CN106838030A - 一种轴向位移补偿的等角速万向联轴器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种轴向位移补偿的等角速万向联轴器，包括：外壳体、滚珠I、紧定螺钉、定位圈、中间滑道环、密封壳、球笼架、内滑道体、防尘罩、连接轴、滚珠II、沉头螺栓、挡圈；当外壳体为主动端时，所传输的运动和扭矩通过多个滚珠I传递到中间滑道环，再由滚珠II及内滑道体的凹槽作用下传递到连接轴，实现运动和扭矩传递；当连接轴相对外壳体产生一定的偏角时，内滑道体相对外壳体产生一定的偏角，滚珠II相对于内滑道体作滚滑运动，相对于中间滑道环作纯滚动运动，在内滑道体与滚珠II的作用下，连接轴实现等角速传动，提高了工作效率；在轴向方向多个滚珠I在外壳体的滚珠花键槽和中间滑道环外环的弧形槽内移动实现了轴向补偿。

Description

一种轴向位移补偿的等角速万向联轴器
技术领域
本发明涉及万向联轴器领域，具体地说是涉及一种轴向位移补偿的等角速万向联轴器。
背景技术
目前，大多数的万向联轴器为单一功能，往往只满足一定的径向位移补偿但不能满足轴向的位移补偿，在系统产生振动或受到冲击时造成设备磨损严重，寿命变短，更换频繁等缺点。
普通的球笼式万向联轴器滚珠相对内部滑道做的是往复直线运动，本发明更改了内滑道体的结构，当连接轴相对外壳体产生一定的偏角时，内滑道体相对外壳体产生一定的偏角，滚珠II相对于内滑道体作滚滑运动，相对于中间滑道环作纯滚动运动，在内滑道体与滚珠II的作用下，连接轴实现等角速传动，提高工作效率；减小摩擦，降低故障率，增加了经济性，且整体结构具有体积小，安全可靠的显著优点。
发明内容
本发明所要解决的问题就是如何完成具有轴向、径向偏移及角偏移的轴的连接，且连接方便，等角速传递高效，如何使得万向联轴器拆卸容易维护方便。
为达到上述目的，本发明所采用的技术方案如下：
一种轴向位移补偿的等角速万向联轴器，包括：外壳体、滚珠I、紧定螺钉、定位圈、中间滑道环、密封壳、球笼架、内滑道体、防尘罩、连接轴、滚珠II、沉头螺栓、挡圈；所述连接轴的端部通过花键与所述内滑道体连接，通过所述沉头螺栓与所述挡圈进行轴向定位，所述滚珠II有四组均布在所述内滑道体与所述中间滑道环之间，并通过所述球笼架进行定位；所述内滑道体为星形结构并开有弧形滑道，所述中间滑道环为环形结构，内环上开有滚珠定位槽，外环上加工有安放多个所述滚珠I的弧形槽，所述滚珠II安装在所述内滑道体与所述中间滑道环的内环之间，所述滚珠II相对于所述内滑道体作滚滑运动，相对于所述中间滑道环作纯滚动运动；所述外壳体上与所述中间滑道环的所述滚珠I的配合处开有滚珠花键槽，所述中间滑道环的外环与所述外壳体形成滚珠花键连接，由所述滚珠I传递扭矩；所述中间滑道环的两端加工有对称的限位槽用来安装所述定位圈，对多个所述滚珠I进行定位；所述外壳体的外缘右端加工有细牙外螺纹与所述密封壳的细牙内螺纹配合，通过所述紧定螺钉紧固；联轴器整体采用脂润滑方式，通过所述防尘罩进行防尘保护。
