可調扭轉剛度的撓性聯軸器的製作方法

2023-12-10 15:34:07

專利名稱：可調扭轉剛度的撓性聯軸器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種可調扭轉剛度的撓性聯軸器，此聯軸器用於軸與軸之間的撓性聯接，能使不在同一軸線(軸線夾角較大、或徑向偏移較大)的兩軸聯接，可靠地傳遞轉動和轉矩；還在扭轉方向上緩衝轉動速度，減少衝擊；並可通過調節弾性波紋管內腔氣體壓力，調整其扭轉剛度。作為ー種新型聯軸器，屬於機械製造、儀器儀表行業。
背景技術：
本發明以前，在已有技術中，對於撓性聯軸器，有(I)無彈性元件的撓性聯軸器，不僅能傳遞運動和轉矩，而且具有不同程度的軸向、徑向、角向補償性能包括齒式聯軸器、 萬向聯軸器、鏈條聯軸器、滑塊聯軸器、波形套筒聯軸器等。(2)有弾性元件的撓性聯軸器，能傳遞運動和轉矩，具有不同程度的軸向、徑向、角向補償性能；轉動上還具有不同程度的減振、緩衝作用，改善傳動系統的工作性能；包括各種金屬弾性元件撓性聯軸器，如膜片聯軸器；非金屬弾性元件撓性聯軸器，如十字滑塊橡膠聯軸器、彈性套柱銷聯軸器、梅花形弾性聯軸器、橡膠輪胎式聯軸器(只有ー只橡膠輪胎，且其軸心線與聯軸器軸心線方向一致)。前述撓性聯軸器的扭轉剛度是固定不變的，文獻(空氣彈簧聯軸器參數對剛度特性影響仿真分析，中文期刊《船舶工程》，2010年4期)提出的空氣彈簧聯軸器扭轉剛度是可變的。其特徵是空氣彈簧聯軸器主要由主動空氣彈簧、從動空氣彈簧及相應的主從動連接部件等構成，其中主動彈簧座固連在主動鼓部件上，從動彈簧座固連在從動部件上；空氣彈簧是空氣彈簧聯軸器的主要弾性元件，數隻空氣彈簧的軸心線形成封閉多邊形，並與相應的空氣彈簧座固定連接，主動彈簧與從動彈簧的結構完全相同，主動彈簧、從動彈簧各自相互連通；空氣彈簧由氣囊和內囊組成，內囊裝在氣囊的內部，氣囊一般為雙曲囊式結構，由橡膠和增強材料(簾線)組合製成，內囊由純橡膠製成。空氣彈簧聯軸器在投入工作前，須保證空氣彈簧處於充氣狀態，其初始充氣壓カ一般在I. OMPa左右，當聯軸器空載時，各空氣彈簧保持初始充氣壓力，構成平衡狀態；當扭矩負載作用於聯軸器上時，主動彈簧的氣囊受壓縮作用，其容積減小、內壓増大，而從動彈簧的氣囊因受拉伸使其容積増大、內壓降低，正是這種主從動彈簧氣囊間的壓力差作用，實現了聯軸器對扭矩負載的傳遞。

發明內容
上述空氣彈簧聯軸器的空氣彈簧軸向受壓，空氣彈簧是壓縮彈簧，空氣彈簧內壓力不可調節，多個空氣彈簧串聯使用，是用於船上聯接大扭矩輸入的裝置。本發明的目的在於克服上述不足之處，本發明聯軸器採用內腔充氣的弾性波紋管作為彈性緩衝元件(以下稱為波紋管空氣彈簧)，波紋管空氣彈簧軸向受彎扭共同作用，多個波紋管空氣彈簧並聯使用，波紋管空氣彈簧內壓カ可調節、從而調整聯軸器扭轉剛度，是用於機械、儀表行業聯接小扭矩輸入的裝置。本發明的主要解決方案是這樣實現的
(I)波紋管空氣彈簧部件如圖5-7所示，波紋管空氣彈簧3由橡膠製成，波紋管的縱截面形狀為「V」和「U」字形狀(附圖中僅表示了「 V」字形狀)，橡膠內有沿縱向輪廓分布的線狀經絲16和纏繞線狀經絲16的環形緯絲15 ;波紋管空氣彈簧3靠卡套2的內螺紋旋轉夾緊在頭座I和尾座4的卡口上，波紋管空氣彈簧3、頭座I和尾座4構成的封閉空腔；尾座4上有一個氣門芯6，氣門芯6與尾座4螺紋連接，中間加ー個密封圈5密封；由上述零件構成了ー個獨立的波紋管空氣彈簧部件。(2)可調扭轉剛度的撓性聯軸器如圖1-4所示，多個波紋管空氣彈簧部件分別由內六角螺栓經過導向塊7定位後，固定在兩端的正多邊形底座8上，正多邊形底座8的邊數等于波紋管空氣彈簧部件的個數；成對使用的十字萬向軸11的軸頸與軸承10內圈安裝，並有軸用卡環13軸向固定，軸承10的外圈裝配到正多邊形底座8上，左右分別有帶密封擋油功能的擋圈12和套筒9軸向固 定，套筒9右側有法蘭軸套14限制軸向移動；法蘭軸套14帶止ロ定位，用來安裝所聯接的軸，法蘭軸套14的孔內有鍵槽。本發明與已有技術相比具有以下優點本發明的可調扭轉剛度撓性聯軸器採用十字軸式萬向聯軸器作為連接，不僅具有徑向、角向補償功能；採用波紋管空氣彈簧作為彈性緩衝元件，轉動方向上具有不同程度的減振、緩衝作用；本發明的可調扭轉剛度撓性聯軸器對扭矩變化反應敏感，並可根據需要可調節波紋管空氣彈簧內壓力、從而調整聯軸器的扭轉剛度，更好地滿足不同轉動速度的減振、緩衝要求。


