CN103982563A - 一种用于电动螺旋压力机的摩擦联轴器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动螺旋压力机用摩擦联轴器，其包括摩擦组件、两垫板、碟簧、螺母及联轴器外壳。摩擦组件包括摩擦片和与之交替层叠的钢片，其两端面的钢片分别与两垫板相平面接触，一垫板与碟簧端面接触，另一垫板容置在联轴器外壳一端的凹槽底部，联轴器外壳另一端设有花键孔，用于与电机轴通过花键副连接，凹槽内容置摩擦组件和齿轮轴端部，摩擦组件通过花键副分别连接齿轮轴和联轴器外壳。凹槽壁具有螺纹，螺母与螺纹旋紧后以用于通过与之接触的碟簧将压力传递给摩擦组件，被压紧的摩擦组件形成摩擦力矩，以将来自电机轴的驱动动力通过联轴器外壳和摩擦组件传递给齿轮轴，实现传动。

Description

一种用于电动螺旋压力机的摩擦联轴器

技术领域

本发明属于电动螺旋压力机领域，特别涉及到一种特制的适合电动螺旋压力机的摩擦联轴器。

背景技术

现有技术中，电动螺旋压力机的摩擦联轴器一般采用摩擦片贴合在齿轮两端面的方式进行传动连接，如附图1所示，电机扭矩由电机轴通过平键传递到摩擦套，摩擦套、摩擦片及摩擦法兰在被螺纹锁紧的碟簧作用下形成摩擦副，摩擦法兰与齿轮端面通过机械件固定在一起而形成一个整体，从而使摩擦副将电机的扭矩传递给齿轮。

在如附图1中连接方式下，摩擦副直接与齿轮端面接触，而摩擦副在传递扭矩过程中会产生大量的摩擦热，使其周围的温度急剧升高，从而使与之接触的齿轮处于高温状态，且这种联接方式使得电机轴要承受齿轮工作时产生的轴向力和径向力，电机轴受力复杂时对电机的性能要求较高，要求其能承受复杂受力而仍能正常工作。

如附图1中连接方式带来的问题是：(1)长期处于高温状态下齿轮易出现断齿，端面烧糊等情况，其使用寿命低，需要经常更换齿轮；(2)需要选用高性能的电机才能满足该处的使用要求，高性能电机的电机轴可长期承受到来自齿轮的径向力和轴向力的综合作用而仍能正常工作，但是选用高性能电机大大增加使用成本；(3)该摩擦副不能及时感知所传递扭矩的大小，无法形成过载保护。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种电动螺旋压力机用摩擦联轴器，其目的在于连接电机轴和齿轮，将电机扭矩传递给齿轮，且同时能使齿轮远离摩擦副的高温区，并对齿轮形成过载保护，还可改变电机轴的受力，降低对电机的性能要求。

为实现上述目的，本发明提供一种电动螺旋压力机用摩擦联轴器，其特征在于，该摩擦联轴器包括，

摩擦组件，其包括多个摩擦片和与所述摩擦片交替层叠的多个钢片，且所述摩擦组件两外侧面为钢片；

两垫板，其用于分别与布置于所述摩擦组件两外侧面的钢片相平面接触，以将外部压力传递给所述摩擦组件；

碟簧，该碟簧与其中第一垫板端面接触，以用于压紧该第一垫板并将外部压力稳定的传递给该第一垫板；

螺母，其与所述碟簧相联接且两者中心线重合，通过螺纹旋紧后的螺母以用于压紧所述碟簧；

联轴器外壳，所述联轴器外壳一端孔内壁设有花键孔，用于与电机轴通过花键副连接，另一端端面开有凹槽，所述凹槽内壁一端开设有螺纹，所述螺母通过该螺纹与所述联轴器外壳紧连接，第二垫板置于所述凹槽底部，所述摩擦组件通过该第二垫板容置于该凹槽中并通过所述螺母压紧所述碟簧和第一垫板实现对摩擦组件的压紧；

所述摩擦组件分别与所述齿轮轴和联轴器外壳连接，通过被压紧的摩擦组件形成的摩擦力矩，可将来自电机轴的驱动动力通过该联轴器外壳和摩擦组件传递给齿轮轴，实现传动。

进一步的，所述齿轮轴端部置于该凹槽中，所述钢片与所述摩擦片呈圆环状并套装在该端部，所述摩擦片和钢片组成的摩擦组件通过花键副分别连接齿轮轴和联轴器外壳。

进一步的，仅所述钢片外边缘通过花键副与联轴器外壳连接。

进一步的，仅所述摩擦片内边缘通过花键副与齿轮轴连接。

进一步的，所述联轴器外壳具有螺纹段的内壁上开设有多个螺纹通孔，紧固螺钉旋转穿过螺纹通孔与螺母接触并顶紧所述螺母，以用于轴向锁紧螺母，从而进一步通过螺母和碟簧压紧所述包括摩擦片和钢片的摩擦组件。