进一步的，当所述外壳体为主动端，做顺时针转动时，所传输的运动和扭矩通过多个所述滚珠I与所述中间滑道环的滚珠花键传递到所述中间滑道环，再由所述滚珠II及所述内滑道体的凹槽作用下传递到所述连接轴，实现运动和扭矩传递；当所述连接轴相对所述外壳体产生一定的偏角时，所述内滑道体相对所述外壳体产生一定的偏角，所述滚珠II相对于所述内滑道体作滚滑运动，相对于所述中间滑道环作纯滚动运动，在所述内滑道体与所述滚珠II的作用下，所述连接轴依旧做等角速圆周运动，实现运动和扭矩的传动，提高工作效率；当所述连接轴为主动端时，运动和扭矩按相反路径等角速传递到所述外壳体上；在轴向方向多个所述滚珠I在所述外壳体的滚珠花键槽和所述中间滑道环外环的弧形槽内移动实现轴向补偿。
进一步的，所述内滑道体的中间加工有花键槽用来与所述连接轴连接，两端加工平行平面，整体为球面，便于增大与所述滚珠II的接触面积，在所述连接轴产生偏转角时也能保证所述滚珠II在所述内滑道体的弧形滑道内运动，材质为45钢经调质处理，保证硬度。
进一步的，所述中间滑道环为圆柱形结构，所述中间滑道环的内环上的滚珠定位槽与外环上的弧形槽交错均匀分布在所述中间滑道环四周，提高其承载能力，减少局部载荷，材质为普通碳钢镀珞处理，减小摩擦系数，提高效率。
进一步的，所述密封壳内加工细牙螺纹，并且加工有紧定螺钉孔，对所述所述密封壳进行紧固可靠的连接，防止在旋转过程中发生松动。
进一步的，所述外壳体的内壁加工均匀分布的四条滚珠花键槽，滚珠花键槽的长度大于所述中间滑道环上弧形槽的长度，便于实现大的轴向位移补偿；所述外壳体采用中间掏空式结构，便于所述中间滑道环的安装及防护，所述外壳体与所述中间滑道环为间隙配合，便于所述中间滑道环的轴向位移。
进一步的，设备采用脂润滑方式，由所述防尘罩进行保护，所述防尘罩为高弹性耐腐蚀橡胶，两端由弹性夹套分别固定在所述外壳体和所述连接轴上，防止油脂的飞溅。
进一步的，所述滚珠II的中心位于通过万向联轴器中心的平面内，所述滚珠II装于所述球笼架内，保证所有所述滚珠II的中心在所述连接轴和所述外壳体的连接轴的两轴线间夹角的平分面上，使所述滚珠II的中心与万向联轴器的中心重合，从而保证了万向联轴器的主、从动连接轴之间的夹角发生变化时，其传力点始终位于夹角的平分线上，实现等角速传动。
本发明的有益效果是：本发明的一种轴向位移补偿的等角速万向联轴器采用滚珠花键设计实现轴向位移补偿，通过球笼架滚珠实现等角速传动，噪音小，采用脂润滑方式，设计安全、可靠，设备摩擦系数小，传递效率高，更换高效快捷，经济性优越，结构合理，模块化的结构设计，维修维护更加方便。
附图说明
图1：本发明一种轴向位移补偿的等角速万向联轴器剖视图；
图2：本发明一种轴向位移补偿的等角速万向联轴器主视图；
图3：本发明一种轴向位移补偿的等角速万向联轴器局部放大图；
图4：本发明一种轴向位移补偿的等角速万向联轴器内滑道体立体图；
图5：本发明一种轴向位移补偿的等角速万向联轴器中间滑道环立体图；
图中：1-外壳体，2-滚珠I，3-紧定螺钉，4-定位圈，5-中间滑道环，6-密封壳，7-球笼架，8-内滑道体，9-防尘罩，10-连接轴，11-滚珠II，12-沉头螺栓，13-挡圈。
具体实施方案
下面结合附图对本发明的具体实施作进一步描述。
