CN107246444B - 联轴器、风机及空调器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种联轴器、风机及空调器。其中，所述联轴器包括柔性连接套和穿插于柔性连接套两端的两轴套，所述轴套的孔径为D1，所述轴套的深度为L1，L1/D1大于或等于1。本发明联轴器，通过将轴套的深度L1与轴套的孔径D1的比值设为大于或等于1，使得联轴器输出的最大扭矩能够达到较高的值，即使得联轴器不易发生形变；使得破坏联轴器所需的最大扭转角较大，从而在一定程度上增强了联轴器的强度和耐用度；从而使得联轴器具有良好的性能，并且具有较长的使用寿命，进而保证了应用该联轴器的风机和空调器具有良好的性能。

Description

联轴器、风机及空调器

技术领域

本发明涉及连接设备领域，特别涉及一种联轴器及应用该联轴器的风机、空调器。

背景技术

联轴器为一种广泛使用的传动部件，其主要用于将两根轴联接在一起，使之共同旋转并传递扭矩。

现有的一种联轴器包括柔性连接套和镶嵌在柔性连接套两端内的轴套，两转轴可分别安装在轴套的内孔内以实现共同旋转，但是，现有的这种联轴器的轴套的长度较小，致使柔性连接套与轴套连接的部分长度过小；而且两轴套的间距也较小，致使两轴套间通过柔性连接件连接的部分长度也过小，从而导致两连接轴共同转动时跳动幅度大。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种联轴器，旨在现有联轴器因轴套长度过小、两轴套间距过小等原因而导致的联轴器传动时跳动幅度大的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种联轴器，包括柔性连接套和穿插于所述柔性连接套两端的两轴套，所述轴套的孔径为D1，所述轴套的深度为L1，其中，L1/D1大于或等于1。

优选地，L1/D1小于或等于2.5。

优选地，L1/D1大于或等于1.3，且小于或等于2。

优选地，L1/D1大于或等于1.4，且小于或等于1.6。

优选地，所述柔性连接套包括连接部，所述连接部位于所述两轴套之间，所述连接部的长度为L2，其中，L2/D1大于或等于0.5，且小于或等于1.6。

优选地，L2/D1大于或等于0.6，且小于或等于1.2。

优选地，所述柔性连接套包括连接部，所述连接部位于两所述轴套之间，所述连接部的外圆直径为D2，其中，D2/D1大于或等于1.2，且小于或等于3。

优选地，所述柔性连接套包括连接部，所述连接部位于两所述轴套之间，所述连接部上开设有连通两所述轴套的通孔，所述通孔的直径大于或等于所述轴套的孔径，且小于轴套的外径。

优选地，所述通孔内设置有一对防碰塞，所述防碰塞包括间隔部以及由所述间隔部中部局部向所述轴套方向凸出的定位部，两所述防碰塞的间隔部相抵接。

优选地，所述通孔内设置有间隔板，所述间隔板与所述通孔内壁一体成型。

优选地，所述间隔板上开设有一组成环状均布的连通孔。

本发明还提供一种风机，所述风机包括联轴器。所述联轴器包括柔性连接套和穿插于所述柔性连接套两端的两轴套，所述轴套的孔径为D1，所述轴套的深度为L1，其中，L1/D1大于或等于1。

本发明还提供一种空调器，所述空调器包括如上所述的风机。

本发明联轴器，通过将轴套的深度L1与轴套的孔径D1的比值设为大于或等于1，使得联轴器输出的最大扭矩能够达到较高的值，即使得联轴器不易发生形变；使得破坏联轴器所需的最大扭转角较大，从而在一定程度上增强了联轴器的耐用度；从而使得联轴器具有良好的性能，并且具有较长的使用寿命，进而保证了应用该联轴器的风机和空调器具有良好的性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明联轴器一实施例的结构示意图；

图2为联轴器沿图1中Ⅱ-Ⅱ线的剖面示意图；

图3为图1中的联轴器装配轴时的爆炸示意图；

图4为图1中的联轴器装配轴时的结构示意图；

图5为联轴器沿图4中Ⅴ-Ⅴ线的剖面示意图；

图6为本发明联轴器另一实施例的结构示意图；

图7为本发明联轴器又一实施例的结构示意图；

图8为本发明联轴器再一实施例的结构示意图；

图9为图1中联轴器的扭力T关于α(L1/D1)的变化趋势图；

图10为应用图1中联轴器的风机的风轮跳动幅度H关于α(L1/D1)的变化趋势图；

图11为破坏图1中联轴器的最大扭转角度γ关于α(L1/D1)的变化趋势图；

图12为图1中联轴器的扭力T关于η(L2/D1)的变化趋势图；

图13为应用图1中联轴器的风机的风轮跳动幅度H关于η(L2/D1)的变化趋势图；

图14为破坏图1中联轴器的最大扭转角度γ关于η(L2/D1)的变化趋势图；

图15为图1中联轴器的扭力T关于β(D2/D1)的变化趋势图；

图16为应用图1中联轴器的风机的风轮跳动幅度H关于β(D2/D1)的变化趋势图；

图17为破坏图1中联轴器的最大扭转角度γ关于β(D2/D1)的变化趋势图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提供一种联轴器。

