聯(lián)軸器在機(jī)械中運(yùn)作所受到擠壓應(yīng)力

聯(lián)軸器的使用和選擇都是靠受力來(lái)確定，受力不同，型號(hào)大小也不同，一般為了優(yōu)化聯(lián)軸器的使用效能，建立力學(xué)模型，分析各種力和力矩的作用，從而達(dá)到主要應(yīng)力的作用點(diǎn)。優(yōu)化和設(shè)計(jì)各種聯(lián)軸器，以達(dá)到更好的效果。為了建立半聯(lián)軸器的力學(xué)模型，特假定蛇簧變形后仍與齒相鄰接觸，每個(gè)齒受力一樣。蛇簧的截面尺寸比其所在的圓柱體半徑小得多，故近似平面問(wèn)題來(lái)計(jì)算。
機(jī)械系統(tǒng)中采用蛇簧聯(lián)軸器的目的在于讓其承受運(yùn)行中的各種不對(duì)中，因此半聯(lián)軸器在運(yùn)行過(guò)程中主要應(yīng)受到以下幾種力和力矩的作用。在扭矩的作用下，蛇簧作用在半聯(lián)軸器的擠壓應(yīng)力；因?yàn)槭歉咚偕呋陕?lián)軸器，半聯(lián)軸器將產(chǎn)生很大的離心力；在扭矩的作用下，蛇簧作用在半聯(lián)軸器齒根處的剪切力；旋轉(zhuǎn)時(shí)的徑向和切向力；角偏移時(shí)的彎矩等。運(yùn)行過(guò)程中，前三項(xiàng)力所引起的應(yīng)力屬于靜態(tài)力范疇，后兩項(xiàng)力引起的應(yīng)力是屬于動(dòng)態(tài)力范疇，且隨著軸每轉(zhuǎn)一周而變化。

在分析過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，半聯(lián)軸器上集中的主要應(yīng)力是離心力、擠壓力和齒根處的剪切力產(chǎn)生的，所以在接下來(lái)的分析中主要對(duì)這三種力進(jìn)行分析。將模型簡(jiǎn)化成一個(gè)直齒圓柱齒輪與蛇簧的組合體，在進(jìn)行受力分析時(shí)，在扭矩的作用下半聯(lián)軸器的齒側(cè)面將受到擠壓應(yīng)力，齒根處將受到剪切力。在設(shè)計(jì)膜片聯(lián)軸器的時(shí)候, 設(shè)計(jì)者必須了解兩個(gè)情況聯(lián)軸器在工作時(shí)各零件的應(yīng)力—聯(lián)軸器的內(nèi)特性。聯(lián)軸器的各種剛度—聯(lián)軸器的外特性。對(duì)于應(yīng)力指標(biāo), 它只是作為聯(lián)軸器工作時(shí)的可靠性依據(jù), 是屬于設(shè)計(jì)者所掌握的。這些數(shù)據(jù)并不一定要向用戶發(fā)表。

對(duì)于聯(lián)軸器的外特性, 不僅設(shè)計(jì)者要掌握,還要向用戶發(fā)表, 因?yàn)樗鼘⒅苯佑绊懪c聯(lián)軸器相連的設(shè)備可靠安全的運(yùn)行。在某些場(chǎng)合, 例如要求很小的角變形剛度或軸向變形剛度聯(lián)軸器的外特性是至關(guān)重要的。聯(lián)軸器的剛度是由組成聯(lián)軸器且又參與變形的零件剛度所構(gòu)成, 但是對(duì)于聯(lián)軸器一般的零件傳扭螺栓, 法蘭及中間軸等,它們的變形皆可從通用技術(shù)資料中獲得。扭轉(zhuǎn)剛度和徑向剛度是很大的。特別是徑向剛度已經(jīng)接近一般滾動(dòng)軸承的剛度, 而軸向剛度及角向剛度卻小得多, 這便是膜片聯(lián)軸器最突出的特點(diǎn)。