CN105074248A - 弹性联轴器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种弹性联轴器，特别是联轴节，其具有金属的外部部件(1)、金属的内部部件(2)和在外部部件和内部部件之间互相间隔设置的弹性缓冲器(3，4)，其中外部部件(1)具有定义了缓冲器接触面的径向向内突出的突起处(1.1)且内部部件(2)具有定义了缓冲器接触面的径向向外突出的突起处(2.1)。为了联轴器与常规的这类联轴器相比使这样的联轴器实现更软性的接触以及扭转振动优化的运行性能，根据本发明弹性缓冲器(3，4)设置在至少两个径向互相间隔的组中，其中在相邻的缓冲器组之间设置至少一个环形的中间部件(5)，该中间部件通过弹性缓冲器(3，4)既与外部部件(1)又与内部部件(2)扭转弹性连接。
Description
技术领域
本发明涉及一种弹性联轴器，特别是弹性联轴节，其具有金属的外部部件、金属的内部部件和在外部部件和内部部件之间互相间隔设置的弹性缓冲器，其中外部部件具有定义了缓冲器接触面的径向向内突出的突起处，并且其中内部部件具有定义了缓冲器接触面的径向向外突出的突起处。
背景技术
实践中已知这类联轴器，例如ROLLASTIC系列的。已知的联轴器能够补偿待联接的多个轴的轴向偏移、径向偏移和角度偏移。在扭矩的传递过程中，所有弹性缓冲器都受力。联轴器能够将传动装置从相应的做功机械简单地分离，而不必为此将主动轴和从动轴在轴向分离地移动。只需将安全环从轴毂的相应的环槽中松开，将安全环和能够通过安全环固定的环形的校准盘轴向移动，将缓冲器从由外部部件和内部部件定义的凹槽中推出。
ROLLASTIC型的已知联轴器适用于多种应用情况，特别是输送机、破碎机、磨碎机、辊床、混合器、搅拌机、高压泵和压缩机的传动。该联轴器已在多个应用情况下十分适用。尽管如此，该联轴器在高的扭转振动以及更多的待加速的程度和激烈的碰撞情况下的应用方面还可以改善，以保护连接的设备不受过高的扭转振动或者临界的动态负载。
发明内容
从这种背景出发，本发明的目的在于提供一种扭转弹性联轴器，该联轴器相对于前面所述的传统联轴器能够实现更软性的接触以及扭转振动优化的运行性能。
本发明的目的通过具有权利要求1所述的特征的联轴器来实现。根据本发明的联轴器的优选的和有利的设计方案在从属权利要求中给出。
根据本发明的联轴器特征在于，弹性缓冲器以至少两个径向互相间隔的组(排)来设置，其中在相邻的缓冲器组(排)之间设置至少一个环形的中间部件，该中间部件通过弹性缓冲器既与外部部件又与内部部件扭转弹性连接。
通过以至少两个径向互相间隔的组(排)来设置弹性缓冲器，也即，沿着至少两个径向间隔的、基本上同轴的环，优选圆，联轴器的扭转刚度能够在相对宽的范围内自由调节，因而能可变地适应各个使用情况下的需求。
特别地，根据本发明的联轴器能够通过在径向间隔的环区域中设置不同邵氏硬度、大小和/或形状的弹性缓冲器来根据各个使用条件调整其扭转刚度。根据本发明的联轴器的优选的设计方案相应地规定，弹性缓冲器组鉴于弹性的缓冲器的材料、大小和/或形状而互不相同。特别是其中一组的弹性缓冲器能够鉴于长度而区别于另外一组或多组的弹性缓冲器。
对比于传统类型的联轴器，例如已知的ROLLASTIC型联轴器，根据本发明的联轴器为了改变联轴器的扭转刚度或者实现少扭转振动的运行性能而提供了显著更大的调节范围。
弹性缓冲器例如基本上由合成的和/或天然的弹性体和/或由非热塑性聚氨酯制成。其硬度在例如50-98Shore-A的范围内，优选55-95的Shore-A的范围内。其可以含有导电材料(抗静电)，例如碳-和/或金属粒子，以防止缓冲器材料以及缓冲器材料周边的静电增压。也可选择将弹性缓冲器设置为电绝缘的。
至少一个缓冲器组中的弹性缓冲器优选成型为基本上旋转对称的，例如圆柱形、筒形或者球型。
根据本发明的联轴器可以具有两个，也可多于两个径向间隔的缓冲器组。
