CN107477102A - 即插即用型压扭联轴器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种即插即用型压扭联轴器。其特征在于包括主动件和从动件，主动件设置在端盖和导轨块构成的腔体内，从动件设置在主动件的内腔中，主动件的轴向直线移动在导轨块的限制下变为转动，从动件在主动件的转动带动下直接做旋转运动。本发明提供一种新型即插即用型压扭联轴器，外力或外力矩通过其中的压扭组件，可实现直线运动与旋转运动的转换，楔形件上导轨槽的角度调整还可实现旋转角度或轴向运动的放大和缩小，独特的结构可实现原有联轴器不具有的功能，且仍然可起到普通联轴器的作用，在机械行业有诸多潜在的应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种即插即用型压扭联轴器。
背景技术
联轴器主要用于联接轴与轴，是机械装置中常用部件，用以传递运动与转矩，也可用作安全装置，在工业生产领域有着广泛的应用。常用的联轴器有销轴式、滑块式和膜片式等。压扭联轴器亦属于联轴器的一种，也用于连接轴与轴，但两轴之间并不直接接触，一轴的直线运动方式，通过压扭联轴器，可转化为另一轴的旋转运动，因此，压扭联轴器是一种运动方式转换部件，目前尚无压扭式联轴器在工程领域中应用的实例，但压扭联轴器在2D液压阀、转动液压阀和汽车离合器等机械设备上，应用前景广阔。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种即插即用型压扭联轴器的技术方案。
所述的即插即用型压扭联轴器，其特征在于包括主动件和从动件，主动件设置在端盖和导轨块构成的腔体内，从动件设置在主动件的内腔中，主动件的轴向直线移动在导轨块的限制下变为转动，从动件在主动件的转动带动下直接做旋转运动。
所述的即插即用型压扭联轴器，其特征在于所述主动件包括楔形件，楔形件内部设置内外连通的腔体，楔形件上下两端均设置竖轴，竖轴两端设置第一滚轮和第二滚轮，与竖轴垂直方向的楔形件本体上设置限位槽，楔形件的右端从左至右依次设置第一弹簧座、外弹簧、第二弹簧座和第一卡簧。
所述的即插即用型压扭联轴器，其特征在于所述楔形件的右端设置有卡簧安装孔。
所述的即插即用型压扭联轴器，其特征在于所述从动件包括扭转轴，扭转轴上垂直设置一中心轴，中心轴两端设置第三滚轮和第四滚轮，扭转轴的右端从左至右依次设置第三弹簧座、内弹簧、第四弹簧座和第二卡簧。
所述的即插即用型压扭联轴器，其特征在于所述楔形件的右端内部设置有卡簧槽，卡簧槽内设置卡接设置扭转轴右端部的第三卡簧，第三弹簧座与第三卡簧将扭转轴的右端限位于楔形件的腔体内。
所述的即插即用型压扭联轴器，其特征在于所述导轨块上设置有限位第一滚轮和第二滚轮的导轨槽，导轨槽为螺旋状。
所述的即插即用型压扭联轴器，其特征在于所述第三滚轮和第四滚轮均限位于楔形件本体上的限位槽中。
所述的即插即用型压扭联轴器，其特征在于所述楔形件的右端伸出端盖，第一弹簧座和第二弹簧座限位于端盖内。
所述的即插即用型压扭联轴器，其特征在于所述端盖与导轨块通过螺栓相连。
所述的即插即用型压扭联轴器，其特征在于所述第一滚轮、第二滚轮、第三滚轮和第四滚轮均为球形滚轮。
本发明的有益效果主要表现在：
