專利名稱：關(guān)節(jié)式聯(lián)軸器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種傳動(dòng)裝置，特別涉及一種聯(lián)軸器。
背景技術(shù)：
長(zhǎng)期以來(lái)，機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中的船舶推進(jìn)系統(tǒng)、機(jī)器人、工程機(jī)械、水利、武器裝備和 發(fā)電機(jī)組等動(dòng)力裝置常因輸出扭矩和轉(zhuǎn)速的非穩(wěn)態(tài)波動(dòng)而造成軸系振動(dòng)和噪聲加大，嚴(yán)重 時(shí)可使高速、高精度的軸承和齒輪過(guò)早失效。因此，勢(shì)必要研究和開(kāi)發(fā)能適應(yīng)復(fù)雜和惡劣工 作環(huán)境，能承受軸向、徑向、扭轉(zhuǎn)和偏轉(zhuǎn)等多向載荷疲勞作用和瞬時(shí)沖擊的聯(lián)軸器?，F(xiàn)有技術(shù)中，橡膠聯(lián)軸器在較長(zhǎng)時(shí)間的使用后，容易存在橡膠的彈性疲勞破壞，彈 性體的扭振強(qiáng)度降低，承受的扭矩下降，無(wú)法補(bǔ)償軸系傳動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝和運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的 不對(duì)中誤差；鼓形齒聯(lián)軸器具有制造精度高、成本高和污染周遭環(huán)境的缺點(diǎn)；膜片撓性聯(lián) 軸器在頻繁周向扭轉(zhuǎn)力矩和軸向彎曲力矩作用下，聯(lián)軸器出現(xiàn)振動(dòng)、噪聲和膜片過(guò)早開(kāi)裂 等現(xiàn)象。鑒于人們對(duì)聯(lián)軸器的高要求和現(xiàn)有技術(shù)中聯(lián)軸器的缺點(diǎn)，以及節(jié)約貴重金屬，發(fā) 展可持續(xù)性和建設(shè)環(huán)境友好型社會(huì)。在充分利用新型高性能復(fù)合工程橡膠優(yōu)點(diǎn)和廉價(jià)鋼材 料的背景下，勢(shì)必需要開(kāi)發(fā)一種結(jié)構(gòu)緊湊、安裝誤差小、振動(dòng)噪音小、可靠性高、功率大和經(jīng) 濟(jì)環(huán)保的聯(lián)軸器，來(lái)滿足當(dāng)前的市場(chǎng)需要。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種具有結(jié)構(gòu)緊湊、安裝誤差小、振動(dòng)噪音小、可 靠性高、功率大和經(jīng)濟(jì)環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)的關(guān)節(jié)式聯(lián)軸器。本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種關(guān)節(jié)式聯(lián)軸器，包括同軸設(shè)置且 用于同輸入軸固定連接的輸入軸法蘭盤和用于同輸出軸固定連接的輸出軸法蘭盤，輸入軸 法蘭盤和輸出軸法蘭盤之間通過(guò)關(guān)節(jié)體固定連接，所述關(guān)節(jié)體包括芯軸、包裹在芯軸上的 橡膠彈性體和套設(shè)在橡膠彈性體上的關(guān)節(jié)套；關(guān)節(jié)體一端固定設(shè)置于輸入軸法蘭盤內(nèi)，另 一端通過(guò)芯軸與輸出軸法蘭盤固定連接，橡膠彈性體產(chǎn)生預(yù)壓縮變形。進(jìn)一步，關(guān)節(jié)體以過(guò)渡配合的方式設(shè)置在輸入軸法蘭盤內(nèi)，且關(guān)節(jié)體為至少兩個(gè) 沿圓周方向均布在輸入軸法蘭盤上；
進(jìn)一步，所述芯軸的外表面設(shè)置螺旋形凹槽，關(guān)節(jié)套的內(nèi)表面設(shè)置螺旋形凸臺(tái)，橡膠彈 性體通過(guò)硫化成型的方式設(shè)置在芯軸與關(guān)節(jié)套之間，芯軸、橡膠彈性體和關(guān)節(jié)套粘結(jié)為一 體結(jié)構(gòu)；
進(jìn)一步，所述芯軸的外表面沿徑向凸起呈球面狀，關(guān)節(jié)套的內(nèi)表面沿徑向凹陷成球面
狀；
進(jìn)一步，所述關(guān)節(jié)體的剛度等級(jí)相同，且剛度等級(jí)標(biāo)識(shí)刻印于關(guān)節(jié)體軸向外端面； 進(jìn)一步，所述關(guān)節(jié)體芯軸兩端面設(shè)有帶護(hù)錐的B型中心孔；
進(jìn)一步，所述輸入軸法蘭盤設(shè)有與輸入軸固定配合的錐形孔；所述錐形孔圓錐面設(shè)有環(huán)形油槽；