进一步的，所述摩擦片的摩擦材料不同和/或所述钢片表面粗糙度不同，以使得所述摩擦组件受轴向压力后可以具有大小不同的摩擦力矩，以用于传递不同大小的扭矩。

进一步的，当所传递的扭矩大于所述摩擦组件所能承受的最大扭矩时，所述钢片与所述摩擦片间产生滑动，以实现对与其相连接的机械件的过载保护。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有如下突出的有益效果：

1、由于将齿轮与传递扭矩的摩擦组件分离开，从而使齿轮远离高温区，大大改善了齿轮的工作环境，减少了端面烧糊和断齿的情况，延长了齿轮的使用寿命。

2、通过摩擦联轴器连接齿轮轴和电机轴，改变了电机轴的受力情况，从而使电机轴受力单一，降低了对电机性能的要求，使之可以选用普通的电机，降低电机的使用成本。

3、采用摩擦片和钢片交替层叠而形成摩擦组件，使之在承受过载力矩时候产生滑动，从而能对齿轮形成过载保护。

4、本发明所用的零部件通用性和标准化程度高，更换和维护方便，经济性好。

附图说明

图1是现有技术中电动螺旋压力机中摩擦副与齿轮两端面的连接方式示意图；

图2是本发明实施例中摩擦联轴器的结构示意图；

图3是本发明实施例中摩擦组件结构示意图；

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：1为联轴器外壳，2为第二垫板，3为摩擦片，4为钢片，5为第一垫板，6为碟簧，7为紧固螺钉，8为螺母。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图2为本发明实施例中摩擦联轴器的结构示意图，摩擦联轴器外壳1一端中心具有孔，孔壁上具有花键孔，与电机轴上的花键齿形成花键副，通过花键副将电机轴和联轴器外壳相连。联轴器外壳另一端开有圆形的凹槽，凹槽槽壁中间段具有花键孔，靠近联轴器外壳端面的凹槽槽壁上具有螺纹，圆形的平面状第二垫板2放置于凹槽底部，第二垫板2上表面与钢片4相平面接触，多个钢片4与多个摩擦片3相互层叠形成摩擦组件，本发明实施例中，摩擦片数量为7个，钢片数量为8个，但本发明中对摩擦片和钢片的数量不进行限制，摩擦组件上下端面均布置钢片4，上端钢片和下端钢片分别与第一垫板5和第二垫板2相平面接触，第二垫板2和第一垫板5用于保护摩擦组件并将外界的力传递给摩擦组件使之被压紧而形成摩擦力矩，第一垫板5上面与碟簧6相接触，碟簧6与螺母8相连接，螺母8外壁的螺纹与联轴器外壳内壁螺纹相旋紧，从而向下压紧碟簧6，碟簧6受压产生变形后具有回弹力，该回弹力通过第一垫板5传递给摩擦组件而使摩擦组件被压紧。

联轴器外壳具有螺纹段的内壁上开设有多个螺纹通孔，本发明实施例中螺纹通孔个数为一个，但本发明对螺纹通孔个数不进行限定，紧固螺钉7旋转通过螺纹通孔与螺母8接触并顶紧螺母8，以用于轴向锁紧螺母8，从而进一步通过螺母8和碟簧6压紧摩擦组件，且使摩擦组件轴向被固定，不能产生轴向移动。

图3为本发明实施例中摩擦组件结构示意图，钢片4和摩擦片3之间的阴影部分为摩擦片端面上的摩擦材料。钢片4与摩擦片3呈圆环状，圆环状钢片4外边缘均具有花键齿，其与联轴器外壳1圆形凹槽内壁中间设置的花键孔相配合连接，实现摩擦组件与联轴器外壳的联接。圆环状的摩擦片3内边缘具有花键齿，其与齿轮轴端部的外壁具有花键孔相配合连接，实现摩擦组件与齿轮轴通过花键副连接。

本发明实施例中，摩擦片材料为粉末合金，钢片的表面粗糙度Ra为50，但本发明中对摩擦片材料和钢片的表面粗糙度不进行限制，通过不同材料的摩擦片和不同表面粗糙度的钢片的配合，实现摩擦组件在受相同压力作用下，具有不同的摩擦力矩，以实现传递不同大小的扭矩。

