CN102138019A - 能轴向插接的联轴器 - Google Patents

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Abstract

能轴向插接的联轴器，用于传递转矩地连接两个轴，所述联轴器具有通过轴向的补偿元件(3，5)补偿轴向的、角度的或侧向的偏移的可能性，其中联轴器在至少一侧设计成能轴向插接的。为了在拆卸一般在较长时间的运行以后粘住的插塞连接时防止由于过高的轴向拉力负荷而引起补偿元件的损坏，规定：在与联轴器的补偿元件(3，5)固定地连接的套筒元件(2，4)之间存在一个或多个对拉力起作用的轴向止挡(2.2/2.4/2.7或4.1/4.3/4.6)，以便防止由于过高的轴向拉力损坏补偿元件(3，5)。

Description

能轴向插接的联轴器
技术领域
在驱动技术的领域内经常需要在各个装置、例如电机、传动装置、主轴等之间借助于联轴器建立转矩传递的连接。这样的联轴器在此一般必须补偿各装置在侧向的、角度的以及轴向的方向的安装和/或制造误差。这样的联轴器的典型实例是所谓的波纹套式联轴器和/或多片式离合器。
背景技术
在联轴器与驱动装置的通常圆柱形的轴之间的连接如今以越来越高的程度通过无间隙的摩擦锁合的轴毂连接，例如径向夹紧套筒、拉紧环套筒或圆锥套筒来建立，它们在安装时需要拧紧一个或多个螺钉。
在此，存在这些应用情况，其中这些螺钉在一传统的联轴器在轴上接合以后不再是可接近的。作为对这样的目的的解决方案市场上已提供所谓能轴向插接的联轴器，如其例如在Tandler公司的“Servostar”商品介绍中所描述的。这样的联轴器基本上包括两个或多个联轴器元件并且分别安装在驱动侧和从动侧的轴上。只有在此之后才将各驱动装置与安装的各联轴器半部通常以所谓“封闭装配(Blindmontage)”轴向组合在一起。同时经由在轴向插塞连接中的啮合部建立转矩传递的连接。
为了持久的无间隙的转矩传递在操作中一般必须对轴向插塞连接施加持久的轴向预张紧。因此在能轴向插接的联轴器的已知的结构中经常出现，在较长的操作时间以后插塞连接的啮合部粘住。如果要重新拆开各联轴器半部的轴向连接，例如在拆卸过程中，则只能用大大提高的沿轴向方向的拉力才可以重新松开粘住的轴向插塞连接。由于该拉力通常超过联轴器的补偿元件(例如波纹套或叠片组)的允许的轴向负荷，在这里存在高的危险，即：永久地损坏联轴器。
发明内容
因此本发明的目的是，提供一种系统，其以高的安全性避免由于在拆卸插塞连接时过大的轴向负荷引起的联轴器的补偿元件的损坏。
该目的按照本发明这样达到，即：平行于联轴器的补偿元件设立内部的轴向的止挡，经由所述轴向的止挡传递用于拆开插塞连接所需要的轴向拉力，以便防止由于轴向拉力引起的补偿元件的超载并从而损坏。
附图说明
图1示出波纹套构造方式的能插接的联轴器在轴向的插塞连接的接合之前的透视图，所述联轴器包括按照本发明的(但在这里看不见的)止挡。
图2示出图1的联轴器在插塞连接的接合之前的剖视图。按照本发明的轴向的止挡在本发明的该第一实施形式中通过短的螺纹区域连同分别轴向处在后面的无螺纹切槽构成。局部放大图(A)示出按照本发明的轴向的止挡在接合之前具有一个仅微小的轴向间隙AS。
图3以接合的插塞连接示出在同时轴向压力偏压波纹套时图1的联轴器的剖面图。局部放大图(A)示出由于轴向压力偏压的较大的轴向间隙AS。
