胀紧套式膜片联轴器主要由左右半联轴器、膜片组、中间体、螺栓、防松螺母、垫块等零部件组成。其工作原理为:转矩从左半联轴器输入,经主动高强度螺栓传输至膜片组,膜片组再通过从动高强度螺栓将转矩传至中间体,同样转矩通过另一端的膜片组、高强度螺栓及右半联轴器输出。
胀紧套式膜片联轴器能够补偿的不对中形式包括如下3种基本类型:角向(两轴中心线成角度交于两轴端之间的中点)、横向(两轴中心线平行偏移)和轴向(两轴轴向间隙过大)。旋转轴系运行时出现的实际偏移往往是以上任意2种不对中的组合或者同时兼有3种不对中形式,因此胀紧套式膜片联轴器实际工作时的载荷及变形比较复杂。
膜片作为胀紧套式膜片联轴器的关键弹性元件,工作时承受的主要负荷。
当胀紧套式膜片联轴器旋转时,其角向偏移将产生交变应力,每旋转一周循环交变一次。膜片动应力将导致膜片和螺栓的疲劳破坏,因而准确地计算动静复合应力,是预测胀紧套式膜片联轴器寿命、保证膜片式联轴器可靠工作的关键。
已有的相关研究多限于分析膜片在单独承受某一种载荷时的应力分布情况,而对于膜片实际承受复杂载荷时的动静复合应力较少涉及。
相邻两螺栓孔之间的膜片段可等效为悬臂梁,并利用材料力学的方法推导出连杆型胀紧套式膜片联轴器在单独承受转矩、离心载荷、轴向偏移以及角向偏移时膜片内部应力的计算公式,同时提出了一种计算膜片扭转刚度的方法,是运用经验公式来分析膜片应力和刚度的典型方法,但是其大的不足是无法考虑螺栓孔周围区域应力集中效应的影响,导致计算应力与实际应力有较大的差距。