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膜片联轴器俗称钢片挠性联轴器( FLEXBLECOUPLINGOF ST EEL PLATE)。该联轴器主要通过弹性膜片来实现减震及角向、轴向、径向位移补偿,可理想地应用于各种工况条件下传递扭矩。
膜片联轴器另外一个显著的特点是允许转速高,可以高达20000rpm以上,无需润滑。由于具有挠性,该产品能地保护两端设备,提高工作效率,减少设备的震动。在 上,八十年代开始大量应用该种新产品,如在医用设备、数控机床等各种机械以及水泵、风机、印染、印刷、车辆、船舶、化工等机械。在上也大量应用。如 的核潜艇使用膜片联轴器后,降低了许多震动噪音, 的DD963驱逐舰的M2500燃气轮机主轴也应用膜片联轴器传递动力连接,我国的第三代主战坦克也采用该联轴器传递动力。
弹性膜片是该联轴器的关键件。它既要具有较好的弹性又要具有高的耐疲劳性能。否则会产生早期失效,所以膜片材料的选用是至关重要的。本文着重介绍3种工况条件下使用的膜片材料。
膜片在运行过程中受到的是拉应力和压应力,以及在三向位移补偿时产生的弯曲应力和高周循环疲劳应力,周波形式见图四。膜片联轴器为了适应各种工况条件,一般分成常规型、耐高周疲劳型、耐热型、蚀型。这四种型号的基本结构都一样,只是膜片材料牌号不一样,为了经济性和满足以上所提及的受力状况,常规型的膜片采用1Cr 18Ni91 /2H冷轧不锈钢片。耐高周疲劳型膜片材料采用O Cr18 Ni92 /3H不锈钢片,耐热型膜片材料采用15-5PH沉淀硬化不锈钢片。蚀型膜片材料在有资料介绍采用Inco nel 781合金材料,我们经过研究、试验以及实际工况考核,采用904L不锈钢片,该钢片 能胜任工况要求,而且在经济性方面比Inco nel 718廉价好几倍。
综合膜片联轴器的设计,要求膜片材料具有以下规格和性能,如果耐热型在300°C以下也要具有以下性能。
1、材料厚度分0. 25-0. 5mm
2、材料强度σb 为1000-1150MPa
3、材料硬度Hv 为320-350
4、材料反复弯曲纵向≥ 85次,横向≥ 70次。
5、材料扬氏模量190-205GPa。
6、耐热型要能耐300°C
7、蚀型年腐蚀率小于1× 10- 1mm /a
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