具有自动对中功能的联轴器是大型转子轴承系统结构设计和动力学特性研究的一个重要课题。至今国内外在这一领域的研究以论文形式的成果居多,具有较大补偿功能的、具有应用前景的设计较少,其中一个主要限制就是联轴器的角向补偿能力。针对叠片联轴器的主要功能、辅助功能和附加功能的分析与研究,引入了关节轴承,利用关节轴承的内外圈可以有一定限度的自由转动的特点,使法兰盘的端面能有一定的转动空间,突破传统的叠片联轴器在结构上补偿角不对中量小的限制,提出“关节轴承式叠片联轴器”的概念,建立关节轴承式叠片联轴器的力学模型和数学模型,对关节轴承式叠片联轴器的结构进行优化设计。用经典力学方法和有限元法进行各种载荷分析,对分析结果进行比较研究,证明了力学模型的正确性、设计方法的可行性、结构设计的合理性;从几何角度进行补偿机理的研究,并对组合结构进行动静力学分析,最后进行了样机制作和试验。试验表明:试验结果与理论研究结果完全一致,关节轴承式叠片联轴器运行良好,能补偿两轴线三方向的位移,补偿角度可达3°。设计的关节轴承式叠片联轴器已获得了专利。