梅花聯軸器的製作方法

2023-11-07 13:54:32

專利名稱：梅花聯軸器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種傳動裝置，特別涉及一種聯軸器。
背景技術：
通常情況下，利用軸聯軸器將扭矩或轉速從主動軸或輪軸傳遞到從動輪或輪軸。 軌道機車、大型船舶、工程機械和水利石油等動力傳動系統因長軸距傳輸扭矩和轉速導致 裝備系統重量和生產成本增加、體積龐大、長軸加載時撓度增加，同時不可避免的造成軸系 振動和噪聲加大，嚴重時可使高速、高精度的軸承和齒輪過早損壞。鑑於人們對聯軸器的高要求，以及節約貴重金屬，發展可持續性和建設環境友好 型社會。在充分利用新型高性能複合工程橡膠和鋁合金的優點的背景下，勢必需要開發一 種調節動、靜平衡等級，減小聯軸器轉動慣量，自適應調節並補償製造、裝配和傳動誤差，過 濾非穩態波動幹擾能力強，軸向距離長、功率大、經濟環保和可靠性高的梅花聯軸器。

發明內容
有鑑於此，本發明的目的是提供一種具有軸向距離長、功率大、轉動慣量小、經濟 環保，可靠性高、安裝誤差小和振動噪音小等優點的梅花聯軸器。本發明的目的是通過以下技術方案實現的一種梅花聯軸器，包括用於同輸入軸 固定連接的輸入軸法蘭盤和用於同輸出軸固定連接的輸出軸法蘭盤，還包括聯接輸入軸法 蘭盤和輸出軸法蘭盤的過渡座，輸入軸法蘭盤、輸出軸法蘭盤和過渡座同軸設置，輸入軸法 蘭盤和輸出軸法蘭盤內均設置梅花鍵，梅花鍵之間的鍵槽內均設置有瓣狀橡膠一金屬塊復 合彈性體，所述瓣狀橡膠一金屬塊複合彈性體包括金屬塊、橡膠塊和金屬片，橡膠塊和金屬 片交替排列粘結為一體結構，分別對稱固定設置在金屬塊的兩側，金屬塊上沿聯軸器軸向 設置聯接孔I，過渡座的兩端設置有凸臺，凸臺上設置沿聯軸器軸向的聯接孔II，輸入軸法 蘭盤、輸出軸法蘭盤和過渡座之間通過貫穿聯接孔I和聯接孔II的螺栓固定連接。進一步，所述過渡座為中空結構，在過渡座的凸臺上與法蘭盤背對的一側設置圓 柱形配重塊；
進一步，所述過渡座兩端的凸臺在圓周方向上均勻分布呈梅花狀； 進一步，所述過渡座軸向兩端內緣口設置有導程角β，同一端相鄰兩凸臺間對稱設置 有拔模角ct ；
進一步，所述輸入軸法蘭盤包括法蘭盤體I和硬度高於法蘭盤體I的襯套；所述襯套 與輸入軸固定配合的面為設有環形油槽的圓錐面；
進一步，所述輸出軸法蘭盤包括法蘭盤體II和硬度高於法蘭盤體II並可與輸出軸花鍵 配合的花鍵襯套，法蘭盤體II遠離輸入軸法蘭盤一端的端面設有迷宮式油封槽； 進一步，所述瓣狀橡膠一金屬塊複合彈性體周向上同一組硬度等級相同； 進一步，所述瓣狀橡膠一金屬塊複合彈性體嵌入輸入軸法蘭盤和輸出軸法蘭盤的梅花 鍵鍵槽後在其周向產生預壓縮變形；進一步，所述瓣狀橡膠一金屬塊複合彈性體的金屬塊和金屬片均由鋁合金製成； 進一步，所述輸入軸法蘭盤體I、輸出軸法蘭盤體II和過渡座均採用金屬模具壓鑄成型。本發明的有益效果本發明梅花聯軸器，由於輸入軸法蘭盤和輸出軸法蘭盤之間 設置過渡座，通過梅花鍵和螺栓耦合固定連接，具有軸向距離長、功率大、轉動慣量小等優 點；輸入軸法蘭盤和輸出軸法蘭盤內設置瓣狀橡膠一金屬塊複合彈性體，瓣狀橡膠一金屬 塊複合彈性體在周向扭轉力矩和軸向彎曲力矩作用下發生可控的彈性變形，使本聯軸器可 自適應調節並補償製造、裝配和傳動誤差，過濾非穩態波動幹擾能力強，因而本聯軸器震動 噪音小、自適應性強，同時製造精度低，安裝誤差小，經濟環保。


