傳動與調心聯軸器的製作方法

2023-05-22 03:42:46

專利名稱:傳動與調心聯軸器的製作方法
本項發明是有關於常用聯軸器，更準確地說，是用於將一實心軸和一空心軸直接連接調心的聯軸器。
在許多應用中需要將一實心軸和一空心軸相聯接，其中一軸為驅動軸，而另一軸為從動軸。例如，牽引升降系統，其牽引滑車輪可被固定在兩端支承於軸承上的空心軸上。驅動電動機的實心軸可延伸穿過整個空心軸，如英國專利證2096407所說，此專利轉讓給本發明的同一委託人。兩軸之間的聯接發生在實心軸的軸端。
除了實心軸和空心軸之間的直接驅動聯接之外，重要的在於兩軸要同心。由於驅動電動機附近的空間可能會引起問題。故希望對軸的聯接裝置有所改進，以縮短進入空心軸內電動機軸的延長部分，便利於拆裝電動機，並緩和軸的扭轉問題，然而，為實現此作用的任何裝置，必須同時附帶易於實現軸同心度的裝置。
本項發明的首要目的是，提供一個傳動和同心聯接裝置，使實心軸和空心軸直接連接並易於調心。
從此目的考慮，歸屬於傳動和同心聯軸器的發明包括一個具有第一端和外表面的實心軸，以所述外表面定義的第一、第二和第三個均勻間隔，軸向延伸的平底鍵槽始於其第一端。一個空心軸具有第一和第二端，有一延伸於內孔兩端之間的通道;所述實心軸是放置在所述空心軸內孔中;用所述空心軸另外具有的第一，第二和第三個軸向延伸平底鍵槽，各自與所述實心軸的第一，第二和第三個鍵槽對準;相對於通過相應軸的縱向平面，一根軸上所述的鍵槽是傾斜的，而剩下軸上的鍵槽則是平行的，第一，第二和第三個鍵在對準的鍵槽內，用具有一縱向軸的所述各鍵，以它縱向延伸相對安置的傾斜和平直平面，分別與傾斜和平行的鍵槽相對應;以及一個用來獨立地調整所述第一、第二和第三個鍵的軸向位置以使實心軸和空心軸同心的調整裝置，所述調整裝置包括第一、第二和第三個螺栓，各具有一螺紋端用以與所述一根軸上的一個螺紋孔連接;和一個與鍵連接的頭部。
通過下列典型的敘述並參照附圖，將會更快地明了本項發明。
附圖中圖1是按發明的原理連接的牽引升降機滑車輪和驅動軸的局部正視圖。
圖2是空心軸的剖視圖，靠近實心軸端部沿圖1中Ⅱ-Ⅱ箭頭所示方向截取。
圖3是圖1和圖2中所示鍵的透視圖和其調整裝置。
圖4是局部正視圖，用圖說明根據本發明另一實施例，在圖1中滑車輪和電動機的聯接。
圖5是圖4中所示聯接裝置中沿Ⅴ-Ⅴ箭頭方向的剖面圖。
簡言之，本發明展示一個用於將實心軸和空心軸直接連接和易於調心的改進聯接裝置。三個小斜度楔形自鎖鍵在進入空心軸端部附近嵌入實心軸上的斜鍵槽，及空心軸上的平直鍵槽即平行鍵槽中。各個鍵上的調整裝置向著軸心集中，使可通過軸的開口操作調整裝置。調整裝置包括各鍵上支架用來夾螺栓或螺絲的頭部，如何林(Allen)六角螺栓，用螺栓的螺紋部分與實心軸端部的螺紋孔相連接。
當因某些原因需要將實心軸全部穿過空心軸時，可以採用同樣的鍵和同樣的聯接裝置將兩軸聯接起。鍵的方位可採取短實心軸中所採取的方位，或者可採取各鍵繞其自身縱向軸線轉過180°的方位。在後一情況下，斜鍵槽和調整裝置的螺紋孔是在空心軸內不是在實心軸內。
現參照各附圖，特別是圖1，這是一個具有滑車輪12和一驅動電動機14的牽引升降系統10的局部正視圖。滑車輪12安裝在具有第一和第二端18和20的空心軸16上，一內孔22延伸於其兩端之間，內孔22由內孔壁24限定。內孔22從其一端一直延伸到另一端，通過分別安裝在軸16第一和第二端18和20上的軸承28和30，使軸16繞軸線26轉動。軸承28和30由機架32和34及一機座36支承。機座36有一通孔38，多股起重鋼絲繩從中通過，如起重鋼絲繩40。
