CN103573841A - 限矩型钢球联轴器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种限矩型钢球联轴器，包括主传动轴、底座以及半联轴节，所述主传动轴的转动体通过所述底座和所述半联轴节相连，还包括多个弹簧仓以及多个轴承，多个所述弹簧仓对称设置在所述底座的四个端面上，所述弹簧仓内部设置有空腔，所述空腔内部设置有弹簧装置以及钢球，多个所述轴承套设在所述主传动轴的转动体上，所述转动体的圆周上均匀设置有多个凹槽，所述钢球通过弹簧装置弯曲变形产生的弹力而被压在所述凹槽中并在凹槽中转动。本发明的有益效果在于，提供一种安全可靠、装卸方便以及使用寿命长的限矩型钢球联轴器。

Description

限矩型钢球联轴器
技术领域
本发明涉及一种限矩型钢球联轴器。
背景技术
联轴器是用来联接不同机构中的两根轴(主动轴和从动轴)使之共同旋转以传递扭矩的机械构件。在高速重载的动力传动中，有些联轴器还有缓冲、减振和提高轴系动态性能的作用。联轴器由两半部分组成，分别与主动轴和从动轴联接。一般动力机大都借助于联轴器与工作机相联接。联轴器选用应尽量做到安全可靠、装拆方便、使用寿命长。
发明内容
鉴于现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于解决现有技术的缺陷，提供一种安全可靠、装卸方便以及使用寿命长的限矩型钢球联轴器。
本发明提供了一种限矩型钢球联轴器，包括主传动轴、底座以及半联轴节，所述主传动轴的转动体通过所述底座和所述半联轴节相连，还包括多个弹簧仓以及多个轴承，多个所述弹簧仓对称设置在所述底座的四个端面上，所述弹簧仓内部设置有空腔，所述空腔内部设置有弹簧装置以及钢球，多个所述轴承套设在所述主传动轴的转动体上，所述转动体的圆周上均匀设置有多个凹槽，所述钢球通过弹簧装置弯曲变形产生的弹力而被压在所述凹槽中并在凹槽中转动。
进一步，所述转动体包括第一转动体、轴肩部和第二转动体，所述轴肩部设置在所述第一转动体和所述第二转动体之间。
进一步，多个所述凹槽均匀设置在所述轴肩部的圆周上，所述钢球在所述凹槽中自由转动。
进一步，多个所述轴承包括两个轴承，分别套设在所述第一转动体和所述第二转动体上并自由转动，且分别与所述轴肩部的两端面相接触。
进一步，所述弹簧仓的端部中心位置设置有调节丝杆，所述调节丝杆上设置有螺纹和锁紧螺母，所述调节丝杆通过所述锁紧螺母顶住所述弹簧仓空腔中的所述弹簧装置，进而将所述钢球抵压在所述凹槽中。
进一步，所述弹簧仓的端部四角对称设置有四个螺栓，所述弹簧仓通过所述螺栓与所述底座固定连接。
进一步，还包括与所述第一转动体相配合的端盖，所述端盖套设在所述第一转动体上并分别与所述座体端部以及轴承端部相接触。
进一步，所述端盖四角上对称设置有四个紧固螺栓，用于将所述端盖与所述座体固定连接。
进一步，所述端盖的内径大于所述第一转动体的外径，所述端盖的内径与所述第一转动体的外径之间的间隙设置有密封环，所述密封环套设在所述第一转动体上并与所述端盖卡扣连接。
进一步，多个所述弹簧仓的数量为四个，且均匀设置在所述底座的四个端面上。
本发明具有以下优点和有益效果：本实施的限矩型钢球联轴器设置有多个弹簧仓，所述弹簧仓内部设置有空腔，所述空腔内部设置有弹簧装置以及钢球，所述主传动轴转动体的轴肩部的圆周上均匀设置有多个凹槽，所述钢球通过弹簧装置弯曲变形产生的弹力而被压在所述凹槽中并在凹槽中转动，当力矩在一定范围内时，钢球与凹槽相接触，可以传递力矩从而带动半联轴节旋转；当力矩超过一定的力矩范围时，钢球会与凹槽脱离接触，此时力矩无法传递，从而达到过载保护的作用，提高了该联轴器的安全性以及使用寿命；另外，该联轴器各个部件采用螺栓连接的方式连接，拆卸方便，互换性提高。