联轴器，为一种广泛使用的传动部件，其主要用于将两根轴联接在一起，使之共同旋转并传递扭矩。本发明提供的联轴器可以应用于任何常规情况下的轴的联动传动；优选地，本发明提供的联轴器应用于风机。本发明提供的实施例中，所述风机为离心风机。可以理解，本发明提供的联轴器也可以用于空调风管机的风叶组件。

在一实施例中，请参阅图1至图5，所述联轴器100，包括柔性连接套10和穿插于柔性连接套10两端的两轴套20；所述轴套20的孔径为D1，所述轴套20的深度为L1。

在本实施例中，所述柔性连接套10包括连接部11及设置于连接部11两端的、且与连接部11相连的两固定部12，所述固定部12上开设有用于安装轴套20的安装孔13，所述连接部11位于两轴套20之间；所述轴套20上设有一贯通轴套20的内孔21，用以安装轴。可以理解，所述轴套20的孔径指的是内孔21的孔径。请参阅图2，所述连接部11的外圆直径为D2，所述连接部11的长度为L2。

在本实施例中，所述柔性连接套10优选为橡胶套，所述轴套20优选材质较轻的铝合金材料制成。

对于本发明提供的联轴器100，评价其性能的参数主要有：

1)使联轴器100产生扭转形变时所施加的力矩，即扭力T(N·m)，扭力T决定了联轴器100输出的最大扭矩以及联轴器100产生形变的难易程度；

2)联轴器100传动时，跳动幅度的大小，本实施例中，联轴器100联动的是电机输出轴30和风轮的转轴40；本实施例中以风轮的跳动幅度H(m)来表征联轴器100的传动稳定性；

3)破坏联轴器100需要的最大扭转角度γ(°)，即当联轴器100形变后，扭转多少度后，联轴器100才被破坏；最大扭转角度在一定程度上能够表征着联轴器的耐久度。

而对于本发明提供的联轴器100，影响其性能的因素包括：

1)轴套20的深度L1与轴套孔径D1的比值α，即轴套20插入柔性连接套10内的深度与安装在轴套20内轴的直径的比值；

2)连接部的长度L2与轴套孔径D1的比值η；

3)连接部的外圆直径D2与轴套孔径D1的比值β。

请参阅图9至图11，本实施例提供了：当η和β的值一定时，随着α的值从小到大变化，扭力T、风轮跳动幅度H以及最大扭转角度γ的变化趋势。在本实施例的此次试验中，η的值取1，β的值取2。

下表1表示当η和β的值一定时，随着α变化，扭力T、风轮跳动幅度H以及最大扭转角度γ的变化趋势。表1与图9至图11相对应。

表1.T、H以及γ关于α(L1/D1)变化趋势表

α(L1/D1)	0.7	0.8	0.9	1	1.1	1.2	1.3	1.4	1.5	1.6
											T(N·mm)	15	16.8	18.3	20	21.5	22.7	23.5	24	24.3	23.9
H(m)	5.1	3.75	2.7	1.95	1.3	1.21	1.12	1.05	1	1.04
											γ(°)	1180	1320	1440	1540	1620	1680	1730	1770	1800	1780
α(L1/D1)	1.7	1.8	1.9	2	2.1	2.2	2.3	2.4	1.7	1.8
											T(N·m)	23.5	23.2	22.8	22.4	22.4	22.4	22.4	22.4	23.5	23.2
H(mm)	1.1	1.18	1.3	1.5	2	2.8	3.8	5	1.1	1.18
											γ(°)	1762	1750	1741	1730	1720	1690	1690	1690	1762	1750

从表1或图9至图11中，可以看出：

1)当α逐渐增大时，扭力T先逐渐增大，当达到最大值之后，稍微减小后逐渐趋于不变；即随着L1/D1逐渐增大，联轴器100输出的最大扭矩先是逐渐增大，当增大到一定值时，逐渐不再产生大的变化。