驅動電動機14，可以是直流或交流電動機包含一個定子42和一個轉子44，定子42可以通過機座36上支架臂(圖中未示出)安裝在機座36上，如上文提到的英國專利證2096407所述那樣，或者可按需要用任何的常用方式支承。轉子14包括一實心軸46，其第一端48被支承於空心軸16中。軸46的第二端(圖中未示出)也是用軸承支承，如英國專利所示。軸46的外表面49定義為軸的外徑(O·D)。
空心軸和實心軸16和46分別用聯接裝置50聯接，根據本項發明第一個實施例的原理，在鄰近兩軸第一端18和48處連接，可使電動機軸46相對地縮短。這就能使得要從與滑車輪12連接處拆卸電動機14時，不需要在電動機背後留很多的空間。
聯接裝置50包括在空心軸16的內徑中的第一第二和第三鍵槽52、54和56。如圖2所示，圖2是通過空心軸16和實心軸46的第一端48的交界處截取的剖面圖，鍵槽52、54和56沿軸16的內壁均勻間隔120°，鍵槽52、54和56起自空心軸的第一端18。鍵槽52、54和56都是平底槽、平底槽所在平面與通過縱向軸線26的一個縱向平面平行。
聯接裝置50還包括實心軸46的外徑上的第一、第二和第三鍵槽58、60和62，鍵槽58、60和62沿軸46的外徑均勻間隔120°，其鍵槽58、60和62從實心軸的第一端48開始。鍵槽58、60和62是平底槽，平底槽所在平面傾斜於通過軸線26的縱向平面。平底鍵槽58，60和62起於外表面49，由端部48所予定的尺寸處，從表面49向內傾斜，在與第一端48相交時到達予定槽深。將切削刀頭相對於軸46的縱向軸線26形成一予定角度，便可採用加工平直或平行鍵槽52、54和56的相同的刀具加工斜鍵槽。
聯接裝置50還包括第一、第二和第三鍵分別為64、66和68，其全部結構相同，以鍵66的放大透視圖在圖3中示出，鍵66是一個細長的金屬塊，具有第一和第二端70和72，一縱向軸線74，一個設置在軸線74一側的不斜面76，和一個設置於軸線74另一側的斜面78，以及在不斜面76和斜面78之間延伸的平行面分別為80和82。平行面80和82彼此隔開，緊貼地滑入軸46和16的鍵槽中;用不斜面76與平直鍵槽52、54和56之一的平底配合;而用斜邊78與斜鍵槽58、60或62之一的平底配合。因此斜邊78所取的角度必須與鍵槽58、60和62的角度相匹配。
鍵64、66和68包括調整裝置、例如與鍵66有關的調整裝置84，調整裝置84包括第一和第二支架部分86和88，86和88從鍵66的斜邊78上垂直向外延伸。支架86和88垂直於縱向軸線74，而不與斜面78所在平面垂直，斜邊78終止於到達第一和第二支架86和88處，支架86和88相對於縱向軸線74，彼此橫向隔開，第三個支架部分90與第一和第二支架86和88彼此軸向隔開，第三個支架終止於鍵的第二端72處。螺紋或螺絲孔92沿軸線94整個通過第三支架部分90，軸線94向外延伸垂直通過鍵66的第二端72並平分第一與第二支架86和88之間的間隔。軸線94與縱向軸線74平行。
調整裝置84還包括一個螺栓96，最好是內六角螺釘或螺栓，具有一螺紋體98和一頭部100，螺栓96與實心軸46的第一端48處的螺紋孔配合，如圖1中可見螺紋孔102與鍵66有關。第一和第二支架86和88的間隔緊貼地但可滑動地安放螺栓96的螺紋端98，並阻止頭部100沿某一軸向的移動。從第三支架90到第一和第二支架86和88之間的距離要選得能容納螺栓頭部100的軸向長度，且容許用阿蘭(Allen)扳手轉動頭部，第三支架90阻止螺栓96沿其它軸向的移動。當螺栓96用螺紋與螺紋孔102連接，鍵66通過螺栓96被定位時，螺栓96的縱向軸線與螺紋孔92的軸線94同軸。
