具有不相同的橡膠體的彈性聯軸器的製作方法

2023-09-21 00:01:20

專利名稱：具有不相同的橡膠體的彈性聯軸器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種彈性聯軸器，它具有一個驅動側的機械接口和一個 從動側的機械接口 ，兩個接口分別用於將聯軸器連接到一個相鄰的機械 零件上，其中，該聯軸器具有至少兩個串聯連接在驅動側的接口和從動 側的接口之間的、彈性的橡膠體，其軸向的材料厚度分別隨著距聯軸器 的中心軸線的徑向距離的增加而增加。
背景技術：
由從德國公開說明書DE 197 14 420 Al中已知一種此類的聯軸器。
開頭所述類型的彈性聯軸器用於在傳動鏈中使扭振衰減。此外，它 們還相互補償傳動鏈各個部分的徑向和軸向偏置。例如，船的傳動裝置 通常被固定安裝，同時船用柴油機是彈性安裝的。由振動和船身變形所 導致的發動機的偏置由設置在發動機和傳動裝置之間的彈性聯軸器來補 償。另外，彈性聯軸器還使在系統中產生的扭振衰減。
此類的聯軸器的彈性的橡膠體具有旋轉體的形狀，其旋轉面基本上 是V形的。由於這種幾何形狀，橡膠的軸向的材料厚度隨著距聯軸器的 中心軸線的徑向距離的增加而增加，從而確保在橡膠體內在其整個直徑 上的一種均勻的應力分布。
在為預定的傳動鏈選擇聯軸器時，各橡膠體和置於兩側的盤的扭轉 彈性常數和質量慣性矩是重要的參數值。從設計上來說，為了改變這些 參數，在過去是改變橡膠體材料厚度的增加，如改變材料特定的彈性常 數(materialspezifischen Federkonstanten)那才羊。然而，在這種情;兄下, 橡膠體的軸向的材料厚度總是以相同的尺寸變化，這導致各橡膠體始終 在一個垂直於聯軸器的中心軸線的平面內是鏡像對稱的。由於兩個橡膠 體總是使用相同的材料，最終導致這樣的結果，即各橡膠體的扭轉彈性 常數基本上是相同的。由此導出的橡膠量作為給定的而被接受
發明內容
然而，橡膠量代表著一個聯軸器的一項重要的成本因素。為了降低
其成本，本發明的目的在於減小開頭所述類型的聯軸器的橡膠量，同時 保持其彈性特性。
令人驚奇的是，此目的是這樣地實現的，即，在其扭轉剛度也就是
計，而且使其這樣地不同，以致兩個橡膠體中的其中一個橡膠體的扭轉 剛度始終至少是另一個橡膠體的扭轉剛度的一倍半。
放棄各個橡膠體的扭轉剛度的相同性在確定聯軸器尺寸上開啟了 一 個新的自由度。這使減少所需的橡膠量成為可能。彈性剛度的相應的比 率取決於整個系統"傳動鏈"，這樣通常不需要規定普遍有效的設計規則。 然而，已經表明，如果彈性剛度彼此相差三倍時，材料節省的可能性是 特別大的。
一個橡膠體的獨特的扭轉彈性剛度一方面取決於材料特定的彈性常 數，而另一方面取決於橡膠體的軸向的厚度。為了在結構上實現不相同 的彈性常數，首先推薦改變橡膠體的軸向厚度，特別是這樣，即，兩個 橡膠體中的較軟的橡膠體在一個徑向距離上的軸向的材料厚度總是至少 為較硬的橡膠體在距聯軸器的中心軸線的同一個徑向距離上的軸向的材 料厚度的一倍半。 一種這樣構成的聯軸器因此不具有關於串聯連接的橡 膠體的鏡像平面。通過這種方式大大減少了橡膠用量。
這種省料效果通過儘可能大的材料厚度的差別而得到增強。這樣， 在聯軸器中特別好的省料可能性是，它們具有一個橡膠體，該橡膠體徑 向向外總是為另一橡膠體的三倍那麼厚。然而，具體的材料厚度比率還 取決於傳動鏈的其它部分和其動力學特性，所以不能夠給出普遍有效的
材料厚度比。然而，在比率為1.5時，所述的省料效果就變得明顯了。
另外還推薦，將橡膠體不僅在其幾何形狀方面設計為不同的，而且 還在其材料特定的彈性常數方面也設計為不同的。藉助一些添加物可以 在一定的帶寬內改變橡膠的彈性。建議在設計聯軸器時將這些變數都考 慮進去，並且規定不同的、材料特定的彈性常數。 ' 另外， 一個橡膠體的彈性特性可以通過在圓周方向上對其進行分割
4而改變。以這種方式形成一個橡膠體，它由多個在一定角度區段延伸的 分塊組成。同樣，還可以對橡膠體進行軸向打孔，以便優化橡膠體的通 風效果。