图4示出叠片式构造方式的能插接的联轴器在轴向插塞连接的接合之前的透视图，所述联轴器包括按照本发明的(但在这里看不见的)止挡。
图5是图4的联轴器的分解图并且示出按照本发明的第二实施形式构成为卡口式机构的止挡。
图6示出图4和5的联轴器在插塞连接的接合以后的剖面图，而且仍没有叠片组的轴向压力偏压。局部放大图(A)示出按照本发明的止挡在没有轴向压力偏压时只具有微小的轴向间隙AS。
图7以接合的插塞连接示出在叠片组轴向受压力偏压时图6的联轴器的剖面图和一对此的局部放大图(A)。止挡由于轴向的压力偏压具有一较大的轴向间隙AS。
图8示出波纹套构造方式的能插接的联轴器的剖面图以及一个对此的局部放大图，其中按照本发明的第三实施形式通过径向弹性的搭扣/倒钩构成按照本发明的止挡。
具体实施方式
图1中的能插接的联轴器的视图示出两个联轴器半部，亦即插塞套筒1和定心套筒2，所述插塞套筒包括成锥形成形的凸块1.1，所述定心套筒包括互补于凸块1.1成形的锥形构成的凹槽2.1。图1中抗扭转的波纹套3用作为联轴器的补偿元件。
在图2的剖视图中示出作为定心套筒2与联轴器套筒4之间的内部的轴向的止挡的本发明第一实施形式。在该第一实施形式中，定心套筒2的内螺纹2.2连同紧接着的定心套筒的无螺纹切槽2.3和联轴器套筒4的外螺纹4.1连同紧接着的联轴器套筒的无螺纹切槽4.2构成按照本发明的轴向的止挡。在联轴器的轴向拉力负荷时该轴向的止挡实现，拉力从要免受拉力负荷的波纹套的旁边传递。在插塞套筒1上导入的拉力在插塞套筒1与定心套筒2之间的插塞连接粘住的情况下经由轴向的止挡直接传至联轴器套筒上。对此重要的是，定心套筒内侧面2.6和联轴器套筒内侧面4.5相互贴紧并建立力流(Kraftfluss)。
在组装定心套筒2和联轴器套筒4的单元时，将这两个部件与在它们之间嵌入的波纹套3相互拧入连接，直到两个螺纹区域分别处于配合件的对置的无螺纹切槽中，然后通过焊接、粘结或其他的合适的接合方法实现在波纹套3与定心套筒2或联轴器套筒4之间的持久的连接。
在图2的视图中，联轴器的插塞连接仍未接合，因此波纹套3仍具有其未夹紧的初始长度LB。此时两螺纹的定心套筒内侧面2.6和联轴器套筒内侧面4.5没有间距或仅以微小的轴向间隙AS相对置(见图2的局部视图A)。
图3示出图1或图2的联轴器处在接合的状态下。此时插塞套筒1的锥形凸块1.1嵌入定心套筒2的互补成形的锥形凹槽2.1中并且通过轴向偏压的波纹套3的弹性无扭转间隙地保持相互嵌接。通过轴向偏压，波纹套3的初始长度LB缩短到偏压长度LBV。
在这种状态下，内螺纹2.2或外螺纹4.1无接触地处于联轴器套筒无螺纹切槽4.2或定心套筒无螺纹切槽2.3中(见图3的局部视图A)。
因此相对于图2中所示的轴向间隙AS明显地加大在螺纹的定心套筒内侧面2.6与联轴器套筒内侧面4.5之间的轴向间隙AS(见图3的局部视图A)。
图2和图3中(分别见局部视图A)还在联轴器套筒的螺纹4.1的外径与定心套筒的无螺纹切槽2.3之间示出径向间隙RS。在联轴器的补偿元件、在这里即波纹套3的径向偏移逐渐增大时，该径向间隙RS减小，直到联轴器套筒螺纹4.1的外径紧贴于定心套筒的无螺纹切槽2.3。因此通过确定径向间隙RS的相应的尺寸可以将联轴器的可能的侧向偏移限制到一个程度，它由补偿元件(在这里为波纹套3)持久地且无损坏地弥补。