進(jìn)一步，所述輸入軸法蘭盤包括法蘭盤體I和硬度高于法蘭盤體I的襯套；所述襯套 設(shè)置與輸入軸固定配合的錐形孔；所述錐形孔圓錐面設(shè)有環(huán)形油槽；
進(jìn)一步，所述輸出軸法蘭盤包括法蘭盤體II和硬度高于法蘭盤體II并可與輸出軸花鍵 配合的花鍵襯套；
進(jìn)一步，所述輸出軸法蘭盤體II遠(yuǎn)離輸入軸法蘭盤一端的端面設(shè)有迷宮式油封槽。本發(fā)明的有益效果
1、本發(fā)明關(guān)節(jié)式聯(lián)軸器，輸入與輸出軸法蘭盤通過(guò)關(guān)節(jié)體以過(guò)渡配合的方式固定連 接，關(guān)節(jié)體在周向扭轉(zhuǎn)力矩和軸向彎曲力矩作用下發(fā)生可控的彈性變形，使本聯(lián)軸器可自 適應(yīng)復(fù)雜和惡劣工作環(huán)境，承受軸向、徑向、扭轉(zhuǎn)和偏轉(zhuǎn)等多向載荷疲勞作用和瞬時(shí)沖擊， 過(guò)濾非穩(wěn)態(tài)波動(dòng)干擾能力強(qiáng)。2、本發(fā)明關(guān)節(jié)體在內(nèi)嵌輸入軸法蘭盤前，其橡膠彈性體周向 設(shè)有一定的預(yù)壓縮變形量，在裝入輸入軸法蘭盤后產(chǎn)生一定預(yù)壓縮變形量，受載后承載的 關(guān)節(jié)體數(shù)量增多，受力趨向均勻，從而消除在硫化和加載時(shí)產(chǎn)生的拉伸應(yīng)力，提高關(guān)節(jié)式聯(lián) 軸器承載能力和剛度，同時(shí)減小回轉(zhuǎn)軸線上的漂移。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述 附圖1為本關(guān)節(jié)式聯(lián)軸器的整體結(jié)構(gòu)半剖視圖； 附圖2為圖1沿A-A向剖視圖。
具體實(shí)施例方式附圖1為本關(guān)節(jié)式聯(lián)軸器的整體結(jié)構(gòu)半剖視圖，附圖2為圖1沿A-A向剖視圖。如 圖所示，本發(fā)明的關(guān)節(jié)式聯(lián)軸器，包括同軸設(shè)置且用于同輸入軸固定連接的輸入軸法蘭盤1 和用于同輸出軸固定連接的輸出軸法蘭盤2，輸入軸法蘭盤1和輸出軸法蘭盤2之間通過(guò)關(guān) 節(jié)體3固定連接，具體為輸入軸法蘭盤1上設(shè)置安裝孔，關(guān)節(jié)體3固定安裝在安裝孔內(nèi)，所 述關(guān)節(jié)體3包括芯軸3a、包裹在芯軸上的橡膠彈性體北和套設(shè)在橡膠彈性體上的關(guān)節(jié)套 3c ；芯軸3a、橡膠彈性體北和關(guān)節(jié)套3c通過(guò)硫化成型粘結(jié)為一體，關(guān)節(jié)體3在裝進(jìn)輸入軸 法蘭盤1之前，通過(guò)徑向擠壓橡膠彈性體北使其產(chǎn)生一定量的預(yù)壓縮變形后將關(guān)節(jié)體3 — 端固定設(shè)置于輸入軸法蘭盤1內(nèi)，采用孔用彈性擋圈5將其軸向固定，另一端通過(guò)芯軸3a 和固定螺母3d與輸出軸法蘭盤2固定連接。本發(fā)明關(guān)節(jié)式聯(lián)軸器，輸入與輸出軸法蘭盤通 過(guò)關(guān)節(jié)體以過(guò)渡配合的方式固定連接，關(guān)節(jié)體在周向扭轉(zhuǎn)力矩和軸向彎曲力矩作用下發(fā)生 可控的彈性變形，使本聯(lián)軸器可自適應(yīng)復(fù)雜和惡劣工作環(huán)境，承受軸向、徑向、扭轉(zhuǎn)和偏轉(zhuǎn) 等多向載荷疲勞作用和瞬時(shí)沖擊，過(guò)濾非穩(wěn)態(tài)波動(dòng)干擾能力強(qiáng)。另外，本發(fā)明關(guān)節(jié)體在內(nèi)嵌 輸入軸法蘭盤前，其橡膠彈性體周向設(shè)有一定的預(yù)壓縮變形量，在裝入輸入軸法蘭盤后產(chǎn) 生一定預(yù)壓縮變形量，受載后承載的關(guān)節(jié)體數(shù)量增多，受力趨向均勻，從而消除在硫化和加 載時(shí)產(chǎn)生的拉伸應(yīng)力，提高關(guān)節(jié)式聯(lián)軸器承載能力和剛度，同時(shí)減小回轉(zhuǎn)軸線上的漂移。作為對(duì)本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，關(guān)節(jié)體3以過(guò)渡配合的方式設(shè)置在輸入軸法蘭 盤1內(nèi)，且關(guān)節(jié)體3為10個(gè)沿圓周方向均布在輸入軸法蘭盤1上。連接可靠，受載后承載 的關(guān)節(jié)體數(shù)量增多，受力均勻、功率大。
作為對(duì)本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述芯軸3a的外表面設(shè)置螺旋形凹槽，關(guān)節(jié)套 3c的內(nèi)表面設(shè)置螺旋形凸臺(tái)，具體為阿基米德螺旋狀，橡膠彈性體北通過(guò)硫化成型的方式 設(shè)置在芯軸3a與關(guān)節(jié)套3c之間，芯軸3a、橡膠彈性體北和關(guān)節(jié)套3c粘結(jié)為一體結(jié)構(gòu)。所 述芯軸3a的外表面沿徑向凸起呈球面狀，關(guān)節(jié)套3c的內(nèi)表面沿徑向凹陷成球面狀。該結(jié) 構(gòu)不僅加工方便、粘接面積大、附著力小、運(yùn)動(dòng)副數(shù)量多，從而提高了剛度和可靠性以及增 大了關(guān)節(jié)體靈活性；而且硫化成型后粘結(jié)更加牢固，附加應(yīng)力小，同時(shí)增強(qiáng)彈性體的扭振強(qiáng) 度。作為對(duì)本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述關(guān)節(jié)體3的剛度等級(jí)相同，且剛度等級(jí)標(biāo) 識(shí)刻印于關(guān)節(jié)體軸向外端面。該標(biāo)識(shí)位于直觀位置處，安裝與拆卸時(shí)不容易混淆。作為對(duì)本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述關(guān)節(jié)體芯軸3a兩端面設(shè)有帶護(hù)錐的B型中 心孔4。B型中心孔4的結(jié)構(gòu)集設(shè)計(jì)、制造、裝配和測(cè)量基準(zhǔn)于一體，重復(fù)精度高，同軸度和 跳動(dòng)值小。作為對(duì)本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述輸入軸法蘭盤設(shè)有與輸入軸固定配合的錐 形孔Ic ；所述錐形孔圓錐面設(shè)有環(huán)形油槽Id。在裝配或拆卸時(shí)，向環(huán)形油槽中注入高壓油 可使配合錐面瞬間形成高壓油膜，從而實(shí)現(xiàn)法蘭盤與輸入軸的油潤(rùn)滑裝卸。作為對(duì)本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述輸入軸法蘭盤包括法蘭盤體I Ia和硬度 高于法蘭盤體I的襯套Ib ；所述襯套設(shè)置與輸入軸固定配合的錐形孔；所述錐形孔圓錐面 設(shè)有環(huán)形油槽。法蘭盤采用組合式結(jié)構(gòu)，法蘭盤體I采用硬度較低的材料可增大其抗扭性 能，而襯套采用較硬的材料可增強(qiáng)抗磨性能，使法蘭盤綜合性能達(dá)到最佳。作為對(duì)本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述輸出軸法蘭盤包括法蘭盤體II加和硬度 高于法蘭盤體II并可與輸出軸花鍵配合的花鍵襯套2c。法蘭盤采用組合式結(jié)構(gòu)，法蘭盤體 II采用硬度較低的材料可增大其抗扭性能，而花鍵襯套采用較硬的材料可增強(qiáng)抗磨性能， 使法蘭盤綜合性能達(dá)到最佳。作為對(duì)本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述輸出軸法蘭盤體II遠(yuǎn)離輸入軸法蘭盤一 端的端面設(shè)有迷宮式油封槽2b。迷宮式油封槽與迷宮式油封配合使用，實(shí)現(xiàn)防水、防塵和防 漏等功能，有利于延長(zhǎng)聯(lián)軸器和輸出軸的壽命。最后說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較 佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技 術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本 發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種關(guān)節(jié)式聯(lián)軸器，包括同軸設(shè)置且用于同輸入軸固定連接的輸入軸法蘭盤(1)和 用于同輸出軸固定連接的輸出軸法蘭盤(2)，其特征在于輸入軸法蘭盤(1)和輸出軸法蘭 盤(2)之間通過(guò)關(guān)節(jié)體(3)固定連接，所述關(guān)節(jié)體(3)包括芯軸(3a)、包裹在芯軸上的橡膠 彈性體(3b)和套設(shè)在橡膠彈性體上的關(guān)節(jié)套(3c);關(guān)節(jié)體(3)—端固定設(shè)置于輸入軸法蘭 盤(1)內(nèi)，另一端通過(guò)芯軸(3a)與輸出軸法蘭盤(2)固定連接，橡膠彈性體(3b)產(chǎn)生預(yù)壓 縮變形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的關(guān)節(jié)式聯(lián)軸器，其特征在于關(guān)節(jié)體(3)以過(guò)渡配合的方式 設(shè)置在輸入軸法蘭盤(1)內(nèi)，且關(guān)節(jié)體(3)為至少兩個(gè)沿圓周方向均布在輸入軸法蘭盤(1) 上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的關(guān)節(jié)式聯(lián)軸器，其特征在于所述芯軸(3a)的外表面設(shè)置螺 旋形凹槽，關(guān)節(jié)套(3c)的內(nèi)表面設(shè)置螺旋形凸臺(tái)，橡膠彈性體(3b)通過(guò)硫化成型的方式設(shè) 置在芯軸(3a)與關(guān)節(jié)套(3c)之間，芯軸(3a)、橡膠彈性體(3b)和關(guān)節(jié)套(3c)粘結(jié)為一體 結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的關(guān)節(jié)式聯(lián)軸器，其特征在于所述芯軸(3a)的外表面沿徑向 凸起呈球面狀，關(guān)節(jié)套(3c)的內(nèi)表面沿徑向凹陷成球面狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的關(guān)節(jié)式聯(lián)軸器，其特征在于所述關(guān)節(jié)體(3)的剛度等級(jí)相 同，且剛度等級(jí)標(biāo)識(shí)刻印于關(guān)節(jié)體軸向外端面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的關(guān)節(jié)式聯(lián)軸器，其特征在于所述關(guān)節(jié)體芯軸(3a)兩端面設(shè) 有帶護(hù)錐的B型中心孔(4)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的關(guān)節(jié)式聯(lián)軸器，其特征在于所述輸入軸法蘭盤設(shè)有與輸入 軸固定配合的錐形孔(Ic)；所述錐形孔圓錐面設(shè)有環(huán)形油槽(Id)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的關(guān)節(jié)式聯(lián)軸器，其特征在于所述輸入軸法蘭盤包括法蘭盤 體I (Ia)和硬度高于法蘭盤體I的襯套(Ib)；所述襯套設(shè)置與輸入軸固定配合的錐形孔； 所述錐形孔圓錐面設(shè)有環(huán)形油槽。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的關(guān)節(jié)式聯(lián)軸器，其特征在于所述輸出軸法蘭盤包括法蘭盤 體II (2a)和硬度高于法蘭盤體II并可與輸出軸花鍵配合的花鍵襯套Ce)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的關(guān)節(jié)式聯(lián)軸器，其特征在于所述輸出軸法蘭盤體II遠(yuǎn)離輸 入軸法蘭盤一端的端面設(shè)有迷宮式油封槽(2b)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種關(guān)節(jié)式聯(lián)軸器，包括同軸設(shè)置且用于同輸入軸固定連接的輸入軸法蘭盤和用于同輸出軸固定連接的輸出軸法蘭盤，輸入軸法蘭盤和輸出軸法蘭盤之間通過(guò)關(guān)節(jié)體固定連接，所述關(guān)節(jié)體包括芯軸、包裹在芯軸上的橡膠彈性體和套設(shè)在橡膠彈性體上的關(guān)節(jié)套；關(guān)節(jié)體一端固定設(shè)置于輸入軸法蘭盤內(nèi)，另一端通過(guò)芯軸與輸出軸法蘭盤固定連接；本發(fā)明關(guān)節(jié)式聯(lián)軸器，一定程度上減小了回轉(zhuǎn)誤差，可自適應(yīng)調(diào)節(jié)并補(bǔ)償制造、裝配和傳動(dòng)誤差，因而本聯(lián)軸器傳動(dòng)震動(dòng)噪音小、經(jīng)濟(jì)環(huán)保，可靠性高，且很大程度上降低了傳動(dòng)過(guò)程中的非平衡力矩；可實(shí)現(xiàn)油膜潤(rùn)滑裝卸，拆裝不磨損配合面，結(jié)構(gòu)緊湊，功率大；可應(yīng)用于機(jī)器人、船舶、水利和武器等工程領(lǐng)域裝備。
文檔編號(hào)F16D3/70GK102072264SQ20111000929
公開(kāi)日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2011年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月17日
發(fā)明者劉強(qiáng), 王家序, 羅紹華, 肖科, 顧燕 申請(qǐng)人:重慶大學(xué)