叠片联轴器叠片刚度的计算

　　鲁研究简报活关节叠片联轴器叠片刚度的计算申屠留芳孙成龙121.淮海工学院机械工程学院，连云港2220052.中国矿业大学机电工程学院，徐州2216刚度计算公式。通过简化模型，分析叠片在运转过程中的变形最大和最小两个特殊位置，由这两个位置的刚度计算公式相同可以得到叠片的径向刚度不随叠片的位置变化，并推导出关节联轴器叠片的径向刚度计算公式。根据所推导出的刚度公式，利用313软件编程计算出扭转轴向和径向刚度值。研究明，有关节轴承与无关节轴承的叠片联轴器的轴向刚度相同而径向刚度相差较大，由此可见，关节叠片联轴器补偿径向误差的能力更强。

　　叠片联轴器是种全金属挠性联轴器，它通过弹性元件膜片组件传递主从动轴之间的转矩，并通过膜片组件的维变形补偿机组两轴线间由于制造安装误差承载后的变形以及温度变化等所引起的轴向径向及角向偏移，因此膜片组件是叠片联轴器的关键部件，其性能指标决定整体联轴器的工作性能1.

　　刚度柔度性能直接反映膜片补偿各种偏移的能力，是膜片的主要研究因素。膜片刚度性能的理论研究方法主要有解析法和有限元法两种。文献3利用力学方法推导出膜片联轴器挠性元件的刚度计算公式；文献5利用有限元分析软件人1分别提出船用膜片联轴器弯曲刚度的计算方法和大功率膜片联轴器扭转刚度的计算方法。从现有的文献报道可知，国外未见有此类联轴器的刚度计算方面的报道。对于关节叠片联轴器叠片刚度性能的研究则更少。

　　算，所用的叠片为六孔束腰型叠片164.

　　根据叠片所受的载荷，分别给出普通叠片联轴器和关节叠片联轴器叠片的扭转刚度轴向刚度以及径向刚度的计算公式，对它们进行比较。并利用，沿1必软件编程计算，分析叠片联轴器加入关节轴承后对其刚度20120329收到初稿，20120828收到修改稿。江苏省海洋资源开发研究院基金立项项目3脎汜1从3申屠留芳，女，1965年10月生，浙江东阳人，汉族。淮海工学院机械工程学院副院长，博士，教授，主要从事机械设计及理论叠片联轴器方面的研究。

　　2.叠片组件3.中间轴4.螺栓5.关节轴承6.垫圈7.自锁螺母1.Flange2.Laminatedcomponents3.

　　叠片的扭转刚度量；74为横截面面积，4.=2为处横截面的高度，为叠片的厚度令+心贝1在转矩的作用下，叠片会发生2的变形拉伸段伸长，而压缩段缩短或弓起，于是主动螺栓会从位置I转到位置。扭转刚度的计算是计算在总转矩7作用下的扭转角的值。

　　位置；为主动螺栓孔变形后位置；7为叠片所受总转矩；厂为主动螺栓孔处所受的合力，1=773，为螺栓孔分布的圆半径，为叠片的层数；为叠片拉伸段所受的拉伸力，=尸1601；为叠片压缩段所受的压缩力为主从动螺栓孔圆心位置间变形前的距离；为主从动螺栓孔圆心位置间变形后的距离；为主从动螺栓孔变形前相对中心，的夹角；化为主从动螺栓孔变形后相对中心，的夹角；40为主动螺栓孔在转矩作用下相对叠片中心转过的角度，为束腰型叠片内圆和外圆弧的半径；6为叠片宽度最窄处的距离对于束腰型膜片立伸段在力作用下的变形可按3计算在3中拉伸段12膜片的微元伸长为可以得到整个拉伸段的绝对伸长为对上式积分并整理后得变形后拉伸段总长度为2Z=由余弦定理得由于=队所以整个挠性元件的扭转刚度即为2叠片的轴向刚度叠片在轴向变形时，根据对称性取叠片的13进行分析，其变形情况及力学简4，4中，之广为轴向变形所需施加的轴向力和为固定端相等可用示，即广1；厂为轴向位移引起计算模型。为了求解的方便，本文作如下假设1按小挠度考虑尸，2将变截面的膜片段看成是等截面的，即每处截面积均为宽度最窄处的截面积儿4，1=4=从根据5可以列出这段膜片的挠曲方程，6口面对中性轴的惯性矩，=12.由于是小挠度变形，可以看成拉伸力处处相等，方向水平，则式3变成解得此非齐次方程的通解为将初始条件7=.=，代入式5得由最大接度51得另方面，在5中梁弹性线长度。为根据广义项式定理而略去次方以后，那么因而梁在变形后长度上的增加量上为因此将式9代入式7得于是，膜片组件在轴向变形时的刚度为3叠片的径向刚度3.1普通叠片联轴器叠片径向刚度叠片的径向位移误差使其所受的力在工作过程中是个波动值，随叠片段所处的位置而变化=6给出叠片在运转过程中的两个特殊位置。

　　12234和456个结构来分析其中234和4 56结构是相同的，这个结构在单位位移所能承受在结构612中，它的变形情况7，在荷分别为上述结构在中分线方向的合力为示。在这个结构中23杯沿轴向载荷为=5.

　　4杆所受的沿轴向和垂直轴向的载荷分别为上述个力在3点处的合力尸3为+FNcos60+Fpsin60所以叠片组在63时的径向刚度为2结构9在竖直方向的合力心〃为234结构10在竖直方向的合力56结构在竖直方向的合力5为F5=2！A8co