金屬撓性膜片聯(lián)軸器(簡(jiǎn)稱“膜片聯(lián)軸器”)，是一種以金屬撓性元件來傳遞轉(zhuǎn)矩而無需光滑的傳動(dòng)裝置，廣泛使用于艦船、航空、石油化工、機(jī)械制造等領(lǐng)域。其撓性元件是由必定數(shù)量的薄金屬膜片0.2mm~0.6mm疊合而成的膜片組。作業(yè)時(shí)轉(zhuǎn)矩從自動(dòng)法蘭盤輸入，經(jīng)過沿圓周距離安置的自動(dòng)傳扭精細(xì)螺栓將轉(zhuǎn)矩傳輸至金屬膜片，再由膜片經(jīng)過從動(dòng)精細(xì)螺栓傳至從動(dòng)法蘭盤輸出。它經(jīng)過高強(qiáng)度合金膜片組發(fā)生彈性變形來完成聯(lián)軸器的撓性傳動(dòng)，使用膜片的柔性來吸收輸入輸出軸間的相對(duì)位移，從而補(bǔ)償傳動(dòng)軸系各個(gè)銜接部分因?yàn)楦鞣N因素引起的剩余不對(duì)中。
　　膜片聯(lián)軸器可以補(bǔ)償?shù)牟粚?duì)中方式包含如下3種根本類型：角向(兩軸中心線成必定角度交于兩軸端之間的中點(diǎn))、橫向(兩軸中心線平行偏移)和軸向(兩軸軸向空隙過大)。旋轉(zhuǎn)軸系運(yùn)行時(shí)呈現(xiàn)的實(shí)踐偏移往往是以上恣意2種不對(duì)中的組合或許一起兼有3種不對(duì)中方式，因此膜片聯(lián)軸器實(shí)踐作業(yè)時(shí)的載荷及變形比較雜亂。
　　膜片作為膜片聯(lián)軸器的要害彈性元件，作業(yè)時(shí)接受的主要負(fù)荷。
　　當(dāng)膜片聯(lián)軸器旋轉(zhuǎn)時(shí)，其角向偏移將發(fā)生交變應(yīng)力，每旋轉(zhuǎn)一周循環(huán)交變一次。膜片動(dòng)應(yīng)力將導(dǎo)致膜片和螺栓的疲憊損壞，因此準(zhǔn)確地核算動(dòng)態(tài)復(fù)合應(yīng)力，是預(yù)測(cè)膜片聯(lián)軸器壽數(shù)、確保膜片式聯(lián)軸器牢靠作業(yè)的要害。
　　已有的相關(guān)研討多限于剖析膜片在獨(dú)自接受某一種載荷時(shí)的應(yīng)力散布狀況，而關(guān)于膜片實(shí)踐接受雜亂載荷時(shí)的動(dòng)態(tài)復(fù)合應(yīng)力較少觸及。
　　相鄰兩螺栓孔之間的膜片段可等效為懸臂梁，并使用材料力學(xué)的辦法推導(dǎo)出連桿型膜片聯(lián)軸器在獨(dú)自接受轉(zhuǎn)矩、離心載荷、軸向偏移以及角向偏移時(shí)膜片內(nèi)部應(yīng)力的核算公式，一起提出了一種核算膜片改變剛度的辦法，是運(yùn)用經(jīng)歷公式來剖析膜片應(yīng)力和剛度的典型辦法，可是其最大的缺乏是無法考慮螺栓孔周圍區(qū)域應(yīng)力會(huì)集效應(yīng)的影響，導(dǎo)致核算應(yīng)力與實(shí)踐應(yīng)力有較大的距離。
　　比較典型的運(yùn)用有限元法和薄板曲折理論對(duì)膜片應(yīng)力和疲憊壽數(shù)打開的研討。其共同點(diǎn)是首先剖析膜片在各種獨(dú)自工況下的應(yīng)力，將3種靜態(tài)應(yīng)力(軸向曲折應(yīng)力、膜片應(yīng)力、離心應(yīng)力)的組合應(yīng)力作為膜片的均勻應(yīng)力，將旋轉(zhuǎn)時(shí)角向偏移引起的應(yīng)力作為交變應(yīng)力幅，使用靜力學(xué)剖析別離求得均勻應(yīng)力和交變應(yīng)力幅，然后基于此成果進(jìn)行疲憊剖析。
　　但是上述研討辦法有兩點(diǎn)需求改善：
　　1)一般說來，靜態(tài)組合應(yīng)力的散布和角向曲折應(yīng)力的散布是不同的。兩種狀況下最大應(yīng)力點(diǎn)散布的區(qū)域嚴(yán)格說來并不重合。
　　2)旋轉(zhuǎn)除了發(fā)生離心力，還會(huì)發(fā)生慣性力。將最大角向偏移發(fā)生的應(yīng)力作為交變應(yīng)力幅實(shí)踐上是疏忽了慣性力的影響。
　　咱們針對(duì)這兩點(diǎn)打開研討，以工程使用中常見的束腰型彈性膜片聯(lián)軸器為例，使用有限元軟件ANSYS建模，將瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)剖析辦法引進(jìn)膜片聯(lián)軸器的應(yīng)力剖析。瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)辦法是用于斷定接受恣意隨時(shí)刻改變載荷的結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)呼應(yīng)的一種辦法，可剖析斷定結(jié)構(gòu)在靜載荷、瞬態(tài)載荷和簡(jiǎn)諧載荷的恣意組合效果下隨時(shí)刻改變的位移、應(yīng)變、應(yīng)力及力。