2)当α逐渐增大时，风轮跳动幅度H先迅速由大变小，然后近乎保持不变，最后又迅速由小变大。

3)当α逐渐增大时，最大扭转角度γ先逐渐增大，当达到最大值之后，逐渐趋于不变；即随着L1/D1逐渐增大，破坏联轴器100所需的最大扭转角度也越来越大，逐渐增大，当增大到一定值时，逐渐不再产生大的变化。

所以，为了使联轴器100输出的最大扭矩达到一定值，应使L1/D1大于或等于1。

请参阅表1或图9至图10，当L1/D1大于或等于1时，能够保证所述联轴器100输出的最大扭矩能够达到较高的值，即能够保证联轴器100不易发生形变；使得破坏联轴器100所需的最大扭转角较大，从而在一定程度上保证了联轴器100的耐用度；从而使得联轴器100具有良好的性能，并且具有较长的使用寿命。进而保证了应用该联轴器100的风机和空调器具有良好的性能。

请参阅表1或图11，根据风轮跳动幅度H的变化趋势可以很容易得出，当L1/D1大于2.5之后，所述风轮跳动幅度H大于5mm；所以，为了保证联轴器100传动稳定性，应使L1/D1大于或等于1，且小于或等于2.5。

进一步地，请参阅表1或图9至图11，为了进一步提高联轴器100的性能，应使L1/D1大于或等于1.3，且小于或等于2。

当L1/D1大于或等于1.3，且小于或等于2时，所述联轴器100输出的最大扭矩进一步提高，可以使得联轴器100输出的动力进一步增大，联轴器100发生形变的难度进一步增大；破坏联轴器100所需的最大扭转角进一步增大，使得联轴器100的耐用度进一步增强；风轮跳动幅度H进一步减小，使得联轴器100的传动稳定性进一步增强，降低联轴器100传动时的噪音；从而能够进一步地提升联轴器100的性能。此外，在相同状况下，还可以进一步地减少联轴器100的长度尺寸，从而减少生产成本。

进一步地，请参阅表1图9至图11，为了能够使联轴器100获得最佳性能，应使L1/D1大于或等于1.4，且小于或等于1.6。

请参阅表1或图9至图11，当L1/D1大于或等于1.4，且小于或等于1.6时，所述联轴器100输出的最大扭矩达到最大，破坏联轴器100所需的最大扭转角也达到最大，所述风轮跳动幅度H也达到最小，所以，所述联轴器100能够获得最佳性能：所述联轴器100输出的动力可以更大，所述联轴器发生形变的难度更大，所述联轴器100的耐用度可以更强，所述联轴器100的传动稳定性更稳定，联轴器100传动时的噪音更小。

优选地，所述L1/D1等于1.5。

请参阅图12至图14，本实施例提供了：当α和β的值一定时，随着η的值从小到大变化，扭力T、风轮跳动幅度H以及最大扭转角度γ的变化趋势。在本实施例的此次试验中，α的值取1.5，β的值取2。

下表2表示当α和β的值一定时，随着η变化，扭力T、风轮跳动幅度H以及最大扭转角度γ的变化趋势。表1与图12至图14相对应。

表2.T、H以及γ关于η(L2/D1)变化趋势表

从表2或图12至图14中，可以看出：

1)当η逐渐增大时，扭力T先逐渐增大，当达到最大值之后，稍微减小后逐渐趋于不变；即随着L1/D1逐渐增大，联轴器100输出的最大扭矩先是逐渐增大，当增大到一定值时，逐渐不再产生大的变化。

2)风轮跳动幅度H的初始值很小，说明L1/D1较小时，对联轴器100的传动稳定性影响较小，当η逐渐增大时，风轮跳动幅度H先减小，然后近乎保持不变，最后又迅速增大。

3)当η逐渐增大时，最大扭转角度γ先逐渐增大，然后平缓增大，最后再次逐渐增大。

请参阅表2或图12至图14，应使L2/D1大于或等于0.5，且小于或等于1.6。

当L2/D1大于或等于0.5，且小于或等于1.6时，扭力T大于或等于19N，且小于或等于24.3N；风轮跳动幅度H大于或等于0.88mm，且小于或等于5mm；最大扭转角度γ大于或等于1300°，且小于或等于2030°。能够保证所述联轴器100输出的最大扭矩能够达到较高的值，同时能够保证联轴器100不易发生形变；而且使得破坏联轴器100所需的最大扭转角较大，从而在一定程度上保证了联轴器100的耐用度。

