膜片聯(lián)軸器工作時,分別受到扭矩、軸線偏斜而引起的彎矩、螺栓與膜片質(zhì)量而引起的離心力和膜片軸向位移引起的彈性推力等。膜片聯(lián)軸器設(shè)計時,要對螺栓退刀槽的加工質(zhì)量給予足夠的重視,嚴(yán)格控制螺栓材料的冶金質(zhì)量及熱處理工藝,以提高螺栓的疲勞強(qiáng)度。扭矩使螺栓產(chǎn)生剪應(yīng)力;彎矩使螺栓產(chǎn)生拉伸或壓縮應(yīng)力,且軸每轉(zhuǎn)一周應(yīng)力循環(huán)交變一次;離心力使螺栓產(chǎn)生剪切應(yīng)力,且隨轉(zhuǎn)速而變化;彈性推力使螺栓產(chǎn)生拉伸或壓縮應(yīng)力,聯(lián)軸器旋轉(zhuǎn)時,連桿端部的周期性的軸向偏移會產(chǎn)生一種頻率等于軸的旋轉(zhuǎn)頻率、振幅等于角位移乘以螺栓所處的半徑的軸向振動應(yīng)力。
膜片聯(lián)軸器的主要失效方式是膜片和螺栓在交變循環(huán)和復(fù)合應(yīng)力作用下的疲勞斷裂。安裝時螺栓應(yīng)控制合理的預(yù)緊力,可以使膜片聯(lián)軸器連桿的危險應(yīng)力點(diǎn)內(nèi)移,從而可降低交變彎曲應(yīng)力。如果螺栓預(yù)緊力過小,會使膜片間產(chǎn)生相對滑動,不僅降低了傳遞扭矩的作用,而且對螺栓產(chǎn)生振動剪切和彎曲,并伴有危害極大的振動磨損。一般按螺栓應(yīng)變的0.2%來決定螺栓的預(yù)緊力;增強(qiáng)膜片聯(lián)軸器的軸向剛度;消除組裝好的膜片聯(lián)軸器的軸向自由移動等。膜片聯(lián)軸器的安裝,要嚴(yán)格控制安裝精度,減小兩半聯(lián)軸節(jié)之間的角偏差、徑向偏差和軸向壓縮或拉伸,嚴(yán)格控制聯(lián)軸器的動平衡精度,減小振動,從而減小螺栓組所受的交變循環(huán)復(fù)合應(yīng)力;要控制安裝螺栓的預(yù)緊力在規(guī)定的范圍內(nèi)。

在聯(lián)軸器工作現(xiàn)場,要安裝振動監(jiān)測裝置,出現(xiàn)異常及時報警,避免產(chǎn)生短期過載,防止危害進(jìn)一步擴(kuò)大。螺栓根部的退刀槽加工質(zhì)量差造成高的應(yīng)力集中、材料內(nèi)部有夾雜物等冶金缺陷、膜片聯(lián)軸器安裝有問題、機(jī)組中其他部件(如風(fēng)機(jī)葉片和齒輪箱) 的損壞等,這些因素存在的情況下,當(dāng)膜片聯(lián)軸器螺栓組頻繁受較大的工作載荷時造成螺栓根部承受工作應(yīng)力過大而產(chǎn)生疲勞斷裂,最終導(dǎo)致膜片聯(lián)軸器損壞。膜片聯(lián)軸器安裝有問題,如預(yù)緊力不合理、電機(jī)與工作機(jī)軸向偏移太大、不工作時膜片不在自由狀態(tài)或已受拉或受壓等。
膜片聯(lián)軸器螺栓產(chǎn)生疲勞斷裂的原因，由于螺栓根部的環(huán)形退刀槽機(jī)加工質(zhì)量差,其尖槽處產(chǎn)生高的應(yīng)力集中,誘發(fā)螺栓萌生疲勞裂紋；材料內(nèi)部的夾雜物尺寸較大,且距表面很近(約0.1mm) ,極易成為應(yīng)力集中源并使疲勞裂紋萌生和擴(kuò)展；夾雜物尖銳狀也成為應(yīng)力集中源；機(jī)組中其他部件(如風(fēng)機(jī)葉片和齒輪箱)的損壞。