活節聯軸器的製作方法

2023-04-22 19:08:16

專利名稱：活節聯軸器的製作方法
技術領域：
本發明涉及活節聯軸器，它尤其適用於鐵道機車車輛，用以連接相互間存在一定徑向和/或作角位移運動的旋轉部件。
此類活節聯軸器的不同結構形式，諸如在DE-A-3049054中所述，是大家所熟悉的。在這類聯軸器中，主動側的第一法蘭通過第一對和第二對杆臂與被動側的第二法蘭相連，其中設有作為支撐的中間杆件，它以其開孔帶間隙地套在傳動軸上，並與兩對杆臂相互鉸接相連。
決定這些聯軸器使用壽命的主要因素是聯軸器零件相互間的角位移，聯軸器不平衡及運動誤差，也就是在旋轉時傳輸係數的變化，它形成傳動系統強迫振動的激振器的作用。在理想的工作條件下，杆臂的角位移及所承受的不平衡力應儘可能小，另一方面則要保證有足夠的徑向位移能力。
本發明的目的在於提供進一步改進的聯軸器，它以已有活節聯軸器的優點為基礎，同時不存在或幾乎不存在缺點，以提高它在具有要求位移的運轉中的使用壽命。
根據本發明，從本文開始所述類型的活節聯軸器出發，上述目的由下列方法解決
a)兩個法蘭同軸線布置;
b)所有杆臂具有相同的有效長度;
c)一對杆臂在其內端部相互可轉動地連接;
d)兩對杆臂的活節點在與主動軸垂直的橫平面上的投影構成一個正方形的四個頂點;
e)在中間件上兩個相對杆臂的支撐設在各杆臂的中點上;
f)在中間杆件上鉸接的杆臂的半臂位於中間杆件軸向相對側面，或在其縱向中間平面的兩側。
根據第一個優良的改進方案，與中間杆件鉸接的杆臂向主動軸方向以鈍角形彎折，使中間杆件的兩個活節軸銷處在一個圓周線上，該圓周線通過前面提及的正方形的角。
為將杆臂固定在法蘭上，法蘭上剛性安裝著與驅動軸平行的活節銷，杆臂通過大家熟悉的橡膠金屬節套固定在活節銷上。
根據第一結構方案，在中間杆件上鉸接的杆臂各有兩個半臂組成，它們通過支承銷相互剛性連接，後者同時起到活節支承作用。
有利的結構是將支承銷各藉助於一球狀結構的橡膠金屬節套支承在中間杆件上。
按照另一種結構形式，在中間杆件上鉸接的各杆臂均是一體的，其上形成一個支承套，中間杆件在其端部各有一個安裝支承套的叉口，支承套在叉口中支承在叉口銷上。
支承套各通過一個橡膠金屬節套支承在叉口銷上是有利的。
在此新型的活節聯軸器中，為盡最大可能做到中心對稱，將所有活節的中點布置在同一圓周線上，此外，所有杆臂長度相等。在中間杆件上鉸接的各杆臂是這樣布置的，使其處在中間杆件的相對側面，或處在其中間平面兩側。由此可實現一個特別緊湊的結構形式。對所有的活節點都可採用所熟知的橡膠金屬節，因而活節點都有一定的彈性。新型活節聯軸器由於這樣的結構布置可以實現對於鉸接的零件的最佳運動和動力條件，這決定了聯軸器的使用壽命以及總體結構的可靠性。
下面將藉助於附圖對本發明作進一步的闡述，圖中對本發明活節聯軸器的兩個方案實例作了說明。其中

圖1活節聯軸器的主體視圖，其中不同部件以相互脫開的方式表示。
圖2圖1中活節聯軸器帶局部剖視的側視圖。
圖3另一結構形式的活節聯軸器的立體視圖。
圖4圖3中活節聯軸器帶局部剖視的側視圖。
圖5活節聯軸器中活節點處在同一圓周線上的示意圖。
在圖1中，活節聯軸器的驅動側法蘭(1)與空心軸(2)相互不可轉動地連接，空心軸支承在圖中未表示出的車架上，並與驅動馬達相連。在驅動空心軸(2)內插著傳動軸(3)，它與被驅動法蘭(4)相互不可轉動地連接，傳動軸(3)對驅動空心軸(2)有徑向和/或作角位移的運動。在圖中所示實施例中相互同軸布置的法蘭(1，2)是偏菱形輪廓，它們也可以是其它形狀，例如圓形。
在法蘭(1，2)外端部的內側同軸線成對裝著活節銷(5，6及7，8)。活節銷(5，8)通過由杆臂(9，10)組成的第一對杆臂相互連接，活節銷(6，7)通過由杆臂(11，12)組成的第二對杆臂相連，其中套位活節銷的活節套是橡膠金屬活節套，它實際上是由兩個同軸軸套以及位於兩軸套之間空隙中的橡膠圈組成，橡膠圈可在軸套壁上早期硫化，此類橡膠金屬節是大家熟悉的，它使所連接的杆臂與活節銷可存在一定的帶角度的運動。
從驅動法蘭(1)引出的杆臂(9，11)在本實施例中各由兩個疊合的板片組成，杆臂(10或12)在外端鉸接在所述的板片上，通過銷釘(13或14)實現活節連接。
為支承兩對杆臂(9，10及11，12)採用了帶中孔(16)的中間杆件(15)，傳動軸(3)或必要時，空心軸(2)的軸端以一定的間隙插入孔中，中間杆件(15)在相對的端部各有一個與軸平行的軸孔，用以可轉動地安裝支承銷(17及18)。在各支承銷(17及18)的端部不可轉動地固定安裝著分成兩段的杆臂(10及12)中的半臂。與杆臂(9，11)不同，杆臂(10，12)不是平直的，而彎成鈍角狀，此外杆臂(10，12)的各半臂處在中間杆件(15)的相對側面。
為了最大可能地做到中心對稱，所有杆臂二端的活節點之間的距離相同，這可以對杆臂在活節聯軸器靜止位置時布置，使四個活節點的投影落在同一圓周線上，如圖5所示。此外對杆臂(10，12)的半臂設計一折角，使支承銷(17，18)的中點與前面提及的圓周線疊合。圖5中的簡略示圖編號與圖1中杆臂及中間杆件的相應編號一致。
中間杆件(15)上的支承銷(17，18)的安裝也是帶一定角運動的支承，為此，在中間杆件(15)的支承孔(20)中各安裝一個大家熟悉的球形橡膠金屬套(19)。
在圖3和圖4中表示的改進結構方案與前面闡述的活節聯軸器結構方案功能相同，它只是對個別零件結構作了改變，對相應的零件保持圖1和圖2中對應的編號。
首先是與驅動法蘭(1)鉸接的杆臂(21或22)同各端部叉口(23及24)是整體構成的。在叉口部各用一個銷釘(13或14)與另一桿臂(25活26)鉸接，這些杆臂(25及26)與其中部形成的軸套(27及28)一起構成整體杆臂，杆臂(25，26)的半臂之間如第一實施例一樣在中部彎成鈍角。另外，半臂各自在軸向一錯位的平面延伸，如在圖3和圖4所示。
中間杆件(29)在本實施例中帶有兩個端部的叉口部(30，31)，在每個叉口部內，杆臂(25及26)的軸套(27及28)可轉動地支承在叉口銷(32或33)上，與第一實施例一樣，這裡的所有杆臂上的鉸接孔是以橡膠金屬套構成的。
在第二實施例中四個活節點也是形成正方形布置，如圖5所示，此外，中間杆件(29)的叉口銷的活節點位於同一圓周線上。
根據本發明的活節聯軸器以下面的方式工作為了簡化，以下僅就圖1及圖2中所示的結構方案進行介紹。
驅動力矩從法蘭(1)通過相連的杆臂(9，11)以及與其鉸接的杆臂(10，12)傳遞到傳動法蘭(4)，並由此傳遞到傳動軸(3)，懸空安裝的中間杆件(15)在這裡起著支承作用，它阻止各杆臂(9，10或11，12)相互靠近或脫離。這樣構成的活節四角形在單個活節點上都有彈性節點，它使傳動軸(3)相對在車體架上支承的空心軸(2)允許存在垂直和水平的位移。各單一零件按上述方式布置保證了當給定一個聯軸器直徑時杆臂相同並是最大的長度，所述直徑是外界安裝條件所限定的。這樣就使之比大家熟悉的結構形式的角位移及相對位移更小，相對位移角的減小使活節的使用壽命提高;運動誤差的減小使動態力矩減小。