进一步地，请参阅表2或图12至图14，应使L2/D1大于或等于0.6，且小于或等于1.2。

当L2/D1大于或等于0.6，且小于或等于1.2时，扭力T大于或等于21.1N，且小于或等于24.3N；风轮跳动幅度H大于或等于0.88，且小于或等于1.3；最大扭转角度γ大于或等于1550°，且小于或等于1850°。能够进一步地增大所述联轴器100输出的最大扭矩，同时使得联轴器100更加不易发生形变；而且使破坏联轴器100所需的最大扭转角进一步增大，使得联轴器100的耐用度进一步增强；而且使得更加增强了联轴器100的传动稳定性，降低了联轴器100传动时的噪音；从而使得联轴器100能够获得将更好的性能。此外，还能够在使联轴器100具有优良性能的同时，也能够使得联轴器100的长度尺寸更小，从而减少生产成本。

进一步地，请参阅表2或图12至图14，为了进一步提高联轴器100的性能，应使L2/D1大于或等于0.8，且小于或等于1.1。

优选地，所述L2/D1等于1。

请参阅图15至图17，本实施例提供了：当α和η的值一定时，随着β的值从小到大变化，扭力T、风轮跳动幅度H以及最大扭转角度β的变化趋势。在本实施例的此次试验中，α的值取1.5，η的值取1。

下表3表示当α和η的值一定时，随着β变化，扭力T、风轮跳动幅度H以及最大扭转角度β的变化趋势。表1与图15至图17相对应。

表3T、H以及γ关于β(D2/D1)变化趋势表

从表3或图15至图17中，可以看出：

1)当β逐渐增大时，扭力T逐渐增大；即随着L1/D1逐渐增大，联轴器100输出的最大扭矩逐渐增大。

2)风轮跳动幅度H的变化范围很小，且当β逐渐增大时，风轮跳动幅度H先减小，然后近乎保持不变；即当L1/D1在一定范围内变化时，对联轴器100的传动稳定性影响较小。

3)当β逐渐增大时，最大扭转角度γ逐渐增大。即随着L1/D1逐渐增大，破坏联轴器100的最大扭转角度β逐渐增大。

请参阅表3或图15至图17，应使D2/D1大于或等于1.2，且小于或等于3。

根据扭力T变化趋势、最大扭转角度γ变化趋势以及风轮跳动幅度H的变化趋势可以很容易得出，当D2/D1大于或等于1.2，且小于或等于3时，能够保证所述联轴器100输出的最大扭矩能够达到较高的值，同时能够保证联轴器100不易发生形变；而且使得破坏联轴器100所需的最大扭转角较大，从而在一定程度上保证了联轴器100的耐用度；而且能够保证联轴器100的传动稳定性，保证联轴器100传动时的噪音较小。从而使得联轴器100具有良好的性能。

进一步地，请参阅表3或图15至图17，应使D2/D1大于或等于1.6，且小于或等于2.5。从而使得联轴器100具有更加优良的性能。

进一步地，请参阅表3或图15至图17，应使D2/D1大于或等于1.9，且小于或等于2.1。从而可以减小联轴器100的纵向(连接部11外圆直径)尺寸，从而减少生产成本。

优选地，所述D2/D1等于2。

进一步地，请参阅图2和图5，所述连接部11上开设有连通两轴套20的通孔14，所述通孔14的直径大于或等于轴套20的孔径，且小于轴套20的外径。可以理解，所述轴套20的外径指的是固定部12的外径。

本发明提供的联轴器100的工作原理是：所述风机的电机输出轴30插设于一轴套20的内孔21内，风轮的转轴40插设于另一轴套20的内孔21内，电机输出轴30输出的动力经固定部12传递给连接部11，经连接部11缓冲后再通过另一固定部12传递给风轮的转轴40。

本发明联轴器100，通过在连接部11上开设连通两轴套20的内孔21的通孔14不仅可以使得电机输出轴30的动力可以更为平缓的传递给风轮的转轴40，从而提高联轴器100的传动稳定性，降低联轴器100传动时的噪音；而且还可以减少柔性连接套10的用材，从而降低联轴器100的生产成本，进而降低应用该联轴器的风机和空调器的生产成本；此外还减轻了联轴器100的重量。

进一步地，请参阅图3和图5，所述通孔14内设置有一对防碰塞50，所述防碰塞50包括间隔部51以及由所述间隔部51中部局部向轴套20方向凸出的定位部52，两所述防碰塞50的间隔部51相抵接。