附图说明
图1为本实施例的限矩型钢球联轴器的主视半剖结构示意图；
图2为本实施例的限矩型钢球联轴器的左视或右视半剖结构示意图；
图3为本实施例的限矩型钢球联轴器中钢球静止时的受力分析示意图；
图4为本实施例的限矩型钢球联轴器中钢球运动时的受力分析示意图；
图5为本实施例的限矩型钢球联轴器中钢球处于运动状态时的示意图。
具体实施方式
下面将参照附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。
如图1以及图2所示：本发明实施例的一种限矩型钢球联轴器，包括主传动轴1、底座4以及半联轴节12，所述主传动轴1的转动体通过所述底座4和所述半联轴节12相连，还包括多个弹簧仓5以及多个轴承11，多个所述弹簧仓5对称设置在所述底座4的四个端面上，所述弹簧仓5内部设置有空腔，所述空腔内部设置有弹簧装置9以及钢球10，多个所述轴承11套设在所述主传动轴1的转动体上，所述转动体的圆周上均匀设置有多个凹槽13，所述钢球10通过弹簧装置9弯曲变形产生的弹力而被压在所述凹槽13中并在凹槽13中转动。
作为上述实施例的优选实施方式，所述转动体包括第一转动体101、轴肩部102和第二转动体103，所述轴肩部102设置在所述第一转动体101和所述第二转动体103之间。
作为上述实施例的优选实施方式，多个所述凹槽13均匀设置在所述轴肩部12的圆周上，所述钢球10在所述凹槽13中自由转动。
作为上述实施例的优选实施方式，多个所述轴承11包括两个轴承11，分别套设在所述第一转动体101和所述第二转动体103上并自由转动，且分别与所述轴肩部102的两端面相接触。
作为上述实施例的优选实施方式，所述弹簧仓5的端部中心位置设置有调节丝杆6，所述调节丝杆6上设置有螺纹和锁紧螺母7，所述调节丝杆6通过所述锁紧螺母7顶住所述弹簧仓5空腔中的所述弹簧装置9，进而将所述钢球10抵压在所述凹槽13中。
作为上述实施例的优选实施方式，所述弹簧仓5的端部四角对称设置有四个螺栓8，所述弹簧仓5通过所述螺栓8与所述底座4固定连接。
作为上述实施例的优选实施方式，所述限矩型钢球联轴器还包括与所述第一转动体101相配合的端盖3，所述端盖3套设在所述第一转动体101上并分别与所述座体4端部以及轴承11端部相接触。
作为上述实施例的优选实施方式，所述端盖3四角上对称设置有四个紧固螺栓14，用于将所述端盖3与所述座体4固定连接。
作为上述实施例的优选实施方式，所述端盖3的内径大于所述第一转动体101的外径，所述端盖3的内径与所述第一转动体101的外径之间的间隙设置有密封环2，所述密封环2套设在所述第一转动体101上并与所述端盖3卡扣连接。
作为上述实施例的优选实施方式，多个所述弹簧仓5的数量为四个，且均匀设置在所述底座4的四个端面上。
本实施例的限矩型钢球联轴器的工作原理为：如图1和图2所示，在主传动轴1与半联轴节12连接的位置设有弹簧仓5，所述弹簧仓5内部设置有空腔，所述空腔内部设置有弹簧装置9以及钢球10，所述主传动轴1的转动体的轴肩部102的圆周上均匀设置有多个凹槽13，所述钢球10通过弹簧装置9的弯曲变形产生的弹力而被压在所述凹槽13中并在凹槽13中转动，当力矩在一定范围内时，钢球10与凹槽13相接触，可以传递力矩从而带动半联轴节12旋转；当力矩超过一定的力矩范围时，钢球10会与凹槽13脱离接触，此时力矩无法传递，从而达到过载保护的作用，具体计算方法如下：