圖I為本發明可調扭轉剛度的撓性聯軸器的主視2為本發明可調扭轉剛度的撓性聯軸器的A-A剖視3為本發明可調扭轉剛度的撓性聯軸器的十字萬向軸的主視4為本發明可調扭轉剛度的撓性聯軸器的十字萬向軸的B-B剖視5為本發明中波紋管空氣彈簧部件的主視6為本發明中波紋管空氣彈簧部件的C-C剖視7為本發明中波紋管空氣彈簧部件的D處局部放大圖
具體實施例方式下面將結合附圖對各種方式的實施作進ー步描述波紋管空氣彈簧3由橡膠製成，波紋管的縱截面形狀為「V」或「U」字形狀(附圖中僅表示了「V」字形狀)，橡膠內有沿縱向輪廓分布的線狀經絲16和纏繞線狀經絲16的環形緯絲15 ;波紋管空氣彈簧3靠卡套2的內螺紋旋轉夾緊在頭座I和尾座4的卡口上，波紋管空氣彈簧3、頭座I和尾座4構成的封閉空腔；尾座4上有一個氣門芯6，氣門芯6與尾座4螺紋連接，中間加ー個密封圈5密封；由上述零件構成了ー個獨立的波紋管空氣彈簧部件。多個波紋管空氣彈簧部件分別由內六角螺栓經過導向塊7定位後，固定在兩端的正多邊形底座8上，正多邊形底座8的邊數等于波紋管空氣彈簧部件的個數；成對使用的十字萬向軸11的軸頸與軸承10內圈安裝，並有軸用卡環13軸向固定,軸承10的外圈裝配到正多邊形底座8上，左右分別有擋圈12和套筒9軸向固定，套筒9右側有法蘭軸套14限制軸向移動；法蘭軸套14也用來安裝所聯接的軸，法蘭軸套14的孔內有鍵槽。下面為本發明的工作原理及工作過程在本發明可調扭轉剛度的撓性聯軸器中，主、從動軸分別安裝在左、右邊的法蘭軸套14孔內、有鍵傳遞扭矩；主動軸扭矩通過左邊的法蘭軸套14和正多邊形底座8傳遞到波紋管空氣彈簧部件上，再傳遞到右邊的正多邊形底座8和法蘭軸套14，從而傳遞給從動軸，法蘭軸套14帶止ロ(環形凸緣)定位法蘭軸套14的鍵槽孔與正多邊形底座8的孔同軸度； 波紋管空氣彈簧3作為彈性緩衝元件，可根據需要可調節波紋管空氣彈簧3內壓カ(每個波紋管空氣彈簧3內的壓カ相同)、從而調整聯軸器的扭轉剛度。本發明使用了十字軸式萬向聯軸器，由於十字軸式萬向聯軸器左右各有一個軸承10，所以十字軸式萬向聯軸器不旋轉；十字軸式萬向聯軸器兩端分別用軸用卡環13與軸承10的內圈軸向固定，軸承10的外圈分別有套筒9和帶密封擋油功能的擋圈12軸向固定在左右邊的正多邊形底座8上，形成了ー個整體。本發明由於使用了十字軸式萬向聯軸器，所以具有徑向、角向補償功能。本發明可調扭轉剛度的撓性聯軸器具有較大的徑向、角補償能力，且結構緊湊。
權利要求
1.本發明涉及一種可調扭轉剛度的撓性聯軸器，其的特徵是波紋管空氣彈簧(3)由橡膠製成，波紋管的縱截面形狀為「V」和「U」字形狀，橡膠內有沿縱向輪廓分布的線狀經絲(16)和纏繞線狀經絲(16)的環形緯絲(15);波紋管空氣彈簧(3)靠卡套(2)的內螺紋旋轉夾緊在頭座(I)和尾座(4)的卡口上，波紋管空氣彈簧(3)、頭座(I)和尾座(4)構成的封閉空腔；尾座(4)上有一個氣門芯(6)，氣門芯(6)與尾座(4)螺紋連接，中間加ー個密封圈(5)密封；由上述零件構成了ー個獨立的波紋管空氣彈簧部件；多個波紋管空氣彈簧部件分別由內六角螺栓經過導向塊(7)定位後，固定在兩端的正多邊形底座(8)上，正多邊形底座(8)的邊數等于波紋管空氣彈簧部件的個數；成對使用的十字萬向軸(11)的軸頸與軸承(10)內圈安裝，並有軸用卡環(13)軸向固定,軸承(10)的外圈裝配到正多邊形底座(8)上，左右分別有帶密封擋油功能的擋圈(12)和套筒(9)軸向固定，套筒(9)右側有法蘭軸套(14)限制軸向移動；法蘭軸套(14)帶止ロ定位，用來安裝所聯接的軸，法蘭軸套(14)的孔內有鍵槽。
全文摘要
本發明涉及一種可調扭轉剛度的撓性聯軸器，此聯軸器用於軸與軸之間的撓性聯接，作為一種新型聯軸器，屬於機械製造、儀器儀表行業。本發明的可調扭轉剛度撓性聯軸器不僅具有徑向、角向補償功能；採用彈性波紋管(即波紋管空氣彈簧)作為彈性緩衝元件，轉動方向上具有不同程度的減振、緩衝作用；本發明的可調扭轉剛度撓性聯軸器對扭矩變化反應敏感，並可根據需要可調節彈性波紋管內壓力、從而調整聯軸器的扭轉剛度，更好地滿足不同轉動速度的減振、緩衝要求。
文檔編號F16D3/82GK102678778SQ20121016143
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月15日 優先權日2012年5月15日
發明者劉光元, 呂兵, 熊強, 章軍 申請人:江南大學