在本实施例中，所述间隔部51为圆柱状，所述定位部为圆台状。所述间隔部51的直径等于通孔14的孔径。

在本实施例中，所防碰塞50优选为橡胶塞。

所述电机输出轴30和风轮的转轴40的安装在内孔21内的端部均设有塞孔(图未标)，所述定位部52插设于赛孔内，所述电机输出轴30或转轴40的端面与间隔部51的朝向轴套20的端面抵接。

本发明联轴器100，通过在通孔14内设置防碰塞50，并将防碰塞50通过定位部52安装到电机输出轴30或转轴40的端部的赛孔内，不仅可以防止两个轴的端部发生碰撞，从而有效地降低两轴的损坏的概率；还可以通过间隔部51与通孔14的内孔壁相互作用以增强连接部11的强度，从而增大连接部11的形变难度。

进一步地，所述柔性连接套10优选为橡胶套。由此，可以减少加工工序，降低生产成本。

请参阅图6，在另一实施例中，所述通孔14内设置有间隔板15，所述间隔板15与通孔14内壁一体成型。

在该实施例中，所述间隔板15位于通孔14的中间位置，所述柔性连接套10为橡胶套。

装配时，所述电机输出轴30和风轮的转轴40的端部分别与间隔板15的两侧抵接。

该实施例提供的联轴器100，通过在通孔14内设置与之内壁一体成型的间隔板15，不仅可以防止两个轴的端部发生碰撞；还可以对两轴的插入深度进行定位，从而方便两轴的安装，从而减少人工成本。其次，通过在通孔14内设置间隔板15能够增强连接部11的强度，从而在联轴器100传动时，使连接部11的形变难度增大，而且还不对联轴器100的缓冲性能造成较大的影响。此外，间隔板15与通孔内壁一体成型，使得联轴器100结构简单、加工容易。

请参阅图7，在又一实施例中，所述通孔14内设置有间隔板15，所述间隔板15与通孔14内壁一体成型，所述间隔板15上开设有一组成环状均布的连通孔151。

在该实施例中，所述间隔板15位于通孔14的中间位置，所述柔性连接套10为橡胶套。

装配时，所述电机输出轴30和风轮的转轴40的端部分别与间隔板15的两侧抵接。

该实施例提供的联轴器100，通过在间隔板15上设置一组成环状均布的连通孔151，不仅可以在不影响连接部11强度的情况下，增加联轴器100的缓冲性能，而且还可以减少柔性连接套10的用料，从而减少联轴器100的生产成本。

请参阅图8，在再一实施例中，所述连接部11为实心结构。

本发明还提供一种风机，所述风机包括如上所述的联轴器100。所述联轴器100的具体结构参照上述实施例，由于所述风机采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

本发明还提供一种空调器，所述空调器包括如上所述的风机，所述风机包括如上所述的联轴器100。所述联轴器100的具体结构参照上述实施例，由于所述空调器采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (11)

1.一种联轴器，包括柔性连接套和穿插于所述柔性连接套两端的两轴套，其特征在于，所述轴套的孔径为D1，所述轴套的深度为L1，所述柔性连接套包括连接部，所述连接部位于所述两轴套之间，所述连接部的长度为L2；其中，L1/D1大于或等于1，且小于或等于2.5；L2/D1大于或等于0.5，且小于或等于1.6。

2.如权利要求1所述的联轴器，其特征在于，L1/D1大于或等于1.3，且小于或等于2。

3.如权利要求1所述的联轴器，其特征在于，L1/D1大于或等于1.4，且小于或等于1.6。

4.如权利要求1所述的联轴器，其特征在于，L2/D1大于或等于0.6，且小于或等于1.2。

5.如权利要求1至3任意一项所述的联轴器，其特征在于，所述连接部的外圆直径为D2，其中，D2/D1大于或等于1.2，且小于或等于3。

6.如权利要求1至3任意一项所述的联轴器，其特征在于，所述连接部上开设有连通两所述轴套的通孔，所述通孔的直径大于或等于所述轴套的孔径，且小于轴套的外径。

7.如权利要求6所述的联轴器，其特征在于，所述通孔内设置有一对防碰塞，所述防碰塞包括间隔部以及由所述间隔部中部局部向所述轴套方向凸出的定位部，两所述防碰塞的间隔部相抵接。

8.如权利要求6所述的联轴器，其特征在于，所述通孔内设置有间隔板，所述间隔板与所述通孔内壁一体成型。

9.如权利要求8所述的联轴器，其特征在于，所述间隔板上开设有一组成环状均布的连通孔。

10.一种风机，其特征在于，所述风机包括如权利要求1至9任意一项所述的联轴器。

11.一种空调器，其特征在于，所述空调器包括如权利要求10所述的风机。