下面結合附圖和實施例對本發明作進一步描述 附圖1為本梅花聯軸器的整體結構半剖視附圖2為圖1沿B-B向剖視圖； 附圖3為瓣狀橡膠-鋁複合塊的整體示意圖； 附圖4為本發明過渡座右視圖； 附圖5為圖4中沿D-D向剖視旋轉圖。
具體實施例方式附圖1為本梅花聯軸器的整體結構半剖視圖；附圖2為圖1沿B-B向剖視圖；附圖 3為瓣狀橡膠-鋁複合塊的整體示意圖；附圖4為本發明過渡座右視圖；附圖5為圖4中沿 D-D向剖視旋轉圖。如圖所示，本實施例的梅花聯軸器，包括用於同輸入軸固定連接的輸入 軸法蘭盤1和用於同輸出軸固定連接的輸出軸法蘭盤2，還包括聯接輸入軸法蘭盤1和輸 出軸法蘭盤2的過渡座3，輸入軸法蘭盤、輸出軸法蘭盤和過渡座同軸設置，輸入軸法蘭盤1 和輸出軸法蘭盤2內均設置梅花鍵31，梅花鍵之間的鍵槽內均設置有瓣狀橡膠一金屬塊復 合彈性體4，所述瓣狀橡膠一金屬塊複合彈性體包括金屬塊如、橡膠塊4b和金屬片如，橡膠 塊4b和金屬片如交替排列粘結為一體結構，分別對稱固定設置在金屬塊如的兩側，金屬 塊如上沿聯軸器軸向設置聯接孔I 5，過渡座3的兩端設置有凸臺3a，凸臺3a上設置沿聯 軸器軸向的聯接孔II 6，輸入軸法蘭盤1、輸出軸法蘭盤2和過渡座3之間通過貫穿聯接孔 I 5和聯接孔II 6的螺栓固定連接。本實施例的梅花聯軸器工作過程中，由於輸入軸法蘭 盤和輸出軸法蘭盤之間設置過渡座，通過梅花鍵和螺栓耦合固定連接，具有軸向距離長、功 率大、轉動慣量小等優點；輸入軸法蘭盤和輸出軸法蘭盤內設置瓣狀橡膠一金屬塊複合彈 性體，瓣狀橡膠一金屬塊複合彈性體在周向扭轉力矩和軸向彎曲力矩作用下發生可控的彈 性變形，使本聯軸器可自適應調節並補償製造、裝配和傳動誤差，過濾非穩態波動幹擾能力 強，因而本聯軸器震動噪音小、自適應性強，同時製造精度低，安裝誤差小，經濟環保。作為對上述實施例的進一步改進，所述過渡座3為中空結構，在過渡座的凸臺上 與法蘭盤背對的一側設置圓柱形配重塊7 ；中空結構提高了聯軸器的整體強度和扭轉剛 度，同時極大減輕聯軸器重量，改善裝備的經濟性能，周向布置的一組配重塊改善鑄造、裝 配和惡劣工況引起的非平衡軸向彎矩和周向扭矩以及危害性轉動慣量，使聯軸器平衡精度等級達到G6. 3，當轉速1800-2100r. p. m時，許用不平衡度小於200g. mm/kg,極大地消除聯 軸器工作時的振動和噪聲。作為對上述實施例的進一步改進，所述輸入軸法蘭盤1包括法蘭盤體I 11和硬度 高於法蘭盤體I的襯套12 ；所述襯套12與輸入軸固定配合的面Ia為設有環形油槽Ib的 圓錐面；法蘭盤採用組合式結構，法蘭盤體I採用硬度較低的材料可增大其抗扭性能，而襯 套採用較硬的材料可增強抗磨性能，使法蘭盤綜合性能達到最佳，同時，在裝配或拆卸時， 向環形油槽Ib中注入高壓油可使配合錐面瞬間形成高壓油膜，從而實現法蘭盤與輸入軸 的無摩擦裝卸，施加的軸向力很小。