本发明实施例中摩擦联轴器的工作过程为：

电机转动后，电机轴通过联轴器外壳一端的花键副与联轴器外壳相连，带动联轴器外壳转动。螺母在紧固螺钉和联轴器外壳的内壁螺纹的作用下轴向固定，且通过与之接触的碟簧压紧第一垫板5，第一垫板5受压后将压力传递给摩擦组件，摩擦组件被牢固压紧且被轴向固定，摩擦片内边缘上的花键齿与齿轮轴上的花键孔相连接，同时钢片外边缘的花键齿与联轴器外壳内壁的花键孔相连接，实现通过摩擦组件连接齿轮轴与联轴器外壳，使齿轮轴在摩擦组件连接下随联轴器外壳一起转动，即通过摩擦组件实现联轴器外壳联接齿轮轴和电机轴并传递转动。

本发明实施例中，齿轮和摩擦组件分离开，不会受到摩擦组件由于摩擦热产生的高温影响，电机轴仅受来自联轴器外壳花键副作用力，受力单一。

本发明实施例中，当齿轮过载时，传递扭矩的摩擦组件中钢片相对于摩擦片发生滑动，将无法传递转动，从而保护齿轮不会被破坏。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种电动螺旋压力机用摩擦联轴器，用于连接电机轴和齿轮轴，以将电机动力传递给齿轮，其特征在于，该摩擦联轴器包括：

摩擦组件，其包括多个摩擦片(3)和与所述摩擦片交替层叠的多个钢片(4)，且所述摩擦组件两外侧面为钢片(4)；

两垫板(2,5)，其用于分别与布置于所述摩擦组件两外侧面的钢片(4)相平面接触，以将外部压力传递给所述摩擦组件；

碟簧(6)，该碟簧(6)与其中第一垫板(5)端面接触，以用于压紧该第一垫板(5)并将外部压力稳定的传递给该第一垫板(5)；

螺母(8)，其与所述碟簧(6)相联接且两者中心线重合，通过螺纹旋紧后的螺母以用于压紧所述碟簧(6)；

联轴器外壳(1)，所述联轴器外壳一端孔内壁设有花键孔，用于与电机轴通过花键副连接，另一端端面开有凹槽，所述凹槽内壁一端开设有螺纹，所述螺母(8)通过该螺纹与所述联轴器外壳紧连接，第二垫板(2)置于所述凹槽底部，所述摩擦组件通过该第二垫板容置于该凹槽中并通过所述螺母压紧所述碟簧和第一垫板实现对摩擦组件的压紧；

所述摩擦组件分别与所述齿轮轴和联轴器外壳连接，通过被压紧的摩擦组件形成的摩擦力矩，可将来自电机轴的驱动动力通过该联轴器外壳和摩擦组件传递给齿轮轴，实现传动。

2.根据权利要求1所述的一种电动螺旋压力机用摩擦联轴器，其特征在于，

所述齿轮轴端部置于该凹槽中，所述钢片与所述摩擦片呈圆环状并套装在该端部，所述摩擦片和钢片组成的摩擦组件通过花键副分别连接齿轮轴和联轴器外壳。

3.根据权利要求2所述的一种电动螺旋压力机用摩擦联轴器，其特征在于，仅所述钢片外边缘通过花键副与联轴器外壳连接。

4.根据权利要求2所述的一种电动螺旋压力机用摩擦联轴器，其特征在于，仅所述摩擦片内边缘通过花键副与齿轮轴连接。

5.根据权利要求1-4之一所述的一种电动螺旋压力机用摩擦联轴器，其特征在于，

所述联轴器外壳具有螺纹段的内壁上开设有多个螺纹通孔；

紧固螺钉(7)旋转穿过螺纹通孔与螺母(8)接触并顶紧所述螺母(8)，以用于轴向锁紧螺母(8)，从而进一步通过螺母(8)和碟簧(6)压紧所述包括摩擦片和钢片的摩擦组件。

6.根据权利要求1-5之一所述的一种电动螺旋压力机用摩擦联轴器，其特征在于，所述摩擦片的摩擦材料不同和/或所述钢片表面粗糙度不同，以使得所述摩擦组件受轴向压力后可以具有大小不同的摩擦力矩，以用于传递不同大小的扭矩。

7.根据权利要求1-6之一所述的一种电动螺旋压力机用摩擦联轴器，其特征在于，当所传递的扭矩大于所述摩擦组件所能承受的最大扭矩时，所述钢片与所述摩擦片间产生滑动，以实现对与其相连接的机械件的过载保护。