CN101395395B - 抗扭转的弯曲弹性的联轴器，尤其是全钢联轴器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种抗扭转的弯曲弹性的联轴器，尤其是全钢联轴器，用于传递在两轴、尤其是具有彼此相互偏移的轴线的两轴之间的扭矩，上述联轴器包括一个或两个摩擦片组件(5)，所述摩擦片组件(5)套装在凸缘式套筒(6)上并且在所述凸缘式套筒上通过一个环(4)朝凸缘式套筒(6)的端部凸缘(6b)夹紧，其中上述摩擦片组件借助于延伸通过凸缘式套筒(6)的螺栓(7)以及螺母(2)在圆周方向上交替地与相互对置的套筒(8)或第二轴套(9)张紧。为了相当大地提高可传递的扭矩，设定：所述凸缘式套筒(14)在轴向上比现有技术的凸缘式套筒短；并且为了增加可摩擦锁合传递的扭矩分量，凸缘式套筒在其向轴套(1)的平面的过渡区域中内圆角状地倒圆并且包含涂覆的圆角几何形状。

Description

抗扭转的弯曲弹性的联轴器,尤其是全钢联轴器
技术领域
本发明涉及一种抗扭转的弯曲弹性的联轴器和尤其是涉及一种全钢联轴器，所述联轴器具有权利要求1的前序部分所述的特征，如通过专利文献DE19709950B4和DE19709951C2所已知的。
背景技术
在这些联轴器的传统的实施例中，要求可传递尽可能高的扭矩与联轴器的各个不同部件彼此间足够高的可移位性(亦即角度、轴向和径向移位)相结合。
为了确保在已知的联轴器中足够的可移位性，在联轴器的摩擦片组件5和轴套1或套筒8之间必须存在足够的间隙(尤其是见图2和3)。对此重要的尺寸是轴套平面和摩擦片组件的端面之间的间距尺寸，其与紧贴于轴套上的凸缘式套筒的凸缘尺寸相对应。这种尺寸在下面进一步说明中称它为L(附图标记10)。
在现有技术中，凸缘尺寸L(图2中的附图标记10)与外径D(图4中附图标记16)的比值至多为1:40或更小。
如DE19709951C2中所述，通过打毛所使用的摩擦片的表面，可以经由相对较小的偏压力将比较高的扭矩摩擦锁合地传递到凸缘式套筒上，并因此传递到轴套上。如果凸缘式套筒的几何形状按DE19709950B4制成，则在通常常见的功率密度下确保各摩擦片和轴套和连接套筒之间的绝对的无间隙。
在通过激光设备和其它测量工具大大改善了用户在通过联轴器待补偿的径向和角偏移方面的测量能力之后，大多数情况下抗扭转的弯曲弹性的联轴器的高的可移位性不再被视为主要标准，而其功率密度被视为主要标准。在尽可能小的联轴器外径的情况下可传递的尽可能高的扭矩定义为功率密度。
发明内容
本发明的目的在于，显著地提高抗扭转的弯曲弹性的联轴器可摩擦式传递并且由此可无间隙地传递的扭矩。这个目的通过权利要求1的特征实现。
在此允许可移位性减少到迄今为止常见的值的50％-75％。通过将可移位性减少到约50％-75％，可以减小在轴套1和摩擦片组件5之间或者在摩擦片组件5和套筒8之间的所需的间隙，并且在摩擦片组件5内能提供更高的刚度。
经由在如图1-3中的现有技术中存在的、在摩擦片组件5的中心和轴套1的平面之间的杠杆臂L1(附图标记11)通过现有的切向力FU(图3中附图标记12)产生作用在凸缘式套筒6和安装在凸缘式套筒6的通孔中的螺栓7上的弯曲扭矩MB(图3中附图标记15)。在弯曲扭矩很高的极端情况下可能造成凸缘式套筒在一侧上被取下。同时在螺栓上的弯曲力矩分量增加一不容许的高的值，并且由于螺栓动态的载荷，在按图1-3的现有技术中可能出现螺栓和/或套筒的断裂。
通过凸缘式套筒6和轴套1之间的等于0.1的摩擦系数，作用在套筒和轴套之间的扭矩作为摩擦锁合和形状锁合之间的组合传递。在按DE19709951的现有技术中，通过在螺纹连接的区域中仅仅部分打毛摩擦片可以得到0.3的摩擦系数。因此在摩擦片组件中可摩擦锁合传递的扭矩比在凸缘式套筒和轴套之间可传递的扭矩大3倍。为了补偿这种差距，采用现有的形状锁合，不过这将造成凸缘式套筒上的相应载荷并因此造成变形。在很高的扭矩的情况下可能在凸缘式套筒和轴套之间产生值得注意的微运动，并且结果是导致摩擦磨蚀及在输入和输出之间的间隙。
在本发明中现在凸缘式套筒的涂覆在圆角凹槽6e的区域中进行，因此显著增加了可摩擦锁合传递的扭矩分量。表面粗糙度可以通过喷磨料(比如喷砂)或通过涂层(比如Durni Disp SiC9或Exagrip)得到。在此，使凸缘式套筒变粗糙，同时将待组合的材料的不同硬度组合是重要的。凸缘式套筒必须比接触表面更硬。
另外，凸缘式套筒用高强度的调质钢(如屈服强度至少为750N/mm2的42CrMO4或51CrV4)制成，以便承受现有的载荷。
按照本发明，凸缘式套筒的轴向长度相对于迄今为止的DE19709950的现有技术水平尽可能地减小，以便使轴套平面和摩擦片组件端面之间的距离(轴向间隙L＝图2中的附图标记10)保持尽可能小。由此图2中的杠杆臂L1(附图标记11)减小以及图3中的作用在凸缘式套筒6上的弯曲扭矩MB(附图标记15)显著减小。
另外，按照本发明摩擦片组件中所使用的各摩擦片设计为具有较大的厚度，如图4和5中所示，以便减小摩擦片组件的加压段的折断载荷。
通过按本发明的上述措施实现扭矩比现有技术水平增加1.8-2倍。另一个优点是由于不变的螺栓尺寸和凸缘式套筒的同样的圆角几何形状(Radiengeometrie)使得能用扭矩优化的摩擦片组件方便的且毫无问题地替代现有技术摩擦片组件。
附图说明
在附图中，
图1示出现有技术的纵向剖视图；
图2示出现有技术的包括用附图标记10表示的凸缘尺寸L和用附图标记11表示的杠杆臂L1的局部视图；
图3示出附图标记12表示的切向力FU和附图标记15表示的弯曲扭矩MB；
图4示出本发明的局部视图，包括用附图标记13表示的减小的凸缘尺寸12和涂覆的圆角几何形状6e和较厚的摩擦片5a；
图5用示出图4的俯视图，包括用附图标记13表示的减小的凸缘尺寸L2。
具体实施方式
在附图中，图4和5示出本发明的实施例，它们的区别将参照如图1-3所示的现有技术并与其相比较进行说明。
图1示出抗扭转的弯曲弹性的弹性联轴器、尤其是全钢联轴器，用于在同时径向、轴向和角偏移的情况下传输扭矩，上述全钢联轴器包括第一末端的轴套1(用于连接到未详细示出的第一轴上)、中间套管8和在另一端上的第二轴套9(用于与同样未示出的第二轴连接)。从轴套1经由套筒8到第二轴套9的扭矩传递通过两个摩擦片组件5(在图1中在套筒8的右侧和左侧上可见)实现。摩擦片组件5经由螺栓7和螺母2通过将在凸缘式管筒6内的多个摩擦片与环4和垫圈3压缩而成。
图2作为图1的局部视图示出了经由螺栓7和螺母2固定摩擦片组件5，所述摩擦片组件5包括凸缘式套筒6，环4和垫圈3。另外示出的是以附图标记10表示的传统的凸缘尺寸L和以附图标记11表示的受所述凸缘尺寸影响的当前的杠杆臂L1，如它在现有技术中是常见的。
图3示出当联轴器要传递扭矩时，在摩擦片组件5的拧紧点处的切向力FU(用附图标记12表示)和由此所产生的弯曲扭矩MB(用附图标记15表示)。
图4示出新型轴向上缩短的凸缘式套筒14的用附图标记13表示的凸缘尺寸L2，其相对于图1-3的现有技术是减小的，上述凸缘式套筒14具有经过涂覆或喷砂的圆角几何形状6e并因此具有较高的摩擦系数。如附图标记6e处所示，这意味着轴向上缩短的凸缘式套筒在这个位置上内圆角状地倒圆。
另外，在本发明中使用与图1-3中的现有技术水平相比更厚的摩擦片5a；其与大大缩短的凸缘式套筒结合总体上导致轴套1和9之间的总距离比按图1的现有技术的稍短。
图5用俯视图示出图4的联轴器的按本发明的构造。
附图标记说明
1    轴套
2    螺母
3    垫圈
4    环
5    摩擦片组件
5a   较厚的摩擦片
6    凸缘式套筒
6b   端部的凸缘
6d   圆角凹槽
6e   涂覆的圆角几何形状
8    套筒
9    可选择的第二轴套
10   现有技术的凸缘尺寸L
11   现有技术的杠杆臂L1
12   切向力FU
13   缩短的凸缘尺寸L2
14   经过热处理的缩短的凸缘式套筒
15   弯曲扭矩MB
16   外径D(图4)

