專利名稱：彈性活銷聯(lián)軸器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種聯(lián)軸器。
聯(lián)軸器是用來(lái)聯(lián)結(jié)原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸和從動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸的撓性聯(lián)軸裝置，由于制造誤差、安裝誤差和機(jī)器工作中的承載變形、受熱變形等因素的存在，聯(lián)軸器所聯(lián)結(jié)的兩轉(zhuǎn)軸軸線之間不可避免地存在一定量的不對(duì)中偏移，即軸線徑向偏移、軸線角向偏移、軸線軸向偏移，統(tǒng)稱為三向不對(duì)中偏移，聯(lián)軸器所能適應(yīng)這種偏移的能力，稱為補(bǔ)償能力，偏移量超?；蚵?lián)軸器不具備應(yīng)有的撓性，則會(huì)造成力學(xué)上的所謂″靜不定″問(wèn)題發(fā)生，給機(jī)器設(shè)備增加超常的額外的附加載荷(內(nèi)力)，嚴(yán)重時(shí)，附加載荷甚至是額定載荷的10--20倍以上，使機(jī)器劇烈振動(dòng)，發(fā)生軸承磨損、油封破壞、軸頸燒損、機(jī)件局部斷裂，甚至振斷地腳螺栓等一系列嚴(yán)重后果。聯(lián)軸器的功能在于既能安全可靠地傳遞轉(zhuǎn)矩，又能以足夠的撓性來(lái)適應(yīng)兩軸線間的三向不對(duì)中偏移，避免機(jī)器發(fā)生附加過(guò)載和超常的振動(dòng)。
傳統(tǒng)的彈性套柱銷聯(lián)軸器(


圖1)在其鋼制的柱銷骨架外圍設(shè)有橡膠套圈，工作時(shí)，原動(dòng)機(jī)軸作用于原動(dòng)法蘭上的轉(zhuǎn)矩，以圓周力的形式經(jīng)由柱銷骨架、橡膠套圈和從動(dòng)法蘭，傳遞給從動(dòng)機(jī)軸，以橡膠套圈的彈性變形和橡膠套圈在相配壁面上的滑動(dòng)補(bǔ)償了軸線的三向偏移。
傳統(tǒng)的彈性柱銷聯(lián)軸器(圖2)由原動(dòng)法蘭、柱銷和從動(dòng)法蘭以及擋板組成，柱銷可用尼龍制成，兼有強(qiáng)度和彈性，兼有傳遞轉(zhuǎn)矩和補(bǔ)償軸線三向偏移能力。
上述兩種傳統(tǒng)的彈性(套)柱銷聯(lián)軸器(統(tǒng)稱柱銷式)其共同特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸緊湊、造價(jià)低廉、維修方便、軸向補(bǔ)償能力大，已有上百年歷史，廣泛應(yīng)用于中低速、重載軸系和常用軸系的聯(lián)軸，覆蓋率在80％以上，然而橡膠、尼龍等材料的耐熱性差，容易老化失效，強(qiáng)度和彈性不足，以致在高速、高溫等重要領(lǐng)域受到新興的盤片式聯(lián)軸器的嚴(yán)重挑戰(zhàn)，該聯(lián)軸器的主要矛盾在于為增大撓性，滿足補(bǔ)償能力的需要，而將橡膠套圈的縱向剖面制成類似城墻狀(
圖1)，導(dǎo)致承載能力下降；反過(guò)來(lái)，為滿足承載能力，將橡膠套圈制成微鼓的實(shí)心狀，則犧牲了補(bǔ)償能力，設(shè)計(jì)者在不能兩全的為難中顧此失彼，往往偏重于承載能力而犧牲補(bǔ)償能力，導(dǎo)致使用中振動(dòng)加劇，使機(jī)器故障頻繁，生產(chǎn)效率很低，另外角偏移的存在，迫使橡膠套圈與配合孔壁之間作軸向往復(fù)滑動(dòng)，滑動(dòng)摩擦所產(chǎn)生的熱量與環(huán)境溫度疊加升溫，使橡膠套圈加速老化、失效，用戶普遍抱怨頻繁停車更換橡膠套圈而影響生產(chǎn)。
另一種用于重要的高速軸系聯(lián)軸的傳統(tǒng)形式是齒輪式聯(lián)軸器(圖3)，由擋圈、外齒輪、內(nèi)齒輪、滑油噴嘴和連接件組成，它依靠配偶、套裝成對(duì)的內(nèi)齒輪和外齒輪副在齒接觸面之間的軸向滑動(dòng)和角向擺動(dòng)所產(chǎn)生的撓性來(lái)補(bǔ)償軸線的角向偏移和軸向偏移，由于齒面不具備彈性，又齒側(cè)間隙甚小，當(dāng)機(jī)器存在軸線徑向偏移時(shí)，必須采用拉大軸向間距的兩對(duì)內(nèi)外齒輪副，組成偶式齒輪聯(lián)軸器，以兩個(gè)角向補(bǔ)償量化成徑向補(bǔ)償量達(dá)到目的，可見齒輪式聯(lián)軸器的軸線三向偏移最終都集中依賴齒面間的滑動(dòng)來(lái)補(bǔ)償，因此，這種滑動(dòng)的速度和幅度較大，接觸面的高速滑動(dòng)會(huì)導(dǎo)致危險(xiǎn)的齒面膠合發(fā)生，為克服高速對(duì)齒輪式聯(lián)軸器的膠合傾向，設(shè)計(jì)師對(duì)聯(lián)軸器齒輪的材質(zhì)、幾何形狀、齒面狀態(tài)均有十分苛刻的規(guī)定1.重要用途的高速聯(lián)軸器要求為經(jīng)滲碳、淬火、磨削的硬齒面齒廓；2.為角向補(bǔ)償?shù)男枰X廓必須是在Maag磨齒機(jī)上磨出的鼓形齒形，而內(nèi)齒輪的磨削迄今仍為工藝難題；3.為避免膠合，降低滑動(dòng)表面溫度，要求提供齒輪專用的循環(huán)潤(rùn)滑和冷卻系統(tǒng)，高難度的齒輪工藝和復(fù)雜的潤(rùn)滑系統(tǒng)使齒式聯(lián)軸器的制造成本高得驚人，而膠合故障仍時(shí)有發(fā)生，高速工作的齒輪式聯(lián)軸器的連續(xù)壽命短的只有三個(gè)月，用戶必須在三個(gè)月后停機(jī)更換聯(lián)軸器，為此用戶要反復(fù)忍受齒輪式聯(lián)軸器的高價(jià)位和數(shù)倍于齒輪式聯(lián)軸器代價(jià)的停產(chǎn)更換損失。
針對(duì)上述柱銷式和齒輪式聯(lián)軸器所存在的缺陷，國(guó)際上發(fā)展了一種依靠金屬材料變形而無(wú)需潤(rùn)滑的干式撓性聯(lián)軸器，美國(guó)Bendix(本迪克斯)公司制造的撓性盤聯(lián)軸器(圖4)，五十年代起先后用于波音等一系列航空器上，并得到推廣，它由輸入法蘭、撓性盤、鉚釘、護(hù)板、過(guò)載保護(hù)螺釘、應(yīng)急滑動(dòng)軸承和輸出法蘭組成，撓性盤的橫斷面系雙曲線型面的等強(qiáng)度設(shè)計(jì)，輪輻在外緣附近變得很薄，給聯(lián)軸器提供足夠的撓性用于角向補(bǔ)償，兩個(gè)以上撓性盤可為聯(lián)軸器提供徑向補(bǔ)償。英國(guó)Flexibox(弗萊克斯博克斯)公司制造的金屬疊層膜片聯(lián)軸器(圖5)，六十年代用于奧林普斯航空動(dòng)力和長(zhǎng)距離直升機(jī)的尾漿傳動(dòng)上，也得到了推廣，盤、片式聯(lián)軸器以其共有的低振動(dòng)、低噪音、免潤(rùn)滑、免維修、長(zhǎng)壽、可靠、輕巧等優(yōu)點(diǎn)對(duì)傳統(tǒng)的柱銷式和齒輪式聯(lián)軸器形成了挑戰(zhàn)，成為當(dāng)代流行的聯(lián)軸器?！欢铰?lián)軸器過(guò)小的軸向補(bǔ)償能力和過(guò)大的軸向空間占有呈劣勢(shì)，盤式必須依靠增加盤的級(jí)數(shù)來(lái)滿足軸向補(bǔ)償?shù)囊?，在軸向空間占有和工藝難度、價(jià)格方面也均呈劣勢(shì)。盤片式聯(lián)軸器的上述缺點(diǎn)，使它要擠身于成千上萬(wàn)現(xiàn)役的大型柱銷式和齒輪式聯(lián)軸器的置換、改造顯得舉步維艱。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種彈性活銷聯(lián)軸器，它既有與傳統(tǒng)柱銷式聯(lián)軸器完全相同的外觀和總體結(jié)構(gòu)，具有柱銷式的尺寸緊湊、工藝簡(jiǎn)單、成本低廉、易于視情維護(hù)、軸向補(bǔ)償能力強(qiáng)等突出優(yōu)點(diǎn)，又有盤片式聯(lián)軸器的承載能力強(qiáng)、適應(yīng)高速、高溫、耐腐蝕能力強(qiáng)和消振、隔振、免潤(rùn)滑、長(zhǎng)壽等優(yōu)勢(shì)。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種彈性活銷聯(lián)軸器，它包括原動(dòng)法蘭、從動(dòng)法蘭、活銷，所述活銷的主體為一束針簧，針簧的前端套有連接在原動(dòng)法蘭上的銷栓，針簧的后端套有與從動(dòng)法蘭的銷孔配合的軸襯，所述針簧內(nèi)設(shè)有拉桿，拉桿的兩端分別與銷栓和軸襯連接。
上述方案中，可以在軸襯與從動(dòng)法蘭的銷孔之間增設(shè)軸承；增設(shè)的軸承可以是滾動(dòng)軸承，它在軸襯上設(shè)有保持架和滾珠，軸襯與從動(dòng)法蘭的銷孔之間設(shè)有密封圈；增設(shè)的軸承也可以是滑動(dòng)軸承，它在軸襯上設(shè)有貯存油膏的環(huán)槽，環(huán)槽上設(shè)有軸瓦，軸襯與從動(dòng)法蘭的銷孔之間同樣設(shè)有密封圈。
上述方案中，所述的拉桿可以是軟拉桿，在軸襯的后端設(shè)有軸扣，軸扣中設(shè)有銷軸，拉桿的一端繞過(guò)銷軸后與另一端一起伸入銷栓中被徑向的緊定螺釘固定；所述的拉桿也可以是硬拉桿，拉桿的前端伸入銷栓中被徑向的緊定螺釘固定，拉桿的后端加上擋圈后拉住軸襯。
上述方案中，可以在針簧與軸襯之間增設(shè)杯套，由杯套來(lái)套住針簧。
為了讓針簧在軸襯或杯套內(nèi)有彎曲變形的余地，可以在拉桿與軸襯之間或杯套與軸襯之間增設(shè)彈簧；如果是軟拉桿，可以在軸扣與軸襯之間設(shè)置彈簧；如果是硬拉桿，可以在擋圈與軸襯之間設(shè)彈簧；如果有杯套，還可以在杯套與軸襯的配合面上設(shè)置彈簧。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是1.用于改造在役的柱銷式聯(lián)軸器，只需快速更換銷子，不改動(dòng)聯(lián)軸器本體而能成倍提高承載能力、補(bǔ)償能力和適應(yīng)高速工作的能力，不會(huì)老化而能大幅度地延長(zhǎng)工作周期和延長(zhǎng)設(shè)備壽命。
2.用于取代在役的高速重載工況的齒輪式只需快速更換聯(lián)軸器，無(wú)需調(diào)整、移動(dòng)設(shè)備位置，卻能徹底排除齒面膠合危險(xiǎn)，免除復(fù)雜的齒輪專用潤(rùn)滑和冷卻系統(tǒng)，提高承載能力、補(bǔ)償能力和降低振動(dòng)水平，大幅度延長(zhǎng)工作周期和設(shè)備壽命。
3.用于與本國(guó)待出產(chǎn)的當(dāng)代成套設(shè)備配套，可以提高設(shè)備性能和壽命，明顯降低成本，縮短設(shè)備長(zhǎng)度，減少?gòu)S房投資，并使成套設(shè)備具有更強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述
圖1、圖2為現(xiàn)有技術(shù)中的柱銷式聯(lián)軸器；
圖3為現(xiàn)有技術(shù)中的齒輪式聯(lián)軸器；圖4、圖5為現(xiàn)有技術(shù)中的盤片式聯(lián)軸器；圖6為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7、圖8、圖9為三種形式活銷結(jié)構(gòu)示意圖。
其中1.原動(dòng)法蘭；2.從動(dòng)法蘭；3.活銷；4.針簧；5.銷栓；6.杯套；7.軸襯；8.軸承；9.拉桿；10.軸扣；11.銷軸；12.緊定螺釘；13.擋圈；14.彈簧；15.保持架；16.滾珠；17.密封圈；18.環(huán)槽；19.銷孔；20.軸瓦。
實(shí)施例如圖6、圖7、圖8、圖9所示，一種彈性活銷聯(lián)軸器，它包括原動(dòng)法蘭[1]、從動(dòng)法蘭[2]、活銷[3]，所述活銷[3]的主體為一束針簧[4]，針簧[4]的前端套有連接在原動(dòng)法蘭[1]上的銷栓[5]，針簧[4]的后端套有與從動(dòng)法蘭[2]的銷孔[19]配合的軸襯[7]，所述針簧[4]內(nèi)設(shè)有拉桿[9]，拉桿[9]的兩端分別與銷栓[5]和軸襯[7]連接；所述的軸襯[7]與從動(dòng)法蘭[2]的銷孔[19]之間設(shè)有軸承[8]；軸承[8]可以是滾動(dòng)軸承，它在軸襯[7]上設(shè)有保持架[15]和滾珠[16]，軸襯[7]與從動(dòng)法蘭[2]的銷孔[19]之間設(shè)有密封圈[17]；軸承[8]也可以是滑動(dòng)軸承，它在軸襯[7]上設(shè)有貯存油膏的環(huán)槽[18]，環(huán)槽[18]上設(shè)有軸瓦[20]，軸襯[7]與從動(dòng)法蘭[2]的銷孔[19]之間同樣設(shè)有密封圈[17]；所述的拉桿[9]可以是軟拉桿，它在軸襯[7]的后端設(shè)有軸扣[10]，軸扣[10]中設(shè)有銷軸[11]，拉桿[9]的一端繞過(guò)銷軸[11]后與另一端一起伸入銷栓[5]中被徑向的緊定螺釘[12]固定；所述的拉桿[9]也可以是硬拉桿，拉桿[9]的前端伸入銷栓[5]中被徑向的緊定螺釘[12]固定，拉桿[9]的后端加上擋圈[13]后拉住軸襯[7]；所述針簧[4]與軸襯[7]之間可以設(shè)有杯套[6]，由杯套[6]來(lái)套住針簧[4]；為了讓針簧[4]在軸襯[7]或杯套[6]內(nèi)有彎曲變形的余地，可以在拉桿[9]與軸襯[7]之間或杯套[6]與軸襯[7]之間增設(shè)彈簧[14]；如果是軟拉桿，可以在軸扣[10]與軸襯[7]之間設(shè)置彈簧[14]；如果是硬拉桿，可以在擋圈[13]與軸襯[7]之間設(shè)置彈簧[14]；如果有杯套[6]，還可以在杯套[6]與軸襯[7]的配合面上設(shè)置彈簧[14]。
機(jī)器工作時(shí)，原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩經(jīng)原動(dòng)法蘭[1]均勻作用于活銷[3]上，再經(jīng)從動(dòng)法蘭[2]將轉(zhuǎn)矩傳遞給從動(dòng)軸，從動(dòng)機(jī)的反力矩經(jīng)活銷[3]上的軸承[8]作用于針簧[4]上，使針簧[4]彎曲變形，與此同時(shí)兩機(jī)軸線的徑向、角向偏移也以力的形式沿各自方向作用于活銷[3]的針簧[4]上，使針簧[4]產(chǎn)生附加的彎曲變形，此兩種變形的向量總和即為活銷的瞬時(shí)總變形，若機(jī)器存在脈沖的沖擊載荷時(shí)，由于沖擊載荷使針簧[4]的曲率發(fā)生變化，引起活銷[3]在其銷孔[19]內(nèi)的軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，此運(yùn)動(dòng)與活銷[3]瞬時(shí)總變形所引起的活銷[3]與銷孔[19]之間的軸向位移以及兩機(jī)的軸向位移疊加后，最終由活銷[3]上的軸承[8]與銷孔[19]之間的軸向滾動(dòng)或滑動(dòng)來(lái)補(bǔ)償。
權(quán)利要求1.一種彈性活銷聯(lián)軸器，它包括原動(dòng)法蘭[1]、從動(dòng)法蘭[2]、活銷[3]，其特征在于所述活銷[3]的主體為一束針簧[4]，針簧[4]的前端套有連接在原動(dòng)法蘭[1]上的銷栓[5]，針簧[4]的后端套有與從動(dòng)法蘭[2]的銷孔[19]配合的軸襯[7]，所述針簧[4]內(nèi)設(shè)有拉桿[9]，拉桿[9]的兩端分別與銷栓[5]和軸襯[7]連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性活銷聯(lián)軸器，其特征在于所述軸襯[7]與從動(dòng)法蘭[2]的銷孔[19]之間設(shè)有軸承[8]。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的彈性活銷聯(lián)軸器，其特征在于所述軸承[8]為滾動(dòng)軸承，它在軸襯[7]上設(shè)有保持架[15]和滾珠[16]，軸襯[7]與從動(dòng)法蘭[2]的銷孔[19]之間設(shè)有密封圈[17]。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的彈性活銷聯(lián)軸器，其特征在于所述軸承[8]為滑動(dòng)軸承，它在軸襯[7]上設(shè)有貯存油膏的環(huán)槽[18]，環(huán)槽[18]上設(shè)有軸瓦[20]，軸襯[7]與從動(dòng)法蘭[2]的銷孔[19]之間設(shè)有密封圈[17]。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性活銷聯(lián)軸器，其特征在于所述拉桿[9]為軟拉桿，所述軸襯[7]的后端設(shè)有軸扣[10]，軸扣[10]中設(shè)有銷軸[11]，拉桿[9]的一端繞過(guò)銷軸[11]后與另一端一起伸入銷栓[5]中被徑向的緊定螺釘[12]固定。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的彈性活銷聯(lián)軸器，其特征在于所述拉桿[9]為硬拉桿，拉桿[9]的前端伸入銷栓[5]中被徑向的緊定螺釘[12]固定，拉桿[9]的后端加上擋圈[13]后拉住軸襯[7]。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性活銷聯(lián)軸器，其特征在于所述針簧[4]與軸襯[7]之間設(shè)有杯套[6]。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的彈性活銷聯(lián)軸器，其特征在于所述軸扣[10]與軸襯[7]之間設(shè)有彈簧[14]。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的彈性活銷聯(lián)軸器，其特征在于所述擋圈[13]與軸襯[7]之間設(shè)有彈簧[14]。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的彈性活銷聯(lián)軸器，其特征在于所述杯套[6]與軸襯[7]的配合面上設(shè)有彈簧[14]。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種彈性活銷聯(lián)軸器，它包括原動(dòng)法蘭、從動(dòng)法蘭、活銷，所述活銷的主體為一束針簧，針簧的前端套有連接在原動(dòng)法蘭上的銷栓，針簧的后端套有與從動(dòng)法蘭的銷孔配合的軸襯，所述針簧內(nèi)設(shè)有拉桿，拉桿的兩端分別與銷栓和軸襯連接；它既有與傳統(tǒng)柱銷式聯(lián)軸器完全相同的外觀和總體結(jié)構(gòu)，具有柱銷式的尺寸緊湊、工藝簡(jiǎn)單、成本低廉、易于視情維護(hù)、軸向補(bǔ)償能力強(qiáng)等突出優(yōu)點(diǎn)，又有盤片式聯(lián)軸器的承載能力強(qiáng)、適應(yīng)高速、高溫、耐腐蝕能力強(qiáng)和消振、隔振、免潤(rùn)滑、長(zhǎng)壽等優(yōu)勢(shì)。
文檔編號(hào)F16D3/00GK2268805SQ9622207
公開日1997年11月26日 申請(qǐng)日期1996年10月24日 優(yōu)先權(quán)日1995年12月25日
發(fā)明者黃天梵 申請(qǐng)人:黃天梵