CN105134811A - 大扭矩传递的轴间连接结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大扭矩传递的轴间连接结构，包括安装在箱体内的第一/第二传动轴，第一传动轴通过第一轴承和第一偏心套安装在箱体内，第二传动轴通过第二轴承和第二偏心套安装在箱体内，第一传动轴与第二传动轴之间通过第一外齿套、第一内齿套、第二外齿套和第二内齿套连接，第一/第二外齿套分别固套在第一/第二传动轴上，第一/第二外齿套的外齿均呈鼓形齿，在第一/第二外齿套外分别啮合有第一/第二内齿套，第一内齿套与第二内齿套固定在一起。上述结构利用偏心套弥补受力变形和轴承游隙产生的径向位移，从而改善鼓形齿联轴器的齿面受力情况，提高鼓形齿联轴器的使用寿命，显著地提高了轴间连接结构的径向位移补偿能力和扭矩传递能力。

Description

大扭矩传递的轴间连接结构

技术领域

本发明属于轴间连接结构技术领域，具体地讲，特别涉及一种大扭矩传递的轴间连接结构。

背景技术

目前，鼓形齿联轴器是轴间传递扭矩的一种刚性可移式联轴器。鼓形齿联轴器的主要特点是能补偿两轴线间相对的径向位移、角位移和轴向位移。这类鼓形齿联轴器广泛地运用在传递扭矩大、安装空间受限制的齿轮箱里，比如行星齿轮箱、高速箱、大型提升机减速器等各传动轴之间的联接。

现有鼓形齿联轴器将外齿制作成球面，用于补偿两轴线的相对径向位移。需要补偿的相对径向位移越大，外齿球面的半径则越小。但是，外齿球面的半径越小，鼓形齿联轴器工作时，同时参与的齿数就越少，齿面接触面积就越少，鼓形齿联轴器传递扭矩的能力就越低。也就是说，鼓形齿联轴器对径向位移的补偿是以牺牲传递扭矩的能力为代价的。对于一些大扭矩传递的轴间连接，由于传递的扭矩大，并且安装空间小，现有的鼓形齿联轴器根本不能同时满足径向位移的补偿和大扭矩的传递。

再则，现有鼓形齿联轴器的内齿套大多采用压板加螺栓进行轴向定位，这种轴向定位的方法适用于扭矩小、轴向冲击小的情况。当鼓形齿联轴器传递扭矩增大时，鼓形齿联轴器轴向串动产生的冲击容易引起螺栓失效，从而导致联轴器失效。特别是螺栓预紧力不均匀的情况下，预紧力小的螺栓更容易提前损坏。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种大扭矩传递的轴间连接结构，用于提高轴间连接结构的径向位移补偿能力和扭矩传递能力。

本发明的技术方案如下：一种大扭矩传递的轴间连接结构，包括安装在箱体内的第一传动轴和第二传动轴，所述第一传动轴通过第一轴承和第一偏心套安装在箱体内，所述第二传动轴通过第二轴承和第二偏心套安装在箱体内，所述第一轴承和第二轴承的内圈分别固套在第一传动轴和第二传动轴上，所述第一偏心套和第二偏心套分别垫在第一轴承和第二轴承的外圈与箱体之间；所述第一传动轴与第二传动轴之间通过第一外齿套、第一内齿套、第二外齿套和第二内齿套连接，所述第一外齿套和第二外齿套位于第一轴承与第二轴承之间，第一外齿套和第二外齿套分别固套在第一传动轴和第二传动轴上，所述第一外齿套和第二外齿套的外齿均呈鼓形齿，在第一外齿套和第二外齿套外分别啮合有第一内齿套和第二内齿套，所述第一内齿套与第二内齿套固定在一起。

