膜片聯(lián)軸器受拉斷裂故障的原因

2022-06-01 14:05:52

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膜片聯(lián)軸器由幾組膜片(不銹鋼薄板)用螺栓交錯地與兩半聯(lián)軸器聯(lián)接而成，靠膜片的彈性變形來補償所聯(lián)兩軸的相對位移，是一種高性能的金屬強元件撓性聯(lián)軸器。每組膜片由數(shù)片疊集而成，膜片分為連桿式和不同形狀的整片式。

膜片受拉斷裂是膜片聯(lián)軸器出現(xiàn)頻率比較高的故障之一，通過對已損壞的膜片聯(lián)軸器的觀察發(fā)現(xiàn)，在膜片螺栓孔處的危險截面十分容易發(fā)生斷裂。

通過進一步對受拉膜片進行受力分析時發(fā)現(xiàn)：在四邊受拉且載荷分布均勻的情況下，膜片不會發(fā)生拉斷破壞失效；若載荷分布不均勻，則有可能在收拉膜片的過程中出現(xiàn)若干膜片被拉斷的現(xiàn)象。

若膜片聯(lián)軸器長期在中心長時間不對中的情況下工作，運行過程中產(chǎn)生的中心偏差超過了膜片聯(lián)軸器聯(lián)軸器補償?shù)姆秶鷷r，膜片聯(lián)軸器會受到峰值扭矩限制，導致其中4組受壓膜片組失穩(wěn)，另外4組受拉膜片將承擔全部扭矩，所受拉力成倍增長。

如果膜片長時間處于非均勻受力狀態(tài)，部分膜片兩端螺栓孔內(nèi)側應力超過材料的曲服，導致其被拉斷破壞，由于承載膜片數(shù)量逐步減少并且受力不均，原先所受應力較低的膜片也將隨之被拉斷，隨后整組膜片都將被拉斷。

膜片聯(lián)軸器在工作時，分別會受到三大作用力：

1.扭矩引起的疊面應力

2.軸線偏斜而引起的彎曲應力

3.螺栓與膜片質(zhì)量通過旋轉產(chǎn)生的離心應力以及膜片徑向、角向偏移引起的彎曲應力等。

疊面應力會使螺栓產(chǎn)生剪切應力；彎曲應力使螺栓產(chǎn)生拉伸或壓縮應力，且軸每旋轉1周應力循環(huán)交變1次；離心力使螺栓產(chǎn)生剪切應力，且隨轉速而變化。

結合膜片聯(lián)軸器失效方式可知，如果螺栓孔附近膜片長期受到交變應力和復合應力的循環(huán)作用，會導致膜片聯(lián)軸器的膜片發(fā)生疲勞斷裂。

膜片聯(lián)軸器

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