在通过沿方向Z(见图3)轴向拉出插塞套筒1而拆卸联轴器时首先使波纹套3弹性伸长，直到内螺纹2.2的定心套筒内侧面2.6和外螺纹4.1的联轴器套筒内侧面4.5作为止挡相互贴紧(见例如图2中的局部视图A)。通过定心套筒内侧面2.6和联轴器套筒内侧面4.5相互贴紧，力流沿轴向方向不经由波纹套3而经由止挡传递。由此在沿方向Z进一步增加的力时有效地防止波纹套3的进一步伸长直到损坏。
在沿方向Z(图3)进一步增加力时，则导致试图分离锥形凸块1.1和锥形凹槽2.1的紧密配合的连接。
图4中联轴器的视图示出插塞联轴器，其中两个联轴器半部同样构成为插塞套筒1和定心套筒2，所述插塞套筒1包括成锥形成形的凸块1.1，所述定心套筒包括互补于凸块1.1成形的锥形构成的凹槽2.1。图4中两个抗扭转的弹性的叠片组5用作为在联轴器的两联轴器半部之间的弹性的补偿元件，如其在现有技术中已知的。
在图5中能够看出图4的按照本发明的联轴器的零件分解图，该联轴器包括基于叠片组5的补偿元件。在此，在本发明的第一实施形式(图1-3)中通过螺纹或无螺纹切槽实现的止挡的功能通过卡口式机构达到。该卡口式机构轴向将“凸块2.4/4.3向凹口2.5/4.4”接合并且紧接着定心套筒2和联轴器套筒4转动凸块节距(Teilung)或凹口节距的一半数值。由此将定心套筒2.4的凸块和联轴器套筒4.3的凸块定向成使它们在拉力负荷时作为沿拉力方向的轴向的止挡可以承担按照本发明的功能。
图6示出图4和5的联轴器的剖面图。在组装定心套筒2和联轴器套筒4时，将这两个部件与在它们之间嵌入的叠片组5相互嵌套，直到定心套筒2和联轴器套筒4的凸块2.4/4.3彼此在旁边紧靠处于配合件的相应在轴向处在后面的无螺纹切槽中。
紧接着定心套筒2和联轴器套筒4的彼此相对转动大致一半的凸块节距，接着通过螺栓6或其他适合的接合方法(例如铆接)建立各叠片组5与定心套筒2或联轴器套筒4之间的连接。
图6中所示的联轴器仍未沿轴向以压力偏压，因此叠片组仍具有未夹紧的结构长度LL。定心套筒凸块2.4的定心套筒内侧面2.6以及联轴器套筒凸块4.3的联轴器套筒内侧面4.5此时直接相互贴紧或只具有微小的轴向间隙AS(见图6的局部视图A)。
图7中同样能看出图6的联轴器的纵剖面图，不过处于轴向以压力偏压的状态，此时叠片结构具有夹紧的结构长度LLV。在这里在定心套筒凸块2.4与联轴器套筒凸块4.3之间存在明显较大的轴向间隙AS(见图7的局部视图A)。图6或图7的联轴器，分别见局部视图A，具有确定的径向间隙RS，借此可以保护联轴器的补偿元件(在这里为叠片组5)免受过高的侧向偏移。为此必须将径向间隙(RS)的尺寸确定成使得通过径向间隙可能的侧向偏移不大于补偿元件的相应的允许的负荷。
图8示出波纹套构造方式的联轴器的剖面图，其中按照本发明的第三实施形式，按照本发明的轴向的止挡沿两个方向通过径向弹性的搭扣(Lasche)2.7/4.6构成，它们固定地与定心套筒2和联轴器套筒4连接并且分别包括一个钩形的突出部2.8/4.7和一个构成为凹陷部2.9/4.8的释放部。
在组装定心套筒2和联轴器套筒4时，将它们与在它们之间设置的波纹套3嵌套在一起，直到突出部2.8/4.7重叠地滑动且弹性地径向向内或径向向外偏移，直到它们嵌入配合件的相应的凹陷部2.9/4.8中。
突出部2.8/4.7的前侧面2.10/4.9在此具有一个在这样的数量级内的角度，使得各突出部在接合时可以相应重叠地滑动并能够径向向内或径向向外变形。
突出部2.8/4.7的后侧面2.11/4.10的角度具有接近90°的角度，从而轴向拉力不导致搭扣2.7/4.6的径向弹性变形。相反，在拉力负荷时相互贴紧的侧面沿轴向方向构成按照本发明的陡的止挡。