本发明通过研究发现，箱体内传动轴之间相对径向位移的产生，主要由轴承游隙、箱体和传动轴的加工精度、以及箱体和传动轴的受力变形引起。实际设计中，轴承游隙、箱体和传动轴的受力变形可以通过计算得出，唯一不能控制的就是加工误差，但是相对而言，加工误差产生的径向位移很小。因此可以通过计算，准确得出两传动轴轴心线之间的径向位移量δS。本发明通过在第一传动轴和第二传动轴的安装轴承，即第一轴承和第二轴承上分别设置第一偏心套和第二偏心套，通过第一偏心套和第二偏心套调整两传动轴轴心线之间的径向位移，利用偏心套来弥补受力变形和轴承游隙产生的径向位移，从而使鼓形齿联轴器的外齿球面半径增大，有效地改善了鼓形齿联轴器的齿面受力情况，提高了鼓形齿联轴器的使用寿命，显著地提高了轴间连接结构的径向位移补偿能力和扭矩传递能力。实际使用中，第一偏心套的偏心量δS1、第二偏心套的偏心量δS2与两传动轴轴心线之间径向位移量δS之间的关系为：δS1+δS2＝δS。

所述第一偏心套靠近第一外齿套的一端周向延展形成环形的第一止口，所述第一止口通过螺钉与箱体固定。这样通过第一止口和螺钉将第一偏心套固定在箱体上，使第一偏心套的固定结构简单、便于调整和安装。

所述第一偏心套远离第一外齿套的一端向内侧延展形成环形的第二止口，所述第一轴承外圈远离第一外齿套的一端与第二止口相抵，在所述第一传动轴上设有与第二止口齐平的轴肩，所述第一轴承内圈远离第一外齿套的一端与第一传动轴的轴肩相抵，所述第一轴承内圈靠近第一外齿套的一端与第一外齿套相抵，并且在所述第一轴承的内圈与第一外齿套之间垫有第一挡圈，在所述第一外齿套远离第一轴承的一端压有环状的第一压板，所述第一压板与第一传动轴固定。这样第一轴承和第一外齿套通过第二止口、第一传动轴的轴肩和第一压板进行轴向限位，有效地减小了第一轴承和第一外齿套的轴向冲击。

所述第二偏心套的外周侧壁向外凸起形成环形的限位环，在所述第二偏心套与箱体之间还插有定位销。限位环可以有效地防止第二偏心套轴向串动，定位销可以有效地防止第二偏心套周向转动，这样第二偏心套的安装结构简单、便于调整和安装。

在所述第二轴承外圈远离第二外齿套的一端设有环形的第二压板，所述第二压板与箱体固定，并且在所述第二压板的内圈与第二轴承的外圈之间垫有第二挡圈，在所述第二传动轴上设有与第二挡圈齐平的轴肩，所述第二轴承内圈远离第二外齿套的一端与第二传动轴的轴肩相抵，所述第二轴承内圈靠近第二外齿套的一端与第二外齿套相抵，并且在所述第二轴承的内圈与第二外齿套之间垫有第三挡圈，在所述第二外齿套远离第二轴承的一端压有环状的第三压板，所述第三压板与第二传动轴固定。第二轴承和第二外齿套通过第二压板、第二传动轴的轴肩和第三压板进行轴向限位，有效地减小了第二轴承和第二外齿套的轴向冲击。

所述第一内齿套与第二内齿套的外沿通过螺栓固定在一起，在所述第一内齿套与第二内齿套的内沿之间夹有隔环，所述第一外齿套和第二外齿套的外沿相对延伸形成第三止口和第四止口，所述隔环内沿的两侧分别与第三止口和第四止口间隙配合。设置隔环对第一内齿套和第二内齿套的轴向进行定位，避免了现有螺栓定位时，各螺栓之间预紧力不均匀而产生的螺栓损坏而导致联轴器失效的可能。并且第一、第二内齿套和隔环的装配更加简单方便。

所述第一外齿套和第二外齿套的内圈分别通过花键与第一传动轴和第二传动轴过盈连接。这样通过花键过盈连接，避免了第一、第二外齿套与第一、第二传动轴连接处产生齿与齿之间的冲击。

有益效果：本发明通过在第一/第二轴承上分别设置第一/第二偏心套，利用偏心套来弥补受力变形和轴承游隙产生的径向位移，从而改善鼓形齿联轴器的齿面受力情况，提高鼓形齿联轴器的使用寿命，提高轴间连接结构的径向位移补偿能力和扭矩传递能力。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述的实施例示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述实施例是示例性的，旨在解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不应理解为限制本发明的具体保护范围。此外，如有术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。

