鈦合金材料在膜盤聯軸器的應用

膜盤及筒形聯軸器具有不需潤滑、無需維護、承受偏移、結構簡單、質量輕、使用壽命長等優點,同時它還集高速、大功率、大撓度的特點于一身,既能吸收因船體變形在發動機與傳動裝置間產生的各種位移,又能吸收運行中發動機因熱膨脹而產生的軸向變形。通過膜盤聯軸器的應用對膜盤及筒形聯軸器的需求及要求日益增加,特別是在補償軸向、角向變形、穩妥性及質量方面要求越來越高,如某型氣墊船,由于其船體為鋁合金材料,因此在運行中船體會產生很大的變形,而這些變形就需要撓性聯軸器來吸收,同時為了提高氣墊船的運載能力,需要盡可能減輕設備重量。

如何正確的設計、選材和制造聯軸器是關系到艦船安 全性的重要環節。1鈦合金材料在聯軸器上的應用現狀鈦合金具有重量輕、、彈性模量低等諸多優點,成為艦船用膜盤及筒形聯軸器的 材料。聯軸器是艦船關鍵傳動零部件,不僅要承受較大的扭矩,而且要通過部分的變形,吸收艦船軸系由于震動、傳動而產生的角向或徑向位移。膜盤、撓性筒在補償軸向和角向變形時所產生的軸向應力和角偏斜應力與材料的抗拉彈性模量(E)和剪切彈性模量(G)成正比。合金結構鋼的抗拉彈性模量為:E=210GPa,剪切彈性模量為:G=86GPa,而鈦合金的彈性模量為:E=109GPa,剪切彈性模量為:G=44GPa。這意味著在同樣工況條件下,鈦合金材質膜盤、撓性筒所產生應力遠遠小于合金結構鋼材質膜盤、撓性筒所產生的應力,或者說在同等應力情況下鈦合金材質膜盤、撓性筒允許有較大的變形。因此,膜盤、撓性筒采用鈦合金材料是一種合適的選擇。同時,由于鈦合金的彈性模量和剪切彈性模量低于合金結構鋼,所以在補償軸向和角向變形時所產生的軸向力和角偏斜彎矩低于合金結構鋼,這對整個軸系來說是非常有利的。因此雖然鈦合金價格較貴,但其優良的性能是其它合金鋼材料所無法替代的,為此艦船用膜盤、撓性筒的材料 般都選用鈦合金材料。

鈦合金是一種經過長期考驗、理想的撓性聯軸器用材料,鈦合金密度低,比、具有穩妥的耐  腐 蝕能力,這些優點可提高產品整體性能。為使鈦合金材料能夠穩定及廣泛地應用于撓性聯軸器設備,還需要使用方、設計單位、材料研制及生產單位、機組制造及維修廠的通力合作,以便長期地積累鈦合金材料的使用數據和經驗。