膜片联轴器是涡轮机械中使用的非润滑联轴器的主要类型之一,用于传递扭矩和调节设备轴之间的不对中。这些联接器依靠金属膜的弯曲来接受角度和轴向偏差。在膜片联轴器中,扭矩通过一个或多个金属板从驱动法兰的外径径向传递到内径处的附件。横膈膜的厚度可以是恒定的,也可以是锥形的,可以是扁平的,卷曲的,也可以是辐条状的。膜片外径通常用螺栓固定,内径可以是电子束焊缝、花键或螺栓。在膜片联轴器的典型法兰-法兰连接中,扭矩主要使螺栓受到剪应力的影响。
膜片联轴器固定方法是轴肩、轴环、轴伸、套筒。圆螺母、轴端挡圈,轴肩、轴环、轴伸的特点是结构简单,定位,可承受较大轴向力,常用于齿轮、链轮、带轮、联轴器和轴承等定位。套筒的特点是结构简单,定位,轴上不需要开槽,钻孔和切制螺纹,因而不影响轴的疲劳强度,一般用于零件间隙较小场合,以免增加结构重量,轴的转速很高是不宜使用。圆螺母的特点是固定,装拆方便,可承受较大的轴向力,由于轴上切制螺纹,使轴的疲劳强度降低,常用双圆螺母与止动垫圈固定轴端零件,当零件间距较大时,亦可用圆螺母代替套筒以减小结构重量。
膜片弹性联轴器是由几组膜片用螺拴交错地与两半联轴器联接,每组膜片由数片叠集而成。膜片的弹性变形来补偿所连接两轴的相对位移,是一种的金属弹性元件绕性联轴器。其主要适合用于低扭矩应用中,尤其在联接编码器和其他较轻的仪器中。例如,伺服电机与滚珠丝杆的联接。不过这种性能随着切槽尺寸的增加,其轴承负荷也会加大,但大多数情况下,都能足够很好地保护轴承。
膜片联轴器包含重要的寿命。这种耦合的金属膜由薄的、多个、卷曲的和分离的膜片组成。这些特性中的各个都为整体耦合设计提供了好处。膜片寿命不取决于其设计额定值内的工作角度。弯曲区域在内径和外径处分开,然后牢牢夹紧。这种分离防止了与多膜联轴器相关的弯曲区域的摩擦产生微动腐蚀。由于没有微动,设计者可以合理地利用原材料特性,采用的没有限度寿命工程疲劳分析方法进行膜片设计。膜片材料限的降低或性的降低不是由微动腐蚀或弯曲区域的磨损引起的。事实上,对于每个单喷丸的隔膜的额外好处,没有考虑到。
利用有限元分析和应变片试验确定的适当应力,可以使用任意疲劳失效理论计算稳定系数。联轴器膜片组件的使用寿命超过20年。在运行中,这转化为可预测的设备维护和检查间隔,而不考虑联轴器设计额定值、环境条件和使用量内的角度和轴向偏差。如果膜片联轴器过度错位,从而引发疲劳失效,则裂纹将由于膜片弯曲区域的分离而逐渐扩展。然后,当每个隔膜失效时,由于扭矩过大,剩余的隔膜将在其内径处剪切。重要的是,无论失效原因是什么,由于疲劳或峰值过载导致的失效,隔膜内径将从垫片或线轴上剪切下来,防止动力从驱动设备转移到被驱动设备上。瞬时负荷损失将导致标准涡轮机械超速跳闸。剪切失效后,联轴器的防连枷保护装置包含相应部分以稳定,并可保护相邻设备。
膜片联轴器集电设备因为传统集电设备设备在电动机主轴的非负载端,仅靠电动机的单端轴承支持形成悬臂构造。电动机在启动和运行时的不平衡转矩易使集电设备发生径向颤动,轻则致使电刷磨损不均缩短电刷运用寿命;重则形成集电环和电刷间因接触不良打火,烧蚀集电环外表,乃至损坏集电装膜片联轴器在通常状况传感器设备时,挑选的联轴器为刚性衔接,轰动较大,同心度小与0.2mm大0.05mm时,主张运用弹性衔接。