如图1、2、3、4、5所示，一种轴向位移补偿的等角速万向联轴器，包括：外壳体1、滚珠I2、紧定螺钉3、定位圈4、中间滑道环5、密封壳6、球笼架7、内滑道体8、防尘罩9、连接轴10、滚珠II11、沉头螺栓12、挡圈13；所述连接轴10的端部通过花键与所述内滑道体8连接，通过所述沉头螺栓12与所述挡圈13进行轴向定位，所述滚珠II11有四组均布在所述内滑道体8与所述中间滑道环5之间，并通过所述球笼架7进行定位；所述内滑道体8为星形结构并开有弧形滑道，所述中间滑道环5为环形结构，内环上开有滚珠定位槽，外环上加工有安放多个所述滚珠I的弧形槽，所述滚珠II11安装在所述内滑道体8与所述中间滑道环5的内环之间，所述滚珠II11相对于所述内滑道体8作滚滑运动，相对于所述中间滑道环5作纯滚动运动；所述外壳体1上与所述中间滑道环5的所述滚珠I2的配合处开有滚珠花键槽，所述中间滑道环5的外环与所述外壳体1形成滚珠花键连接，由所述滚珠I2传递扭矩；所述中间滑道环5的两端加工有对称的限位槽用来安装所述定位圈4，对多个所述滚珠I2进行定位；所述外壳体1的外缘右端加工有细牙外螺纹与所述密封壳6的细牙内螺纹配合，通过所述紧定螺钉3紧固；联轴器整体采用脂润滑方式，通过所述防尘罩9进行防尘保护。
如图1、2、3、4、5所示，一种轴向位移补偿的等角速万向联轴器的工作方式是：当所述外壳体1为主动端，做顺时针转动时，所传输的运动和扭矩通过多个所述滚珠I2与所述中间滑道环5的滚珠花键传递到所述中间滑道环5，再由所述滚珠II11及所述内滑道体8的凹槽作用下传递到所述连接轴10，实现运动和扭矩传递；当所述连接轴10相对所述外壳体1产生一定的偏角时，所述内滑道体8相对所述外壳体1产生一定的偏角，所述滚珠II11相对于所述内滑道体8作滚滑运动，相对于所述中间滑道环5作纯滚动运动，在所述内滑道体8与所述滚珠II11的作用下，所述连接轴10依旧做等角速圆周运动，实现运动和扭矩的传动，提高工作效率；当所述连接轴10为主动端时，运动和扭矩按相反路径等角速传递到所述外壳体1上；在轴向方向多个所述滚珠I2在所述外壳体1的滚珠花键槽和所述中间滑道环5外环的弧形槽内移动实现轴向补偿。
本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种轴向位移补偿的等角速万向联轴器，其特征在于，包括：外壳体(1)、滚珠I(2)、紧定螺钉(3)、定位圈(4)、中间滑道环(5)、密封壳(6)、球笼架(7)、内滑道体(8)、防尘罩(9)、连接轴(10)、滚珠II(11)、沉头螺栓(12)、挡圈(13)；所述连接轴(10)的端部通过花键与所述内滑道体(8)连接，通过所述沉头螺栓(12)与所述挡圈(13)进行轴向定位，所述滚珠II(11)有四组均布在所述内滑道体(8)与所述中间滑道环(5)之间，并通过所述球笼架(7)进行定位；所述内滑道体(8)为星形结构并开有弧形滑道，所述中间滑道环(5)为环形结构，内环上开有滚珠定位槽，外环上加工有安放多个所述滚珠I的弧形槽，所述滚珠II(11)安装在所述内滑道体(8)与所述中间滑道环(5)的内环之间，所述滚珠II(11)相对于所述内滑道体(8)作滚滑运动，相对于所述中间滑道环(5)作纯滚动运动；所述外壳体(1)上与所述中间滑道环(5)的所述滚珠I(2)的配合处开有滚珠花键槽，所述中间滑道环(5)的外环与所述外壳体(1)形成滚珠花键连接，由所述滚珠I(2)传递扭矩；所述中间滑道环(5)的两端加工有对称的限位槽用来安装所述定位圈(4)，对多个所述滚珠I(2)进行定位；所述外壳体(1)的外缘右端加工有细牙外螺纹与所述密封壳(6)的细牙内螺纹配合，通过所述紧定螺钉(3)紧固；联轴器整体采用脂润滑方式，通过所述防尘罩(9)进行防尘保护。