Claims (3)

1.抗扭转的弯曲弹性的全钢联轴器，用于传递在具有彼此相互偏移的轴线的两轴之间的扭矩，上述联轴器包括一个或两个摩擦片组件(5)，所述摩擦片组件(5)套装在凸缘式套筒(14)上并且在所述凸缘式套筒上通过一个环(4)朝凸缘式套筒(14)的端部的凸缘(6b)夹紧，其中上述摩擦片组件借助于延伸通过凸缘式套筒(14)的螺栓(7)以及螺母(2)在圆周方向上交替地与相互对置的套筒(8)或第二轴套(9)张紧，其特征在于，所述凸缘式套筒(14)在轴向上比现有技术已知的凸缘式套筒短；并且为了增加可摩擦锁合传递的扭矩分量，凸缘式套筒在其向轴套(1)的平面的过渡区域中内圆角状地倒圆并且包含涂覆的圆角几何形状(6e)，缩短的凸缘尺寸L2(13)与轴套的外径D(16)的比值为1∶50或比1∶50更小。
2.如权利要求1所述的联轴器，其特征在于，圆角几何形状(6e)的表面粗糙度通过喷磨料或通过涂覆制成。
3.如权利要求1所述的联轴器，其特征在于，凸缘式套筒用高强度的调质钢制成。
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