根据本发明的联轴器的另一个优选的设计方案的特征在于，一个内部组或者所述内部组的弹性缓冲器比一个外部组或者所述外部组的弹性缓冲器更硬和/或具有更小的直径。这样达到了通过联轴器连接的设备的特别软性的接触以及特别少扭转振动的运行性能。就此，联轴器的内部部件优选与待传动的做功机械相连并且外部部件与驱动的发动机相连。一个内部组的或该内部组的的弹性缓冲器不必比一个外部组的或所述外部组的弹性缓冲器更硬；其也可以基本上一样硬或比后者更软。
根据另一个优选的设计方案，设置在相邻的两组弹性缓冲器之间的环形中间部件具有径向向内突出的突起处以及径向向外突出的突起处，其中各个向内或外突出的突起处限定了缓冲器接触面或形状配合面。这种设计方案的优势在于，通过更硬的或更软的缓冲器来更换一组缓冲件，而不必在这种情况下更换其它一组或多组的缓冲器。
根据本发明的联轴器的环形的中间部件也可称为星形中间部件。
环形的中间部件优选由塑料或者轻金属，例如由铝或铝合金制成。由此可以降低根据本发明的联轴器的重量或者至少将其限制为预设的总重量。另外，在这种情况下，环形的中间部件更易生产，因为由塑料或者轻金属制成的工件(原始工件)切削加工比例如由钢制成的工件更简易。当然，根据本发明的联轴器的至少一个的环形的中间部件也可以由轻金属以外的其他金属，特别是由钢制成。
根据本发明的联轴器的另一个有利的实施方式是，环形的中间部件由至少两个能够轴向分离的部件构成。这个设计方案简化了弹性缓冲器的安装。至少两个能够轴向分离的部件可选择地配有连接机构，从而能够可解除地将其互相连接。可解除的连接机构能够成型为例如螺纹连接或者可解除的锁定连接。然而环形的中间部件可选择地一件式成型。弹性缓冲器和环形的中间部件优选是互相分开制造的部件，在根据本发明的联轴器中不是材料接合地，而是形状配合地互相连接。
在根据本发明的联轴器的可选的设计方案中，环形的中间部件也可以与一个或两个相邻的弹性缓冲器组一件式地成型。这个设计方案的优点在于弹性缓冲器的快速和完整的安装。
另外，当根据本发明的联轴器的另一个优选的设计方案，多组或至少其中两组具有同样多的弹性缓冲器时，鉴于联轴器紧凑的构造方式情况下尽可能均匀的减震是有利的。
根据本发明的联轴器的另一个有利的设计方案的特征在于，其中一组的弹性缓冲器相对于与其相邻的、径向间隔的组的弹性缓冲器在圆周方向上偏移地设置。这个设计方案实现了根据本发明的联轴器的特别紧凑的构造方式。
在另一个根据本发明的联轴器的设计方案中，联轴器配有减振器。减振器优选这样成型，即，弹簧刚度或者扭转弹簧刚度能够调节到待阻尼或待抵消的频率。
减振器优选具有作为弹簧的多个橡胶弹性部件和作为质量的环形体，其中这些橡胶弹性部件设置在成型为一面在外部部件的侧面以及另一面在环形体的内面中的空隙中。减振器的这个设计方案在制造技术的角度有利于实现并且实现了根据待衰减或待减振的频率容易地调节减振器。
附图说明
接下来借助示出了多个实施例的附图来详细阐述本发明，
附图1以立体图示出了根据本发明的联轴器；
附图2以剖面图示出了附图1中的联轴器，其中剖面垂直于联轴器的旋转轴并与其连接凸缘有距离地延伸；
附图3以分解图示出了附图1中的联轴器；
附图4以剖面图示出了具有径向互相间隔的缓冲器的根据本发明的联轴器的一个区段；
附图5以剖面图示出了具有径向互相间隔的缓冲器的另一种根据本发明的联轴器的一个区段；
附图6以立体图示出了具有减振器的根据本发明的联轴器；
附图7以剖面图示出了附图6中的联轴器，其中剖面垂直于联轴器的旋转轴并与与其连接凸缘有距离地延伸。
具体实施方式
设置附图1到3示出的弹性联轴器来例如用于驱动从动轴。其由金属的外部部件1、金属的内部部件2、多个弹性缓冲器3，4和环形的中间部件5构成。外部部件1设置有凸缘6，该凸缘具有多个用于固定螺栓的穿孔7。内部部件2具有套筒8，该套筒例如具有用于容纳与待驱动的轴相连的嵌入弹簧的槽9。外部部件1和内部部件2与待连接的轴的连接能够以其他方式实施，特别是通过力量配合的连接。
弹性缓冲器3，4以两个径向互相间隔的组(排)来设置。在缓冲器组之间设置环形的中间部件5，该中间部件由塑料或者金属，优选由轻金属制成。环形的中间部件5成型为星形(也可参见附图7)。