2.如权利要求1所述的一种轴向位移补偿的等角速万向联轴器，其特征在于，当所述外壳体(1)为主动端，做顺时针转动时，所传输的运动和扭矩通过多个所述滚珠I(2)与所述中间滑道环(5)的滚珠花键传递到所述中间滑道环(5)，再由所述滚珠II(11)及所述内滑道体(8)的凹槽作用下传递到所述连接轴(10)，实现运动和扭矩传递；当所述连接轴(10)相对所述外壳体(1)产生一定的偏角时，所述内滑道体(8)相对所述外壳体(1)产生一定的偏角，所述滚珠II(11)相对于所述内滑道体(8)作滚滑运动，相对于所述中间滑道环(5)作纯滚动运动，在所述内滑道体(8)与所述滚珠II(11)的作用下，所述连接轴(10)依旧做等角速圆周运动，实现运动和扭矩的传动，提高工作效率；当所述连接轴(10)为主动端时，运动和扭矩按相反路径等角速传递到所述外壳体(1)上；在轴向方向多个所述滚珠I(2)在所述外壳体(1)的滚珠花键槽和所述中间滑道环(5)外环的弧形槽内移动实现轴向补偿。
3.如权利要求1所述的一种轴向位移补偿的等角速万向联轴器，其特征在于：所述内滑道体(8)的中间加工有花键槽用来与所述连接轴(10)连接，两端加工平行平面，整体为球面，便于增大与所述滚珠II(11)的接触面积，在所述连接轴(10)产生偏转角时也能保证所述滚珠II(11)在所述内滑道体(8)的弧形滑道内运动，材质为45钢经调质处理，保证硬度。
4.如权利要求1所述的一种轴向位移补偿的等角速万向联轴器，其特征在于：所述中间滑道环(5)为圆柱形结构，所述中间滑道环(5)的内环上的滚珠定位槽与外环上的弧形槽交错均匀分布在所述中间滑道环(5)四周，提高其承载能力，减少局部载荷，材质为普通碳钢镀珞处理，减小摩擦系数，提高效率。
5.如权利要求1所述的一种轴向位移补偿的等角速万向联轴器，其特征在于：所述密封壳(6)内加工细牙螺纹，并且加工有紧定螺钉孔，对所述所述密封壳(6)进行紧固可靠的连接，防止在旋转过程中发生松动。
6.如权利要求1所述的一种轴向位移补偿的等角速万向联轴器，其特征在于：所述外壳体(1)的内壁加工均匀分布的四条滚珠花键槽，滚珠花键槽的长度大于所述中间滑道环(5)上弧形槽的长度，便于实现大的轴向位移补偿；所述外壳体(1)采用中间掏空式结构，便于所述中间滑道环(5)的安装及防护，所述外壳体(1)与所述中间滑道环(5)为间隙配合，便于所述中间滑道环(5)的轴向位移。
7.如权利要求1所述的一种轴向位移补偿的等角速万向联轴器，其特征在于：设备采用脂润滑方式，由所述防尘罩(9)进行保护，所述防尘罩(9)为高弹性耐腐蚀橡胶，两端由弹性夹套分别固定在所述外壳体(1)和所述连接轴(10)上，防止油脂的飞溅。
8.如权利要求1所述的一种轴向位移补偿的等角速万向联轴器，其特征在于：所述滚珠II(11)的中心位于通过万向联轴器中心的平面内，所述滚珠II(11)装于所述球笼架(7)内，保证所有所述滚珠II(11)的中心在所述连接轴(10)和所述外壳体(1)的连接轴的两轴线间夹角的平分面上，使所述滚珠II(11)的中心与万向联轴器的中心重合，从而保证了万向联轴器的主、从动连接轴之间的夹角发生变化时，其传力点始终位于夹角的平分线上，实现等角速传动。
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