在實心軸46和空心軸16的聯接中，三個螺栓96與實心軸第一端48與之相關的螺紋孔102連接，而鍵64、66和68各自放置在鍵槽58、60和62中，這樣支架86和88跨在螺栓96的螺紋端98上。螺栓頭部100被「夾住」於支架90和支架86和88之間。轉動轉子44或滑車輪12使鍵槽58、60和62各自與鍵槽52、54和56對準，軸46的第一端48進入空心軸16的第一端18。推動鍵進入共同形成的鍵槽中，直到實心軸推進到予定的操作位置。然後用一個調整指示器檢驗軸的同心度，並調整三個鍵的相對軸向位置，直到調整指示器指示出已實現同心，將會注意到三個阿蘭(Allen)頭螺栓向著軸線或中心線26集成一束，使得易於通過內孔22，從軸16的第二端20用阿蘭方孔螺釘扳手旋動螺栓。由於頭部100被有關的鍵的支架夾住，故螺栓96的運動自動帶動了與它有關的鍵的運動。用一個堵頭或定位螺釘104將螺栓96鎖住在選定的位置上，定位螺釘104與螺紋孔92嚙合並頂住螺栓96的頭部100。三個小斜度楔形自鎖鍵64、66和68可以直接傳遞實心軸和空心軸之間的徑向載荷和扭轉力矩。
圖1和圖2顯示本項發明的較好實施例，因為實心軸46可以相對縮短，只要在電動機後面留一個非常小的空間即可拆卸驅動電動機14。同時也可看出當實心軸一直延伸到空心軸的第二端20時，也可採用和圖1實施例相同形式的調整裝置50來聯接兩軸。當實心軸一直延伸到空心軸第二端20時，聯接實心軸和空心軸的調整裝置50不加變化即可使用，只不過從圖1到圖3中各所示位置上，倒置或翻轉各個鍵即可。
圖4和圖5顯示本項發明的第二種實施例，圖4是局部正視圖，部分截取空心軸16的第二端20和有關的軸承裝置30。圖5是圖4中所示聯接裝置沿圖4中Ⅴ-Ⅴ箭頭方向截取的橫斷面視圖。在第二個實施例中與第一個實施例中的鍵的方位相比，各個鍵繞縱向軸線74轉過180°。斜鍵槽和螺紋孔位於空心軸16上，而平直鍵槽則位於實心軸46中，在第二個實施例中螺栓96比第一個實施例中間隔更分開，但是對第二個實施例中的調整裝置84無有關的空間限制。
更具體地說，實心軸46中的鍵槽58′、60′和62′的平底互與通過縱向軸線26的縱向平面平行，而鍵槽52′、54′和56′的平底所在平面是傾斜的，所在斜面與通過縱向軸線26的縱向平面相交，斜鍵槽52′、54′和56′始於空心軸16的第二端20，在其內外表面之間、以一予定的角度向內直到與內表面24相交。螺紋孔，例如螺紋孔120′形成於空心軸16的第二端20上。
在第二個實施例中，實心軸全部通過空心軸內孔22，直到實心軸46的端部48基本上與空心軸16的軸端20平齊。在軸16的軸端48到達鍵槽之前，調整鍵槽在圓周上的位置直到對準。螺栓96用螺紋與螺紋孔102′連接，而鍵64、66和68用它們各自的螺栓進行定位，然後實心軸可繼續推進，與空心軸共同組成的鍵槽將鍵夾住。同心度用第一種實施例中的方法同樣可以得到，用一個調整指示器同時使三個鍵都在其各自的鍵槽內軸向定位，直到實現同心。用定位螺絲104將各個鍵保持在選定的位置上。
權利要求