外部部件1具有定义了缓冲器接触面或形状配合面的径向向内突出的多个突起处1.1。同样内部部件2和环形中间部件5具有定义了缓冲器接触面或形状配合面的径向向内或者向外突出的多个突起处2.1，5.1，5.2。外部部件、中间部件和内部部件的多个突起处1.1，2.1，5.1，5.2限定了用于形状配合地容纳缓冲器3，4的波谷形的凹槽1.2，2.2，5.3，5.4。环形的中间部件5能够对抗弹性可压缩的缓冲器3，4的力而相对于外部部件1和内部部件2扭转。其既不与外部部件1也不与内部部件2扭转刚性地连接。
波谷形的凹槽1.2，2.2，5.3，5.4和相应容纳其中的缓冲器3，4设置为互相间隔并且在外部部件1或内部部件2的周围基本上均匀地分布。从附图2中容易看出，其中一个组(排)的缓冲器3相对于另一个组(排)的缓冲器4在圆周方向上偏移地设置。优选将其中一个组的缓冲器3设置在另一个组的缓冲器4之间的基本上中间的位置(也可参见附图2)。
在附图1-3中示出的实施例中，内部组的缓冲器4在大小上与外部组的缓冲器(3)不同。这里，内部组的基本上成型为圆柱形的缓冲器4与外部组的基本上成型为圆柱形的缓冲器3相比具有明显更小的直径.除此以外，内部组的缓冲器4鉴于其材料或者硬度也与外部组的缓冲器(3)不同。内部组的缓冲器4优选比外部组件的缓冲器3明显更硬。例如内部组的缓冲器4分别具有85-98Shore-A范围的硬度，而外部组的缓冲器3分别能够具有50-80Shore-A范围的硬度。此外，内部组的缓冲器4鉴于其长度与外部组的缓冲器3不同。例如缓冲器4能够分别长于或者短于缓冲器3。
另外，在附图2中看出内部缓冲器组和外部缓冲器组具有相同数量的缓冲器3或4。在所示出的实施例中这两个缓冲器组分别具有12个弹性缓冲器3或4。各个组(排)的缓冲器数量也可以大于或小于12个。
为了轴向上固定缓冲器3，4和环形的中间部件5，可以在内部部件2的套筒8的侧面成型环槽(未示出)用于固定安全环，例如Seeger环。环槽或者能够安装在其中的安全环(未示出)与内部部件2的径向突出的突起处2.1以这样的距离相间隔，即，使得在环槽中固定的安全环和齿状的突起处2.1之间能够以具有轴向的间隙的方式设置环形的校准盘(未示出)。环形的校准盘以径向大约从套筒8的侧面直到外部部件1的径向向内突出的突起处1.1的高度而延伸。
联轴器的缓冲器3，4能够在不移动已连接的设备的条件下更换。
为了简化缓冲器3，4的安装，环形的中间部件5可以成型为多件式。附图4中概略描绘的实施例中，环形的中间部件5实施为两个部件。
可选择地，中间部件5的两个部件5a,5b可解除地互相连接。两个部件5a,5b可解除的连接例如通过其中轴向延伸的、互相对准的穿孔(未示出)来实现，这些穿孔容纳固定螺丝。
代替圆柱形的或者筒形的缓冲器3，4，根据本发明的联轴器也可以构造为用于容纳其他形状的缓冲器，例如球形的缓冲器3’，4’(参见附图5)。
附图6和7中示出了具有减振器10的根据本发明的联轴器。附图6和7的弹性联轴器基本上对应于附图1到3中示出的联轴器，从而为了避免重复而就此参照上面所述的联轴器。根据本发明的联轴器是一个动态的振动系统，其中可能产生共振。减振器10用于阻尼或者抵消该共振或者相应的共振频率。这里减振器10具有作为弹簧的橡胶弹性部件10.1和作为质量的环形体10.2。因此减振器10是一个弹簧-质量-系统，该系统产生了与共振振动相反的振动。橡胶弹性部件10.1设置在设计为一面在外部部件1的侧面以及另一面在减振器的环形体10.2的内面中的空隙1.3，10.21中。环形体10.2以径向的间隔距离包围了外部部件1的侧面。空隙1.3或者橡胶弹性部件10.1优选设置为在外部部件1的圆周均匀分布。空隙1.3优选相对于外部部件1的径向向内突出的一些突起处1.1。橡胶弹性部件10.1是旋转对称的，优选成型为圆柱形。外部部件1的波谷形的空隙1.3开始于或者通入外部部件远离凸缘6的端面并且以一定间距而终止于凸缘6前。以对应的方式，环形体10.2的空隙10.21开始于或者通入到环形体10.2远离凸缘6的端面并且以一定间距终止于对面的环形体10.2的端面前。在外部部件1远离凸缘6的端面中以及在环形体10.2远离凸缘6的端面中设置有用于容纳用来固定安全环12，13的螺栓11的螺纹孔。安全环12，13设置为同轴的并且互相径向间隔地成型。内安全环13用于轴向紧固弹性缓冲器3，4、环形的中间部件5和橡胶弹性部件10.1，而外安全环12用于轴向紧固橡胶弹性部件10.1以及减振器10的环形体10.2。