如图3、图4以及图5所示，对钢球受力分析如下，弹簧装置9中的弹簧由于压缩变形产生弹力F，凹槽13侧壁产生正压力FN，静止时受力分析如图3所示，处于平衡状态；当主传动轴旋转时，钢球10会与凹槽13的一侧壁脱离接触，受力分析如图4所示：
F=k×X，其中k为弹簧的弹性系数，单位是N／m；X为变形长度，单位为m；FY=FN×cosαFX=FN×sinαTN=L×FX；当FY-F=FY-FX1>0，钢球10向上运动，当FY达到一定值，此时钢球10脱离凹槽13(压缩量为X1)，钢球10与凹槽13壁之间不存在正压力，即FN=0，此时TN=0，半联轴节带动的从动轴会停止转动，如图5所示。即，只有在限定的力矩范围内联轴器才会正常运转，确保联轴器的安全，提高了联轴器的使用寿命。
最后应说明的是：以上所述的各实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种限矩型钢球联轴器，包括主传动轴、底座以及半联轴节，所述主传动轴的转动体通过所述底座和所述半联轴节相连，其特征在于：还包括多个弹簧仓以及多个轴承，多个所述弹簧仓对称设置在所述底座的四个端面上，所述弹簧仓内部设置有空腔，所述空腔内部设置有弹簧装置以及钢球，多个所述轴承套设在所述主传动轴的转动体上，所述转动体的圆周上均匀设置有多个凹槽，所述钢球通过弹簧装置弯曲变形产生的弹力而被压在所述凹槽中并在凹槽中转动。
2.根据权利要求1所述的限矩型钢球联轴器，其特征在于，所述转动体包括第一转动体、轴肩部和第二转动体，所述轴肩部设置在所述第一转动体和所述第二转动体之间。
3.根据权利要求2所述的限矩型钢球联轴器，其特征在于，多个所述凹槽均匀设置在所述轴肩部的圆周上，所述钢球在所述凹槽中自由转动。
4.根据权利要求1所述的限矩型钢球联轴器，其特征在于，多个所述轴承包括两个轴承，分别套设在所述第一转动体和所述第二转动体上并自由转动，且分别与所述轴肩部的两端面相接触。
5.根据权利要求1所述的限矩型钢球联轴器，其特征在于，所述弹簧仓的端部中心位置设置有调节丝杆，所述调节丝杆上设置有螺纹和锁紧螺母，所述调节丝杆通过所述锁紧螺母顶住所述弹簧仓空腔中的所述弹簧装置，进而将所述钢球抵压在所述凹槽中。
6.根据权利要求5所述的限矩型钢球联轴器，其特征在于，所述弹簧仓的端部四角对称设置有四个螺栓，所述弹簧仓通过所述螺栓与所述底座固定连接。
7.根据权利要求1所述的限矩型钢球联轴器，其特征在于，还包括与所述第一转动体相配合的端盖，所述端盖套设在所述第一转动体上并分别与所述座体端部以及轴承端部相接触。
8.根据权利要求7所述的限矩型钢球联轴器，其特征在于，所述端盖四角上对称设置有四个紧固螺栓，用于将所述端盖与所述座体固定连接。
9.根据权利要求7所述的限矩型钢球联轴器，其特征在于，所述端盖的内径大于所述第一转动体的外径，所述端盖的内径与所述第一转动体的外径之间的间隙设置有密封环，所述密封环套设在所述第一转动体上并与所述端盖卡扣连接。
10.根据权利要求1所述的限矩型钢球联轴器，其特征在于，多个所述弹簧仓的数量为四个，且均匀设置在所述底座的四个端面上。
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