联轴器在机械中运作所受到挤压应力

联轴器在机械中运作所受到挤压应力

联轴器的使用和选择都是靠受力来确定，受力不同，型号大小也不同，一般为了优化联轴器的使用效能，建立力学模型，分析各种力和力矩的作用，从而达到主要应力的作用点。优化和设计各种联轴器，以达到更好的效果。为了建立半联轴器的力学模型，特假定蛇簧变形后仍与齿相邻接触，每个齿受力一样。蛇簧的截面尺寸比其所在的圆柱体半径小得多，故近似平面问题来计算。
机械系统中采用蛇簧联轴器的目的在于让其承受运行中的各种不对中，因此半联轴器在运行过程中主要应受到以下几种力和力矩的作用。在扭矩的作用下，蛇簧作用在半联轴器的挤压应力；因为是高速蛇簧联轴器，半联轴器将产生很大的离心力；在扭矩的作用下，蛇簧作用在半联轴器齿根处的剪切力；旋转时的径向和切向力；角偏移时的弯矩等。运行过程中，前三项力所引起的应力属于静态力范畴，后两项力引起的应力是属于动态力范畴，且随着轴每转一周而变化。

在分析过程中发现，半联轴器上集中的主要应力是离心力、挤压力和齿根处的剪切力产生的，所以在接下来的分析中主要对这三种力进行分析。将模型简化成一个直齿圆柱齿轮与蛇簧的组合体，在进行受力分析时，在扭矩的作用下半联轴器的齿侧面将受到挤压应力，齿根处将受到剪切力。在设计膜片联轴器的时候, 设计者必须了解两个情况联轴器在工作时各零件的应力—联轴器的内特性。联轴器的各种刚度—联轴器的外特性。对于应力指标, 它只是作为联轴器工作时的可靠性依据, 是属于设计者所掌握的。这些数据并不一定要向用户发表。

对于联轴器的外特性, 不仅设计者要掌握,还要向用户发表, 因为它将直接影响与联轴器相连的设备可靠安全的运行。在某些场合, 例如要求很小的角变形刚度或轴向变形刚度联轴器的外特性是至关重要的。联轴器的刚度是由组成联轴器且又参与变形的零件刚度所构成, 但是对于联轴器一般的零件传扭螺栓, 法兰及中间轴等,它们的变形皆可从通用技术资料中获得。扭转刚度和径向刚度是很大的。特别是径向刚度已经接近一般滚动轴承的刚度, 而轴向刚度及角向刚度却小得多, 这便是膜片联轴器最突出的特点。