膜盘花键工作长度及护板厚度对强度的影响

膜盘花键工作长度及护板厚度对强度的影响

在花键的尺寸参数中，工作长度是影响花键质量的一个重要因素。在其他条件相同的情况下，将不同花键长度的冗余结构建立模型后进行应力计算，。另外，除了花键处的尺寸参数外，冗余结构的护板厚度对其强度也有明显的影响，花键长度越长，其强度越大；护板厚度越大，其强度也越大。但是花键长度并不是越长越好，并且由于其直接决定着齿间间隙的尺寸大小，故小于尺寸方可满足要求。另外，由于膜盘联轴器对整体质量的要求较高，护板厚度越厚，其质量越大，反而会减弱膜盘联轴器的性能，因此护板厚度也不是越厚越好。

高速膜盘联轴器是用于连接传动轴的部件，其工作状态是在高速旋转的，因此除了对其主要部件进行强度分析，也需要对其振动特性进行分析。本章采用有限元法对具有冗余功能的膜盘联轴器的模态、临界转速及谐响应三个方面进行分析。由于膜盘的作用，首先对膜盘的模态振型进行分析，然后对膜盘联轴器整体进行模态分析；其次，膜盘联轴器作为一种柔性传动件，其转速有可能接近临界转速，在临界转速附近工作时，膜盘联轴器轴系易振动剧烈，甚至导致折断，会对传动系统造成影响，因此需要对其临界转速进行计算；为了获得在稳态受迫振动下轴系固有频率处的各项响应值，还需要进行对联轴器所在轴系进行谐响应分析。

模态分析主要是用来机械结构的的固有频率和振型。而这两个参数对承受动态载荷结构设计动力学理论范畴，转动系统中转子每一微小段的质心不可能全部严格处于轴线位置上，因此，当转子正常转动或启停过程中，可能会引起转子系统的强烈振动，这种产生强烈振动时的转速就是该转子的临界转速。为了转子系统的正常工作，或者避免其因这种共振而导致系统失效，其工作转速应尽量避开固有频率下的临界转速，或对这种情况采取防振措施。因此分析膜盘联轴器的临界转速是基于转轴系统中考虑的，

对于具有冗余功能的膜盘联轴器的模态分析，由于膜盘的作用，因此对单个膜盘进行模态分析，对整体结构建立有限元模型进行分析，通过对比不同材料和结构下的固有频率，选择合适的膜盘联轴器结构，从而提高其整体固有频率，以免当系统达到动平衡状态时发生共振。