1、研发了一种新型联轴器，既可实现直线运动和扭转运动的转换，又可实现普通联轴器功能，弥补了联轴器工业领域应用的不足；
2、采用球型滚轮而非滚动轴承传递运动，利用滚轮点接触取代轴承的面接触，减小了摩擦阻力，且不易被卡死；
3、利用颤振补偿技术，可降低压扭联轴器的滞环，起到消除间隙的效果；
4、不增加功率和其他条件情况下，可根据实际需要可对输出扭矩或直线运动进行等比例放大或缩小。
本发明提供一种新型即插即用型压扭联轴器，外力或外力矩通过其中的压扭组件，可实现直线运动与旋转运动的转换，楔形件上导轨槽的角度调整还可实现旋转角度或轴向运动的放大和缩小，独特的结构可实现原有联轴器不具有的功能，且仍然可起到普通联轴器的作用，在机械行业有诸多潜在的应用。
本发明可实现推拉运动与扭转运动的互换，适用于2D阀、转阀及汽车离合器等机械设备上。
附图说明
图1为即插即用型压扭联轴器的结构示意图；
图2为楔形件的三维图；
图3为压扭联轴器组件结构示意图；
图4为扭转轴组件结构示意图；
图5为端盖的剖面示意图；
图6为导轨块的剖面示意图；
图7为压扭联轴器的受力分析图；
其中：第一滚轮1、端盖2、第一弹簧座3、外弹簧4、第二弹簧座5、第二滚轮6、竖轴7、导轨块8、第三滚轮9、扭转轴10、楔形件11、中心轴12、第三弹簧座13、内弹簧14、第四弹簧座15、第二卡簧16、卡簧安装孔17、第三卡簧18、限位槽19、导轨槽20。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明作进一步说明：
本发明的即插即用型压扭联轴器由扭转轴模块（从动件）和楔形件模块（主动件）组成。
扭转轴模块包括一个扭转轴10、一个中心轴12、第三滚轮9、第四滚轮、第三弹簧座13、第四弹簧座15、内弹簧14和第二卡簧16，中心轴12与扭转轴10紧配合固联在一起，成十字状，第三滚轮9和第四滚轮分别用卡簧固定在中心轴12两端，扭转轴轴向移动时，第三滚轮9和第四滚轮的滚动使轴向摩擦力大大减小，同时扭转轴扭转时，中心轴起到杠杆作用，降低扭转摩擦，第三弹簧座13、第四弹簧座15、内弹簧14由卡簧16固定在扭转轴的右端头部，第三弹簧座13和第四弹簧座15被限制在楔形件11腔体内，楔形件受力后，通过内弹簧14间接传力给扭转轴，如图7所示，。
楔形件模块部分包括第一滚轮1、第二滚轮6、第一弹簧座3、外弹簧4、第二弹簧座5和卡簧等组成。楔形件11为一体件，为简化加工，可将上下两个竖轴7另外加工后与楔形件紧配合固联在一起；第一滚轮1、第二滚轮6为楔形件轴向移动和旋转时的支持导向部件，因此，其直径较中心轴上的滚轮大；楔形件为中空结构，扭转轴右端伸入楔形件内部，并通过第三卡簧18柔性连接在一起，如图7所示；楔形件左端开设两圆柱形限位槽19，为第三滚轮9、第四滚轮的滚动通道；第一弹簧座3、第二弹簧座5、外弹簧4套装在楔形件右端，由卡簧固定，外弹簧处于微压缩状态；楔形件在外力作用下左右移动，外弹簧在端盖2和导轨块8的限制下受压，弹簧力使楔形件在完成直线-扭转运动转换后复位。