图8中所示的联轴器已具有补偿元件(在这里为波纹套3)的轴向偏压，从而在定心套筒搭扣的后侧面2.11与联轴器套筒搭扣的后侧面4.10之间存在变大的轴向间隙AS(见图8的局部视图A)。
附图标记列表
1 插塞套筒
1.1 插塞套筒凸块
2 定心套筒
2.1 定心套筒的凹槽
2.2 定心套筒的内螺纹
2.3 定心套筒的无螺纹切槽
2.4 定心套筒的凸块
2.5 定心套筒的凹口
2.6 定心套筒的内侧面
2.7 定心套筒的搭扣
2.8 定心套筒的搭扣突出部
2.9 定心套筒的搭扣凹陷部
2.10 定心套筒的搭扣前侧面
2.11 定心套筒的搭扣后侧面
3 波纹套
4 联轴器套筒
4.1 联轴器套筒的外螺纹
4.2 联轴器套筒的无螺纹切槽
4.3 联轴器套筒的凸块
4.4 联轴器套筒的凹口
4.5 联轴器套筒的内侧面
4.6 联轴器套筒的搭扣
4.7 联轴器套筒的搭扣突出部
4.8 联轴器套筒的搭扣凹陷部
4.9 联轴器套筒的搭扣前侧面
4.10 联轴器套筒的搭扣后侧面
5 叠片组
6 叠片组-螺栓
LB  具有未夹紧的波纹套的联轴器长度
LBV 具有以压力偏压的波纹套的联轴器长度
LL  具有未夹紧的叠片组的联轴器长度
LLV 具有以压力偏压的叠片组的联轴器长度
RS  止挡机构的径向间隙
AS  止挡机构的轴向间隙

Claims (8)

1.用于传递转矩地连接两轴的调整联轴器，所述调整联轴器具有通过轴向的补偿元件(3，5)补偿轴向的、角度的或侧向的偏移的可能性，其中联轴器在至少一侧上设计成能轴向插接的，其特征在于，在与所述联轴器的所述补偿元件(3，5)固定地连接的套筒元件(2，4)之间存在一个或多个对拉力起作用的轴向的止挡(2.2/2.4/2.7或4.1/4.3/4.6)，以便防止由于过高的轴向拉力损坏所述补偿元件(3，5)。
2.按照权利要求1所述的调整联轴器，其特征在于，所述联轴器的所述补偿元件(3，5)是波纹套(3)、优选是金属波纹套。
3.按照权利要求1所述的调整联轴器，其特征在于，所述联轴器的所述补偿元件(3，5)是叠片组(5)、优选钢叠片组。
4.按照权利要求1至3所述的调整联轴器，其特征在于，通过两个处于套筒半部中的互补的螺纹(2.2，4.1)构成所述轴向的止挡，所述螺纹相互拧入直到在背侧上相互地轴向伸出并且处于配合螺纹的相应的无螺纹切槽(2.3，4.2)中。
5.按照权利要求1至3所述的调整联轴器，其特征在于，所述轴向的止挡通过两个套筒元件(2，4)的卡口连接式的几何形状构成。
6.按照权利要求1至3所述的调整联轴器，其特征在于，所述轴向的止挡通过与所述套筒元件(2，4)连接的径向弹性的搭扣构成，所述搭扣通过所述搭扣的锯齿状的几何形状在轴向接合时相互卡入并且在拆卸所述联轴器的插塞连接时能够承受拉力负荷。
7.按照权利要求4、5和6所述的调整联轴器，其特征在于，所述止挡借助于螺纹、卡口或径向弹性的搭扣与所述联轴器的中轴线同轴地设置。
8.按照权利要求1至6所述的调整联轴器，其特征在于，所述轴向的止挡彼此间隔一定径向间隙地设置，所述径向间隙的大小设计成使得在达到所述补偿元件(3，5)的允许的侧向偏移时所述止挡元件径向相互止挡并且从而防止所述联轴器的过高的侧向偏移。
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