[发明专利]一种打孔膜盘联轴器的设计方法

说明书

一种打孔膜盘联轴器的设计方法，属于特殊膜盘联轴器技术领域。所述打孔膜盘联轴器，包括中间轴和设置在中间轴两端的膜盘组，所述膜盘组包括一个或者多个打孔膜盘，所述膜盘组包括多个打孔膜盘时，多个所述打孔膜盘并联，并且多个所述打孔膜盘的厚度相等，所述打孔膜盘设置有若干个通孔。所述打孔膜盘联轴器的设计方法设计的打孔膜盘联轴器是能够用于重载旋转轴系上的特殊膜盘联轴器，能传递超大扭矩、重量轻、易于加工，有较低的弯曲刚度及轴刚度，能吸收较大角误差及轴向误差。

技术领域

本发明涉及特殊膜盘联轴器技术领域，特别涉及一种打孔膜盘联轴器的设计方法。

背景技术

在透平领域，原动机和工作机两轴头之间由于静态安装误差及工作时的冷、热、振动等原因会造成轴头存在径向误差、角向误差和轴向误差，这些误差会使轴系异常振动、轴承负荷增加，甚至造成设备损毁，引起严重安全事故。安装在轴段间的挠性联轴器即橡胶柱销、叠片联轴器、膜盘联轴器等能在传递扭矩的同时最大限度的吸收各向误差，使轴系平稳运行。

万向节联轴器虽然能有效的吸收角误差，但无法吸收轴向误差，运行精度低，在使用的过程中噪声较大，同时万向节联轴器自身的结构也决定了其重量较大；橡胶轮胎联轴器虽能吸收轴向和角向误差，但橡胶在疲劳载荷和海洋环境的联合作用下会随时间劣化，并且重量太大；叠片联轴器角向补偿和轴向补偿由螺栓孔间的部分完成，补偿能力差；单、多膜盘联轴器的设计理论与盘面曲线比较复杂，设计和加工难度都较高，价格昂贵，一般用于高速轻载领域，特别是超大盘径的膜盘，膜盘较薄切不等厚，加工时极易翘曲。

发明内容

为了解决现有技术存在的技术问题，本发明提供了一种打孔膜盘联轴器的设计方法，是能够用于重载旋转轴系上的特殊膜盘联轴器，能传递超大扭矩、重量轻、易于加工，有较低的弯曲刚度及轴刚度，能吸收较大角误差及轴向误差。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种打孔膜盘联轴器，包括中间轴和设置在中间轴两端的膜盘组；

所述膜盘组包括一个或者多个打孔膜盘，所述膜盘组包括多个打孔膜盘时，多个所述打孔膜盘并联，并且多个所述打孔膜盘的厚度相等；

所述打孔膜盘设置有若干个通孔。

进一步的，多个所述打孔膜盘并联时，多个打孔膜盘的通孔位置对应。

进一步的，位于所述打孔膜盘同一个同心圆上的通孔的孔径相同；位于所述打孔膜盘同一个径向方向上的通孔的孔径不同，同时，打孔膜盘同一个径向方向上的相邻的两个通孔圆心之间的距离相等。

一种打孔膜盘联轴器的设计方法，包括如下步骤：

设打孔膜盘的厚度为h，打孔膜盘径向孔间距为d₁；

打孔膜盘的半径ρ处，宽度为d的圆环面积S_ρ：

d＝d₁；

圆环面积乘以打孔膜盘的厚度得到的圆环体积V_ρ：V_ρ＝S_ρ·h；

打孔膜盘的半径ρ处对应的等强度模型的厚度t_ρ：

式中，t₀为等强度模型最薄处的厚度，ρ₀为等强度模型最薄处的半径；

圆环面积乘以等强度模型的厚度得到的等强度模型的体积V′_ρ：V′_ρ＝S_ρ·t_ρ；

待删除体积ΔV_ρ：ΔV_ρ＝V_ρ-V′_ρ；