權利要求
1.一種活節聯軸器，尤其是用於鐵道機車車輛、用以將發動機功率從安裝在車體構架或轉向架構架上的驅動空心軸傳遞到由空心軸套住並帶一定位移運動的傳動軸的活節聯軸器，它有一個與空心軸剛性連接的第一法蘭以及與傳動軸剛性連接的第二法蘭，其中，一個法蘭的端部通過第一和第二對杆臂活節與另一法蘭端部相連，兩對杆臂活節是徑向相對布置的，並由懸套在空心軸上的中間杆件鉸接支承，其特徵是a)兩法蘭(1，4)是同軸線布置的；b)所有杆臂(9，10，11，12或21，22，25，26)的有效長度相等；c)杆臂對(9，10及11，12或21，25及22，26)在其裡端是相互可轉動地連接；d)兩對杆臂(9，10及11，12或21，25及22，26)的活節點在與傳動軸(3)垂直的橫平面上的投影構成一個正方形；e)兩對置杆臂(10，12或25，26)在中間杆件(15，29)上的支承點設置在各自的中點上；以及f)在中間杆件(15，29)上鉸接的杆臂(10，12或25，26)的半臂布置在中間杆件(15，29)的軸向相對側或在其縱向中間平面的兩側。
2.根據權利要求1的活節聯軸器，其特徵是，與中間杆件(15，29)鉸接的杆臂(10，12或25，26)向傳動軸(3)方向彎成鈍角，中間杆件(15，29)的活節銷軸處在同一圓周線上，該圓周通過前述正方形的頂點。
3.根據權利要求1或2的活節聯軸器，其特徵是，在法蘭(1，4)上與傳動軸(3)平行剛性安裝著活節銷(5，6，7，8)，杆臂通過採用大家熟悉的橡膠金屬活節套安裝在銷上。
4.根據權利要求1至3中之一的活節聯軸器，其特徵是，在中間杆件(15)上鉸接的杆臂(10，12)由兩個半臂組成，半臂由一支承銷(17，18)相互剛性連接，後者同時起到活節支承作用。
5.根據權利要求4的活節聯軸器，其特徵是，支承銷(17，18)各藉助一個球狀的橡膠金屬節套(19)支承在中間杆件(15)上。
6.根據權利要求1至3中之一的活節聯軸器，其特徵是，在中間杆件(29)上鉸接的杆臂(25，26)為整體杆臂，它有一軸套(27，28)，中間杆件(29)在端部各有一叉口(30，31)，用以安裝軸套(27，28)，軸套在叉口(30，31)內支承在叉口銷(32，33)上。
7.根據權利要求6的活節聯軸器，其特徵是，軸套(27，28)各藉助於一個橡膠金屬節套支承在叉口銷(32，33)上。
全文摘要
該聯軸器基本組成部件是與空心軸剛性連接的第一法蘭(1)，以及與傳動軸(3)剛性連接的第二法蘭(4)，和兩對杆臂(9，10及11，12)和懸套在傳動軸上的中間杆件(15)，杆臂支撐在它上面。兩法蘭同軸線布置，所有杆臂長度相等，且活節點在與傳動軸垂直的橫平面上的投影為正方形。兩對置杆臂在中間杆件上的支承設在各自的中點，且彎成鈍角，使中間杆件的活節點處在一圓周線上，該圓周線通過上述正方形的頂點。
文檔編號F16D3/26GK1089694SQ9311422
公開日1994年7月20日 申請日期1993年11月5日 優先權日1992年11月5日
發明者I·W·比裡奧科夫, H·G·烏斯曼諾夫 申請人:哈克福思股份公司