在本发明中，除另有明确规定和限定，如有术语“组装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应作广义去理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部相连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述的术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式作进一步的描述，使本发明的技术方案及其有益效果更加清楚、明确。

如图1所示，本发明包括安装在箱体19内的第一传动轴1和第二传动轴18，所述第一传动轴1通过第一轴承2和第一偏心套3安装在箱体19内，所述第二传动轴18通过第二轴承15和第二偏心套12安装在箱体19内，所述第一轴承2和第二轴承15的内圈分别固套在第一传动轴1和第二传动轴18上，所述第一偏心套3和第二偏心套12分别垫在第一轴承2和第二轴承15的外圈与箱体19之间；并且，所述第一偏心套的偏心量δS1、第二偏心套的偏心量δS2与两传动轴轴心线之间径向位移量δS之间的关系为：δS1+δS2＝δS。所述第一传动轴1与第二传动轴18之间通过第一外齿套5、第一内齿套6、第二外齿套11和第二内齿套9连接，所述第一外齿套5和第二外齿套11位于第一轴承2与第二轴承15之间，第一外齿套5和第二外齿套11分别固套在第一传动轴1和第二传动轴18上，所述第一外齿套5和第二外齿套11的外齿均呈鼓形齿，在第一外齿套5和第二外齿套11外分别啮合有第一内齿套6和第二内齿套9，所述第一内齿套6与第二内齿套9固定在一起。

如图1所示，所述第一偏心套3靠近第一外齿套5的一端周向延展形成环形的第一止口3a，所述第一止口3a通过螺钉与箱体19固定。所述第一偏心套3远离第一外齿套5的一端向内侧延展形成环形的第二止口3b，所述第一轴承2外圈远离第一外齿套5的一端与第二止口3b相抵，在所述第一传动轴1上设有与第二止口3b齐平的轴肩，所述第一轴承2内圈远离第一外齿套5的一端与第一传动轴1的轴肩相抵，所述第一轴承2内圈靠近第一外齿套5的一端与第一外齿套5相抵，并且在所述第一轴承2的内圈与第一外齿套5之间垫有第一挡圈4，在所述第一外齿套5远离第一轴承2的一端压有环状的第一压板7，所述第一压板7与第一传动轴1固定。

如图1所示，所述第二偏心套12的外周侧壁向外凸起形成环形的限位环12a，在所述第二偏心套12与箱体19之间还插有定位销17。在所述第二轴承15外圈远离第二外齿套11的一端设有环形的第二压板13，所述第二压板13与箱体19固定，并且在所述第二压板13的内圈与第二轴承15的外圈之间垫有第二挡圈14，在所述第二传动轴18上设有与第二挡圈14齐平的轴肩，所述第二轴承15内圈远离第二外齿套11的一端与第二传动轴18的轴肩相抵，所述第二轴承15内圈靠近第二外齿套11的一端与第二外齿套11相抵，并且在所述第二轴承15的内圈与第二外齿套11之间垫有第三挡圈16，在所述第二外齿套11远离第二轴承15的一端压有环状的第三压板10，所述第三压板10与第二传动轴18固定。

如图1所示，所述第一内齿套6与第二内齿套9的外沿通过螺栓固定在一起，在所述第一内齿套6与第二内齿套9的内沿之间夹有隔环8，所述第一外齿套5和第二外齿套11的外沿相对延伸形成第三止口5a和第四止口11a，所述隔环8内沿的两侧分别与第三止口5a和第四止口11a间隙配合。所述第一外齿套5和第二外齿套11的内圈分别通过花键与第一传动轴1和第二传动轴18过盈连接。

Claims (7)

