第一章   绪 论

高速旋转机械间的正确连接问题一直受到广泛的注意。各种因素引起的轴系各连接部分的轴向、横向、角向等相对位移常要求采用挠性联轴节来补偿。叠片式挠性联轴器是一种全金属干式挠性联轴器，它通过一组或几组极薄的不锈钢片来传递扭矩的装置。输入输出轴间的相对位移由叠片材料的挠性来吸收。

叠片式挠性联轴节具有一系列的优点，如能在恶劣的环境下工作，能在不干扰主、从动机械情况下装拆，具有失效保护性，能保持不变的低不平衡量，当然，它更重要的是具有良好的补偿功能，能够适应一般联轴节所不能适应的工况，并且它具有高度的可靠性、长寿命、无需润滑、无需维护等特点，正由于这些优点，它受到广泛的重视。基于它自身的特点，叠片式挠性联轴节完全可以满足绝大多数工程实践对于不对中方面的要求，因而被广泛应用于蒸、燃气轮机、电动机、柴油机等多种原动机和齿轮箱、各种泵、搅拌机以及船用的操舵装置等上面。

在国内自从1980年中船公司703研究所成立叠片挠性联轴器的课题研究小组以来，叠片联轴器也得到了较为广泛的应用，703研究所研制了功率为204马力、转速为375转/分、角不对中量为0.5度、传递推力为5吨的6孔束腰和8孔束腰型联轴器，于1985年投入运行。此前他们已试研制出一台功率为4000马力、转速13000转/分的6孔束腰型联轴器用于压气机试验台燃气轮机与主轮箱中间联结。而哈尔滨船厂已在新船的轴系设计上直接采用了可传推力型叠片联轴器，这些应用都取得了良好的效果。

而在国外，叠片联轴器的应用与发展更加令人鼓舞，成立于1945年的英国弗莱克斯博克斯公司是专门生产米斯塔斯特林姆功率传递联轴器，1956年起帕米屈拉达试验站经过一系列的试验以及AEI有限公司在海军资助的蒸、燃气轮机试验台上对此联轴器进行了试验。通过这些试验表明，叠片挠性联轴器在调整运行过程中通常发生的不对中是十分令人满意的，并能在很大的不对中情况下工作相当的时间。叠片挠性联轴器的一系列使用以及获得的满意的效果使英国皇家空军几乎在其所有水面舰艇的动力装置中都安装了此类联轴器，到六十年代中期，弗莱克斯博克斯公司又研制了新型的“T”系列（即束腰型系列）联轴器，并成功的应用到“42”型驱逐舰太因发动机上。继英国之后，法国也将叠片联轴器安装在“海豚”直升飞机上用作水平旋翼和尾翼的动力传递。而伊朗的“SAAM”级舰和利比亚海军护卫舰“VOSPERMK7”都使用了铝铜镍合金联轴器，用在奥林普斯发动机和齿轮箱间进行传动。目前，一些发达工业国家相继发展这种联轴器并给以规范化和系列化，如美国已将它列入API612标准，德国的REICH公司、TSCHAN公司、意大利的FIAT公司等均已进行了系列化生产，其应用的范围遍及六大洲。

从国内外的情况来看，国外对叠片联轴器的设计及制造技术已相当成熟，对其强度特性和振动特性的研究已相当深入。但在国内却起步较晚。1977年召开的高速大功率挠性联轴器国际会议以及国外近年来在该领域中的迅速发展对我国产生了深刻的影响，我国先后派遣技术人员出国考察学习，除中船总公司703所外，614所等单位也相继对该产品进行研究。

就纯设计工作而言，国内虽已发表了有关用有限元法来分析计算叠片联轴器的文章，但只是用有限元法研究了“M”型叠片的力学模型，计算了叠片分别在传扭、轴向位移和纯角不对中情况下的叠片应力，却并没有得出符合实验结果的叠片应力分布规律。本文将在前界学生利用有限元法的板单元对叠片进行强度、振动研究的基础上，进一步展开研究，对叠片心部最易损坏的螺栓孔部分进行了微动磨损分析，进而与原板元连接在一起，建立了在受到离心、扭转、轴向、角向等载荷下的完整的力学模型，通过APOLANS有限元计算，然后针对各种载荷计算相应应力，得出各种载荷下的应力分布规律，再将各种载荷下的应力相叠加计算出叠片联轴器的安全系数，然后提出叠片联轴器的振动模型并计算出叠片联轴器的静频和动频，并为了叠片联轴器用途的可拓展性，对叠片的外形设计进行了初步的探索。

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