膜片是膜片聯軸器的主要部件。根據工況條件,膜片常選用lCrl 3、2Crl3、lCrl 8Ni9Ti等材質。數片膜片疊加組裝在一起可提高機組工作的性,傳遞扭矩時允許傳動軸有的軸向、角度位移,能補償動力機械和工作機械的安裝誤差。
膜片聯軸器工作條件復雜多變,動力機械和工作機械之間的連接設備工作條件復雜多變。當動力機桶或工作機械存在安裝誤差,或者動力機械、工作機械工作時存在震動,會使膜片組產生軸向、角度位移,產生附加應力。隨著動力機械和工作機械反復啟動、正反轉,膜片聯軸器承受著交變應力作用,膜片損壞形式為疲勞破壞。以前面的vonMises應力分析為基礎,分析膜片的疲勞狀態,模擬工況條件為聯軸器處于經常反復啟動、正反轉頻繁狀態,循環次數設定為10,分別為帶補片膜片組和不帶補片膜片組疲勞強度分析情況。從分析結果可以看出帶補片的膜片組結構的性能明顯高于不帶補片的膜片組結構,說明帶補片膜片組的能力遠高于不帶補片的膜片組,補片起到了—定的抵破壞的作用。
用厚度為1mm的5片膜片和2片補片組成膜片組。對膜片組施加軸向位移lmm,載荷400N.m。膜片及補片材料為AISl304,材料密度p=8000 kg/m3,楊氏模量E=198 GPa,泊松比u=0.29,屈服強度σ=206MPa。用SolidWorks軟件構建膜片組幾何模型,用集成于SolidWorks軟件中的CosmosWorks分析膜片組的von Mises應力及疲勞強度。
大von Mises應力準則基于von Mises-Hencky理論。該理論表示。當von Mises應力等于應力限時,延性材料開始在某位置屈服。von Mises應力是基于剪切應變能的一種等效應力。