1.一個傳動和調整聯軸器包括一個實心軸[圖1、2、3、4、5(46)]具有第一端(48)和外表面(49)，按所述外表面確定第一、第二和第三均勻間隔的由其第一端起沿軸向延伸的平底鍵槽(58、60、62)。空心軸(16)具有第一端(18)和第二端(20)，和一個在它兩端之間延伸的內孔(22)。所述實心軸是被放置在所述空心軸的內孔中，所述空心軸另外包括沿軸向延伸的第一、第二和第三平底鍵槽(52、54、56)各自和所述實心軸的第一、第二和第三鍵槽對準。相對於通過各自軸的縱向平面一據軸的所述鍵槽是有斜度的；而剩下的另一根軸的所述鍵槽則是平行的。在對準了的鍵槽中第一、第二和第三鍵(64、66、68)，每個所述鍵有一個縱向軸線(74)，和相對面設置的縱向延伸的有斜度的平面(78)和無斜度的平面(82)各自與有斜度的和平行的鍵槽對應。而調整裝置[圖3(84)]，用來獨立地調整所述第一、第二和第三鍵的軸向位置，使實心軸和空心軸同心。所述調整裝置包括第一、第二和第三螺栓[圖1-5(96)]各自具有螺紋端(98)與一根所述軸上的螺紋孔(102或102′)聯接，並以頭部(100)與鍵相連。
2.根據權利要求
1所述的聯軸器，其中的實心軸的第一端延伸進入空心軸的第一端，空心軸上的鍵槽起於其第一端，調整裝置設置在空心軸內，可以從空心軸的第二端旋動。
3.根據權利要求
1和2所述的聯軸器，其中，斜鍵槽和螺紋孔在實心軸上。
4.根據權利要求
1、2或3所述的聯軸器，其中，實心軸的第一端延伸進入空心軸的第一端，一直到其第二端。空心軸上的鍵槽起於其第二端，而調整裝置是在兩軸的外部。
5.根據權利要求
4所述的聯軸器，其中，斜鍵槽和螺紋孔是在空心軸內。
6.根據權利要求
1、2或4中所述的聯軸器，其中，第一、第二、和第三個鍵，各包括相對於鍵縱向軸線(74)的第一和第二橫向隔開的支架(86、88)，和一個第三支架(90)，與第一和第二支架縱向隔開，鍵的斜面與所述第一和第二支架相交，螺栓頭由第一、第二和第三支架夾住。
7.根據權利要求
6中所述的聯軸器，其中，所述有關螺栓和螺紋端部延伸於第一和第二支架之間，第一和第二支架在其一個方向上防止螺栓頭軸向運動，而第三支架則在其它軸線方向防止螺栓頭軸向運動。
8.根據權利要求
6或7所述的聯軸器，其中每個第一、第二和第三鍵的第一、第二和第三支架，相對於所述軸的縱向軸線向外延伸。
9.根據權利要求
6或7所述的聯軸器，其中每個第一、第二和第三鍵的第一、第二和第三支架，相對於所述軸的縱向軸線向內延伸。
10.根據權利要求
6所述的聯軸器，其中螺栓在其頭部有旋動操作孔，並且在每個鍵的第三支架上有一圓孔(92)與操作孔對準。
11.根據權利要求
10所述的聯軸器，其中在每個鍵的第三支架上的圓孔攻有螺紋，並在每個螺紋孔內有一定位螺釘(104)，用來使每個螺栓保持在選定的位置上。
12.根據權利要求
1、2、4或6所述的聯軸器，其中包括軸承裝置(28)，(30)用作旋轉支承所述空心軸的第一和第二端，所述實心軸是驅動軸，並包括一個滑車輪(12)固連於所述空心軸上。
13.根據權利要求
1、2、4、6或12所述的聯軸器，其中第一、第二和第三鍵繞它們的縱向軸線向上轉過180°，不需修改軸內斜鍵槽的位置即可適用。
14.根據權利要求
1、2、6或12所述的聯軸器，其中的實心軸的第一端延伸進入空心軸的第一端，空心軸的鍵槽始於其第一端，調整裝置設置在空心軸的內部，可以從空心軸的第二端旋動，調整裝置中的螺栓設置在靠近實心和空心軸的縱向中心軸線處。
專利摘要
一種聯軸器(50)用於直接連接實心驅動軸(46)和空心從動軸，並實現兩軸同心。兩軸中斜的(58、60、62)和直的定位表面(52、54、56)以具有配合面的鍵相連接，鍵與一根軸上螺紋孔連接的螺栓(96)，可獨立地軸向移動。
文檔編號F16D1/00GK85105284SQ85105284
公開日1987年1月14日 申請日期1985年7月10日
發明者邁爾斯·佩頓·拉姆, 赫曼·索爾·卡羅 申請人:西屋電氣公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan