聯(lián)軸器所聯(lián)接的兩軸，由于制造和安裝誤差、承載變形、熱變形以及機(jī)座下沉等原因，軸線間會(huì)產(chǎn)生一定的軸向、角 向、徑向偏移。這將在軸、軸承和膜片聯(lián)軸器上引起附加載荷，使船舶推進(jìn)軸系工作條件惡化。而膜片聯(lián)軸器的使用可以大大減弱附加載荷所產(chǎn)生的影響，改善船舶推進(jìn)軸系工作條件。
膜片聯(lián)軸器在船舶推進(jìn)軸系中應(yīng)用廣泛，特別用于高速快艇推進(jìn)軸系，其中膜片是 膜片聯(lián)軸器的關(guān)鍵部件，為了滿足船舶高速軸系安全可靠的運(yùn)行要求，必須對膜片進(jìn)行應(yīng)力分析和強(qiáng)度計(jì)算。根據(jù)膜片聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)和工作特點(diǎn)，針對工程設(shè)計(jì)中常見的六孔式膜片，對膜片進(jìn)行受力分析。
1膜片聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)
膜片聯(lián)軸器是 一種全金屬干式撓性聯(lián)軸器，主要由左右半聯(lián)軸器、膜片組和連接螺栓等零部件組成。其中，膜片組由一定數(shù)量的高強(qiáng)度不銹鋼涂層膜片疊合而成，并通過螺栓交替固定于主動(dòng)端與從動(dòng)端。為了獲得更好的補(bǔ)償性能，常采用中間軸，其兩端各有一組膜片組組成雙膜片式聯(lián)軸器，分別與主從動(dòng)軸聯(lián)接。其工作原理為：轉(zhuǎn)矩從左半聯(lián)軸器輸入，經(jīng)主動(dòng)高強(qiáng)度螺栓傳輸至膜片組，膜片組再通過從動(dòng)高強(qiáng)度螺栓將轉(zhuǎn)矩傳至中間軸，同樣轉(zhuǎn)矩通過另一端的膜片組、高強(qiáng)度螺栓及右半聯(lián)軸器輸出。
膜片聯(lián)軸器能通過膜片的撓性來吸收或緩解軸線間的三向偏移，改善船舶推進(jìn)軸系的工作條件。它具有傳遞扭矩大、結(jié)構(gòu)簡單、拆裝方便、工作可靠、不需潤滑等優(yōu)點(diǎn)。
2膜片的應(yīng)力分析
膜片組是 彈性膜片聯(lián)軸器的主要彈性元件。膜片組在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中承受拉伸、擠壓、剪切等復(fù)合力，處于復(fù)雜的受力狀態(tài)，并由此來傳遞轉(zhuǎn)矩和運(yùn)動(dòng)，同時(shí)吸收振動(dòng)和補(bǔ)償偏差。
由于聯(lián)軸器中其他零件的剛度比膜片大得多，且膜片受力情況較為復(fù)雜，故這里只研究膜片的應(yīng)力分析。為了簡化計(jì)算，不考慮 各膜片間微小的相對運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的表面剪力，即將所有膜片視為一個(gè)整體。
膜片聯(lián)軸器傳遞轉(zhuǎn)矩時(shí)，轉(zhuǎn)矩是 通過主動(dòng)螺栓利用膜片元件帶動(dòng)從動(dòng)螺栓，轉(zhuǎn)矩在膜片中產(chǎn)生的沿螺栓分布圓切線方向的拉壓力。
膜片聯(lián)軸器通常是 安裝在高速傳動(dòng)軸上，高轉(zhuǎn)速機(jī)械的離心慣性力在結(jié)構(gòu)應(yīng)力計(jì)算中十分重要。由螺栓、墊圈等的質(zhì)量產(chǎn)生的離心慣性力和由膜片組自身質(zhì)量產(chǎn)生的離心慣性力方向均沿徑向向外，使膜片組受到離心拉應(yīng)力。膜片承受的離心應(yīng)力隨轉(zhuǎn)速而有較大變化，但運(yùn)行工況一定時(shí)，也可看作不變應(yīng)力。
雖然膜片聯(lián)軸器工作時(shí)，膜片組件傳遞的扭矩很大，但是 實(shí)踐證明：膜片聯(lián)軸器的主要失效不是 由膜片組件的傳扭能力不足引起，而是 膜片所受交變循環(huán)復(fù)合應(yīng)力所致。而這種復(fù)合應(yīng)力多是 由膜片聯(lián)軸器所聯(lián)接的兩軸不對中產(chǎn)生的附加載荷引起的。
膜片聯(lián)軸器的軸向偏移受聯(lián)軸器的規(guī)格以及螺栓數(shù)量影響，聯(lián)軸器規(guī)格越大，所能承受的軸向偏移越大。軸向偏移會(huì)對膜片產(chǎn)生很大的應(yīng)力，因此，為保證聯(lián)軸器使用壽命的長久，要求安裝時(shí)膜片之間盡可能緊密，膜片盡可能平整。同時(shí)，由于熱脹冷縮而導(dǎo)致的設(shè)備軸向偏差必須考慮 進(jìn)去。對于膜片式聯(lián)軸器，聯(lián)軸器軸向偏移經(jīng)過中間體兩邊的膜片組平均后，膜片組的軸向偏移為膜片聯(lián)軸器軸向偏移的一半。
軸線角 向的安裝誤差，使膜片沿軸線方向發(fā)生周期性彎曲變形，它是 決定膜片疲勞壽命的主要因素。膜片聯(lián)軸器角 向偏移，較大的角 向偏移將使膜片組承受很大的附加彎矩。對于雙膜片式聯(lián)軸器，膜片組的角 向偏移是 聯(lián)軸器的角 向偏移的一半。
僅雙膜片式聯(lián)軸器能夠承受徑向偏移，并且其承受徑向偏移的能力取決于兩組膜片之間的距離。
滄州奧碩傳動(dòng)機(jī)械設(shè)備制造有限公司（http://www.aoshuochuandong.com）主營項(xiàng)目：NGCLZ型帶制動(dòng)輪鼓形齒式聯(lián)軸器屬于剛撓性聯(lián)軸器，齒式聯(lián)軸器是 由齒數(shù)相同的內(nèi)齒圈和帶外齒的凸緣半聯(lián)軸器等零件組成。雙法蘭梅花聯(lián)軸器具有以下特點(diǎn)：梅花形彈性聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡單，徑向尺寸小，重量輕，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，適用于中高速場合，梅花形彈性聯(lián)軸器工作穩(wěn)定可靠，具有良好的減振、緩沖和電絕緣性能。JZMJ型重型機(jī)械用膜片聯(lián)軸器是 非 常具代表性的金屬擾性聯(lián)軸器，它在各種機(jī)械設(shè)備上都可以采用。其膜片采用0.3～2mm厚的特殊高強(qiáng)度不透鋼薄板鉚制成組件，上面有4～16個(gè)鉸制孔，用螺拴分別與主、從動(dòng)法蘭聯(lián)結(jié)。帶制動(dòng)輪星形彈性聯(lián)軸器以高性能聚氨酯作為彈性元件，具有補(bǔ)償兩軸相對偏移、緩沖、減震、耐磨等性能。聚氨酯星形彈性元件可以避免工作機(jī)在運(yùn)動(dòng)中的振動(dòng)沖擊、減少震動(dòng)、緩和沖擊，使設(shè)備可以正常工作。