作為對上述實施例的進一步改進，所述輸出軸法蘭盤包括法蘭盤體II 21和硬度 高於法蘭盤體II並可與輸出軸花鍵配合的花鍵襯套22，法蘭盤體II遠離輸入軸法蘭盤一端 的端面設有迷宮式油封槽23 ；法蘭盤採用組合式結構，法蘭盤體II採用硬度較低的材料可 增大其抗扭性能，而襯套採用較硬的材料可增強抗磨性能，使法蘭盤綜合性能達到最佳；同 時，迷宮式油封槽23與迷宮式油封配合，實現防水、防塵和防漏等功能，有利於延長聯軸器 和輸出軸的壽命。作為對上述實施例的進一步改進，所述瓣狀橡膠一金屬塊複合彈性體4周向上同 一組硬度等級相同；從而使聯軸器加載時受力均勻，機械傳動平穩；另外，硬度等級標識應 刻印於金屬塊的易見位置，安裝與拆卸時不容易混淆。作為對上述實施例的進一步改進，所述瓣狀橡膠一金屬塊複合彈性體4嵌入輸入 軸法蘭盤和輸出軸法蘭盤的梅花鍵鍵槽後在其周向產生預壓縮變形；受載後承載的瓣狀橡 膠一金屬塊複合彈性體數量增多，受力趨向均勻，而且消除在硫化和加載時產生的拉伸應 力，同時減小迴轉軸線上的漂移，提高旋轉精度和使用壽命。作為對上述實施例的進一步改進，所述瓣狀橡膠一金屬塊複合彈性體4的金屬塊 如和金屬片4c均由鋁合金製成；採用鋁合金質量輕，取材容易，製造方便。作為對上述實施例的進一步改進，所述過渡座3兩端的凸臺3a在圓周方向上均勻 分布呈梅花狀；輸入軸法蘭盤體I 11、輸出軸法蘭盤體II 21和過渡座3均採用金屬模具壓 鑄成型；過渡座3軸向兩端內緣口設置有60°的導程角β，同一端相鄰兩凸臺間對稱設置 有8°的拔模角α ；中空形過渡座兩端梅花凸臺在周向上對稱布置，且過渡座兩端相對應 的梅花狀凸臺在周向交錯成為45°的γ角，金屬模壓鑄成型表面成型質量好，組織緊密， 大批量經濟性好，導程角和拔模角便於對中與脫模，模具填充速度快，鑄件斷面紋路一致， 同時梅花凸臺周向交錯可互相抵消不平衡力和力矩，極大的改善工件受力狀態。最後說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，儘管參照較 佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技 術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的宗旨和範圍，其均應涵蓋在本 發明的權利要求範圍當中。
權利要求
1.一種梅花聯軸器，包括用於同輸入軸固定連接的輸入軸法蘭盤(1)和用於同輸出軸 固定連接的輸出軸法蘭盤(2)，其特徵在於還包括聯接輸入軸法蘭盤(1)和輸出軸法蘭盤 (2)的過渡座(3)，輸入軸法蘭盤、輸出軸法蘭盤和過渡座同軸設置，輸入軸法蘭盤(1)和輸 出軸法蘭盤(2)內均設置梅花鍵(31)，梅花鍵之間的鍵槽內均設置有瓣狀橡膠一金屬塊復 合彈性體(4)，所述瓣狀橡膠一金屬塊複合彈性體包括金屬塊(4a)、橡膠塊(4b)和金屬片 (4c)，橡膠塊(4b)和金屬片(4c)交替排列粘結為一體結構，分別對稱固定設置在金屬塊 (4a)的兩側，金屬塊(4a)上沿聯軸器軸向設置聯接孔I (5)，過渡座(3)的兩端設置有凸臺 (3a)，凸臺(3a)上設置沿聯軸器軸向的聯接孔II (6)，輸入軸法蘭盤(1)、輸出軸法蘭盤(2) 和過渡座(3)之間通過貫穿聯接孔I (5)和聯接孔II (6)的螺栓固定連接。
2.根據權利要求1所述的梅花聯軸器，其特徵在於所述過渡座(3)為中空結構，在過 渡座的凸臺上與法蘭盤背對的一側設置圓柱形配重塊(7)。
3.根據權利要求1所述的梅花聯軸器，其特徵在於所述過渡座(3)兩端的凸臺(3a) 在圓周方向上均勻分布呈梅花狀。
4.根據權利要求1所述的梅花聯軸器，其特徵在於所述過渡座(3)軸向兩端內緣口設 置有導程角β，同一端相鄰兩凸臺間對稱設置有拔模角α。
5.根據權利要求1所述的梅花聯軸器，其特徵在於所述輸入軸法蘭盤(1)包括法蘭盤 體I (11)和硬度高於法蘭盤體I的襯套(12)；所述襯套(12)與輸入軸固定配合的面(Ia) 為設有環形油槽(Ib)的圓錐面。
6.根據權利要求5所述的梅花聯軸器，其特徵在於所述輸出軸法蘭盤包括法蘭盤體 11(21)和硬度高於法蘭盤體II並可與輸出軸花鍵配合的花鍵襯套(22)，法蘭盤體II遠離 輸入軸法蘭盤一端的端面設有迷宮式油封槽(23)。
7.根據權利要求1所述的梅花聯軸器，其特徵在於所述瓣狀橡膠一金屬塊複合彈性 體(4)周向上同一組硬度等級相同。
8.根據權利要求1所述的梅花聯軸器，其特徵在於所述瓣狀橡膠一金屬塊複合彈性 體(4)嵌入輸入軸法蘭盤和輸出軸法蘭盤的梅花鍵鍵槽後在其周向產生預壓縮變形。
9.根據權利要求1所述的梅花聯軸器，其特徵在於所述瓣狀橡膠一金屬塊複合彈性 體(4)的金屬塊(4a)和金屬片(4c)均由鋁合金製成。
10.根據權利要求6所述的梅花聯軸器，其特徵在於所述輸入軸法蘭盤體I(11)、輸 出軸法蘭盤體II (21)和過渡座(3 )均採用金屬模具壓鑄成型。
全文摘要
本發明公開了一種梅花聯軸器，包括用於同輸入軸固定連接的輸入軸法蘭盤和用於同輸出軸固定連接的輸出軸法蘭盤，還包括聯接輸入軸法蘭盤和輸出軸法蘭盤的過渡座，輸入軸法蘭盤和輸出軸法蘭盤內均設置梅花鍵，梅花鍵之間的鍵槽內均設置有瓣狀橡膠—金屬塊複合彈性體，輸入軸法蘭盤、輸出軸法蘭盤和過渡座之間通過貫穿聯接孔Ⅰ和聯接孔Ⅱ的螺栓固定連接；本梅花聯軸器極大地增強了裝備長軸距、大功率動力傳遞系統的扭振剛度，可自適應調節並補償製造、裝配和傳動誤差以及外界惡劣環境的幹擾；因而本聯軸器軸向距離長、功率大、經濟環保，可靠性高，而且很大程度上降低了傳動過程中的非線性力和力矩；可實現無摩擦裝卸，拆裝不磨損配合面。
文檔編號F16D3/58GK102121503SQ201110047680
公開日2011年7月13日 申請日期2011年2月28日 優先權日2011年2月28日
發明者周青華, 王家序, 羅紹華, 肖科, 雷渠江 申請人:重慶大學