1.一种大扭矩传递的轴间连接结构，包括安装在箱体(19)内的第一传动轴(1)和第二传动轴(18)，其特征在于：所述第一传动轴(1)通过第一轴承(2)和第一偏心套(3)安装在箱体(19)内，所述第二传动轴(18)通过第二轴承(15)和第二偏心套(12)安装在箱体(19)内，所述第一轴承(2)和第二轴承(15)的内圈分别固套在第一传动轴(1)和第二传动轴(18)上，所述第一偏心套(3)和第二偏心套(12)分别垫在第一轴承(2)和第二轴承(15)的外圈与箱体(19)之间；所述第一传动轴(1)与第二传动轴(18)之间通过第一外齿套(5)、第一内齿套(6)、第二外齿套(11)和第二内齿套(9)连接，所述第一外齿套(5)和第二外齿套(11)位于第一轴承(2)与第二轴承(15)之间，第一外齿套(5)和第二外齿套(11)分别固套在第一传动轴(1)和第二传动轴(18)上，所述第一外齿套(5)和第二外齿套(11)的外齿均呈鼓形齿，在第一外齿套(5)和第二外齿套(11)外分别啮合有第一内齿套(6)和第二内齿套(9)，所述第一内齿套(6)与第二内齿套(9)固定在一起。

2.根据权利要求1所述大扭矩传递的轴间连接结构，其特征在于：所述第一偏心套(3)靠近第一外齿套(5)的一端周向延展形成环形的第一止口(3a)，所述第一止口(3a)通过螺钉与箱体(19)固定。

3.根据权利要求2所述大扭矩传递的轴间连接结构，其特征在于：所述第一偏心套(3)远离第一外齿套(5)的一端向内侧延展形成环形的第二止口(3b)，所述第一轴承(2)外圈远离第一外齿套(5)的一端与第二止口(3b)相抵，在所述第一传动轴(1)上设有与第二止口(3b)齐平的轴肩，所述第一轴承(2)内圈远离第一外齿套(5)的一端与第一传动轴(1)的轴肩相抵，所述第一轴承(2)内圈靠近第一外齿套(5)的一端与第一外齿套(5)相抵，并且在所述第一轴承(2)的内圈与第一外齿套(5)之间垫有第一挡圈(4)，在所述第一外齿套(5)远离第一轴承(2)的一端压有环状的第一压板(7)，所述第一压板(7)与第一传动轴(1)固定。

4.根据权利要求1所述大扭矩传递的轴间连接结构，其特征在于：所述第二偏心套(12)的外周侧壁向外凸起形成环形的限位环(12a)，在所述第二偏心套(12)与箱体(19)之间还插有定位销(17)。

5.根据权利要求4所述大扭矩传递的轴间连接结构，其特征在于：在所述第二轴承(15)外圈远离第二外齿套(11)的一端设有环形的第二压板(13)，所述第二压板(13)与箱体(19)固定，并且在所述第二压板(13)的内圈与第二轴承(15)的外圈之间垫有第二挡圈(14)，在所述第二传动轴(18)上设有与第二挡圈(14)齐平的轴肩，所述第二轴承(15)内圈远离第二外齿套(11)的一端与第二传动轴(18)的轴肩相抵，所述第二轴承(15)内圈靠近第二外齿套(11)的一端与第二外齿套(11)相抵，并且在所述第二轴承(15)的内圈与第二外齿套(11)之间垫有第三挡圈(16)，在所述第二外齿套(11)远离第二轴承(15)的一端压有环状的第三压板(10)，所述第三压板(10)与第二传动轴(18)固定。

6.根据权利要求1或2或3或4或5所述大扭矩传递的轴间连接结构，其特征在于：所述第一内齿套(6)与第二内齿套(9)的外沿通过螺栓固定在一起，在所述第一内齿套(6)与第二内齿套(9)的内沿之间夹有隔环(8)，所述第一外齿套(5)和第二外齿套(11)的外沿相对延伸形成第三止口(5a)和第四止口(11a)，所述隔环(8)内沿的两侧分别与第三止口(5a)和第四止口(11a)间隙配合。

7.根据权利要求6所述大扭矩传递的轴间连接结构，其特征在于：所述第一外齿套(5)和第二外齿套(11)的内圈分别通过花键与第一传动轴(1)和第二传动轴(18)过盈连接。