現在將藉助一個實施例更加詳細地說明本發明。圖中顯示 圖1 顯示了具有兩個不相同的橡膠體的聯軸器。
具體實施例方式
彈性聯軸器1將一個未示出的發動機的扭矩從聯軸器1的右側傳遞 到在聯軸器1的左側的一個未示出的傳動裝置上。為此，聯軸器1在右 側具有一個驅動側的機械接口 2，該接口為法蘭2的形狀，未示出的發動 機軸被法蘭連接到該法蘭上。法蘭2是一個第一盤3的組成部分， 一個 第一橡膠體4硫化在該第一盤上。橡膠體4以其左側面硫化在一個第二 盤5上。第一橡膠體4的軸向的材料厚度^是置於第一橡膠體4兩側的 兩個盤3、 5之間的尺寸。
第二盤5通過一種螺栓連接6與一個第三盤7螺栓連接， 一個第二 橡膠體8硫化在該第三盤上。該第二橡膠體8在其另一個側面上由一個 第四盤9限定邊界。
兩個橡膠體4、 8的在其形狀和其扭轉剛度方面都明顯不同。這樣， 在同一徑向距離R-R產R2上，第一橡膠體4的軸向的材料厚度&總是三 倍於第二橡膠體8的軸向的材料厚度S2。橡膠體4、 8的軸向的材料厚度 S，和S2被分別理解為置於兩側的盤3、 5或7、 9之間的尺寸，該尺寸總 是隨著距聯軸器l的中心軸線10的徑向距離R的增加而增加。在本實用 新型意義上，材料厚度橡膠體4、 8的尖尖的邊緣區域11以及軸向通孔 12都不算是材料厚度，軸向通孔用於橡膠體4， 8的通風。 一個硫化到橡 膠體4中的支撐環13對於確定第一橡膠體4在外部邊緣區域內的軸向的 材料厚度是無關緊要的。
軸向的材料厚度S,和S2的顯著差異導致了橡膠體4、 8的扭轉剛度 d和Q也不同。由於剛度隨所使用的橡膠材料量而下降，較窄的第二橡 膠體8的扭轉剛度C2是較寬的第一橡膠體4的扭轉剛度C,的大約三倍。C2對d的和S,對S2的比率分別為3，由於採用了具有同樣的材料特定
的彈性常數的同樣的橡膠材料。加不同添加物的橡膠種類的應用開啟了 一個另外的用於優化總橡膠體積的參數。
一個膜片彈簧14被螺紋固定在第四盤9上，該膜片彈簧將扭矩繼續 傳遞到一個輪轂15上，該輪轂用作從動側的機械接口 15。 一個傳動裝置 的輸入軸插入到該輪轂15中。
在所示的聯軸器l中，兩個橡膠體4、 8用於扭振衰減。此外第一橡 膠體4還補償彈性懸掛的發動機相對於固定安裝的傳動裝置的徑向偏 置。這通過相當大的軸向的材料厚度S,來實現。第二橡膠體8具有一個 小3倍的材料厚度S2，為此，它在軸向方向上比第一橡膠體l更硬，因 此難於補償徑向偏置。膜片彈簧14在圓周和徑向方向上是剛性的並且補 償在驅動側的機械接口 2 (法蘭)與從動側的機械接口 15 (輪轂)之間 的軸向偏移。
與 一個具有相同動態特性和對稱橡膠體的聯軸器相比，本發明的聯 軸器具有明顯小的橡膠質量。
權利要求
1. 彈性聯軸器(1)，具有一個驅動側的機械接口(2)和一個從動側的機械接口(15)，兩個接口(2、15)分別用於將聯軸器(1)連接到一個相鄰的機械零件上，其中，聯軸器(1)具有至少兩個串聯連接在驅動側的接口(2)和從動側的接口(15)之間的、彈性的橡膠體(4、8)，其軸向的材料厚度(S1、S2)分別隨著距聯軸器(1)的中心軸線(10)的徑向距離(R1、R2)的增加而增加，其特徵在於兩個橡膠體中的其中一個橡膠體(8)的扭轉剛度(C2)至少是另一個橡膠體(4)的扭轉剛度(C1)的一倍半。
2. 根據權利要求l所述的彈性聯軸器，其特徵在於兩個橡膠體中 的其中一個橡膠體(8)的扭轉剛度(C2)至少是另一個橡膠體(4)的 扭轉剛度(C!)的三倍。
3. 根據權利要求1或2所述的彈性聯軸器，其特徵在於兩個橡膠 體中的其中一個橡膠體(4)在一個徑向距離(R產R)上的軸向的材料 厚度(S,)總是至少為另一個橡膠體(8)在同一徑向距離(R2=R)上的 軸向的材料厚度(S2)的一倍半。
4. 根據權利要求3所述的彈性聯軸器，其特徵在於兩個橡膠體中 的其中一個橡膠體(4)在一個徑向距離(R產R)上的軸向的材料厚度(Sj總是至少為另一個橡膠體(8)在同一徑向距離(R產R)上的軸向 的材料厚度(S2)的三倍。
5. 根據前述權利要求之一所述的彈性聯軸器，其特徵在於其中一 個橡膠體(4)的材料與另一個橡膠體(8)的材料相比具有不同的比剛 度。
6，根據前述權利要求之一所述的彈性聯軸器，其特徵在於至少其 中一個橡膠體(4、 8)被分割。
7.根據前述權利要求之一所述的彈性聯軸器，其特徵在於至少其 中一個橡膠體(4、 8) 4皮軸向打孔。
全文摘要
本發明涉及一種彈性聯軸器(1)，它具有一個驅動側的機械接口(2)和一個從動側的機械接口(15)，兩個接口(2、15)分別用於將聯軸器(1)連接到一個相鄰的機械零件上，其中，聯軸器(1)具有至少兩個串聯連接在驅動側的接口(2)和從動側的接口(15)之間的、彈性的橡膠體(4、8)，其軸向的材料厚度(S1、S2)分別隨著距聯軸器(1)的中心軸線(10)的徑向距離(R1、R2)的增加而增加。本發明的目的在於減小聯軸器的橡膠量，同時保持其彈性特性。它這樣實現的，即兩個橡膠體中的其中一個橡膠體(8)的扭轉剛度至少是另一個橡膠體(4)的扭轉剛度(C1)的一倍半。
文檔編號F16D3/74GK101438071SQ200780016535
公開日2009年5月20日 申請日期2007年4月5日 優先權日2006年4月8日
發明者J·拜基 申請人:哈克福斯有限公司