通过将橡胶弹性部件10.1更换为其他邵氏-硬度的这类部件，减振器10的扭转弹簧刚度能够以简单的方式调节到待阻尼或待抵消的频率上。可选择地或者额外地将环形体10.2更换为相似的具有更大或更小质量的主体。
本发明的实施方式并不限定于以上所述的实施例。从属权利要求更多地包含了大量其它的实施方式，这些实施方式在与示出的实施例不同的设计方案的情况下也能用于本发明。于是根据本发明的联轴器例如也可以具有多于两个的径向间隔的缓冲器组。此外在本发明范围内，环形中间部件5与一个或者两个相邻组的弹性缓冲器3，4(3’，4’)成型为一个部件，其中中间部件5同样由合成的或天然的弹性体或由非热塑性聚氨酯制成。
Claims (12)
1.一种弹性联轴器，特别是弹性联轴节，所述联轴器具有金属的外部部件(1)、金属的内部部件(2)和在所述外部部件与所述内部部件之间互相间隔设置的多个弹性缓冲器(3，4；3’,4’)，其中所述外部部件(1)具有径向向内突出的、定义了缓冲器接触面的突起处(1.1)，其中所述内部部件(2)具有径向向外突出的、定义了缓冲器接触面的突起处(2.1),其特征在于，所述弹性缓冲器(3，4；3’,4’)设置在至少两个径向互相间隔的组中，其中在相邻的缓冲器组之间设置至少一个环形的中间部件(5)，所述中间部件通过所述弹性缓冲器(3，4；3’,4’)既与所述外部部件(1)又与所述内部部件(2)扭转弹性连接。
2.根据权利要求1所述的联轴器，其特征在于，多组所述弹性缓冲器(3，4；3’,4’)在所述弹性缓冲器的材料、大小和/或形状方面互不相同。
3.根据权利要求1或2所述的联轴器，其特征在于，其中一个内部组或者所述内部组的弹性缓冲器(4；4’)比其中一个外部组或者所述外部组的弹性缓冲器(3；3’)更硬和/或具有更小的直径。
4.根据权利要求1到3中任意一项所述的联轴器，其特征在于，所述环形的中间部件(5)具有径向向内突出的、定义了缓冲器接触面的突起处(5.1)以及径向向外突出的、定义了缓冲器接触面的突起处(5.2)。
5.根据权利要求4所述的联轴器，其特征在于，所述环形的中间部件(5)由轻金属或塑料制成。
6.根据权利要求4或5所述的联轴器，其特征在于，所述环形的中间部件(5)由至少两个轴向可分离的部件(5a,5b)构成。
7.根据权利要求1到3中任意一项所述的联轴器，其特征在于，所述环形的中间部件(5)与一个或者两个相邻组的所述弹性缓冲器(3，4；3’,4’)一件式地构造。
8.根据权利要求1到7中任意一项所述的联轴器，其特征在于，在多个组中至少其中一组中的所述弹性缓冲器(3，4)构造为基本上旋转对称。
9.根据权利要求1到8中任意一项所述的联轴器，其特征在于，在多个组中至少其中一组中的所述弹性缓冲器(3’，4’)成型为球形。
10.根据权利要求1到9中任意一项所述的联轴器，其特征在于，所述多个组中的其中一组的弹性缓冲器(3)相对于与其相邻的、径向间隔的组的弹性缓冲器(4)在圆周方向上偏移地设置。
11.根据权利要求1到10中任意一项所述的联轴器，其特征在于减振器(10)，所述减振器的扭转弹簧的刚度能够调节到待阻尼或待抵消的频率。
12.根据权利要求11所述的联轴器，其特征在于，所述减振器(10)具有橡胶弹性部件(10.1)和环形体(10.2)，其中橡胶弹性部件(10.1)设置在多个空隙(1.3，10.21)中，所述空隙一面在所述外部部件(1)的侧面以及另一面在所述环形体(10.2)的内面中成型。
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