扭转轴模块的头部通过第三卡簧可方便的装配进楔形件组件内部，装配时需要借助卡簧安装孔17对第二卡簧和第三卡簧进行操作，扭转轴模块与楔形件模块不直接接触，而是通过扭转轴上的内弹簧弹性接触；外力输入施加在楔形件组件上，驱使楔形件轴向移动，从而压缩外弹簧，直至外力与弹簧力相平衡为止；楔形件轴向移动的同时，在其第一滚轮和第二滚轮的局限下发生旋转，外力撤除后，楔形件在外弹簧力的作用下复位，为下一次的旋转运动做准备；旋转角度大小取决于楔形件上滚轮的移动距离（即导轨槽20的倾斜角度和长度），楔形件旋转带动扭转轴旋转，通过扭转轴输出扭矩，扭转轴的轴向移动会影响输出扭矩的精确数值，但实际应用中，扭转轴支撑点会有摩擦力的存在，克服扭转摩擦要比轴向移动摩擦容易的多，因此输出扭矩与轴向位移成正比，进而与输入外力成比例。
楔形件模块是实现直线和扭转运动转换的结构，外弹簧处于微压状态，避开其线性较差的环节，外力推动楔形件轴向移动时，端盖上有限位点，控制第一弹簧座不跟随楔形件轴向移动，从而使得外弹簧受压，当外力撤除时，楔形件在弹簧力作用下复原，起到复位作用。
扭转轴模块是输出扭转运动（扭矩）的结构，它与楔形件的接触位置有四个，第一、二接触位为中心轴两端第三滚轮和第四滚轮，与楔形件上两对称限位槽配合滚动点，第三、四位置为扭转轴头部第三弹簧座和第三卡簧与楔形件内部孔的限位，第三弹簧座和第三卡簧与楔形件内部的配合，限制扭转轴的轴向位置，使其与楔形件保持柔性接触，但又不增加两者之间的摩擦力。
楔形件模块和扭转轴模块可直接装配在一起，通过第三卡簧实现联接，即插即用，简单便捷。
第一滚轮、第二滚轮、第三滚轮和第四滚轮均为球形滚轮，使得运动转换中的接触位均为点形，大大减小了因摩擦力所产生的滞环影响；实际工作中滚轮与滚轮槽（即限位槽19和导轨槽20）之间必须留有一定间隙（20μ左右），该间隙所造成的误差可通过颤振补偿技术消除。
本例的实施工作原理为：如图7所示，楔形件右端可与比例电磁铁的推杆通过销柱联接，电磁铁提供轴向移动的推拉力（双向电磁铁），推力直接传递给楔形件，楔形件轴向移动，楔形件上下两滚轮在导轨块的导轨槽的作用下，驱动楔形件轴向移动的同时，也发生旋转运动，而楔形件通过与扭转轴上两滚轮接触点所形成的杠杆力，将楔形件旋转所形成的扭转力传递给扭转轴，因此楔形件的水平运动最终传递为扭转轴的扭转运动，两组件的配合完成轴向运动与扭转运动的转化；内外弹簧在卡簧和限位点的配合下，完成复位和联接作用，构成压扭联轴器的完整功能。
上述具体实施方式用来解释本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.即插即用型压扭联轴器，其特征在于包括主动件和从动件，主动件设置在端盖和导轨块构成的腔体内，从动件设置在主动件的内腔中，主动件的轴向直线移动在导轨块的限制下变为转动，从动件在主动件的转动带动下直接做旋转运动。
2.根据权利要求1所述的即插即用型压扭联轴器，其特征在于所述主动件包括楔形件，楔形件内部设置内外连通的腔体，楔形件上下两端均设置竖轴，竖轴两端设置第一滚轮和第二滚轮，与竖轴垂直方向的楔形件本体上设置限位槽，楔形件的右端从左至右依次设置第一弹簧座、外弹簧、第二弹簧座和第一卡簧。
3.根据权利要求2所述的即插即用型压扭联轴器，其特征在于所述楔形件的右端设置有卡簧安装孔。
4.根据权利要求2所述的即插即用型压扭联轴器，其特征在于所述从动件包括扭转轴，扭转轴上垂直设置一中心轴，中心轴两端设置第三滚轮和第四滚轮，扭转轴的右端从左至右依次设置第三弹簧座、内弹簧、第四弹簧座和第二卡簧。
5.根据权利要求4所述的即插即用型压扭联轴器，其特征在于所述楔形件的右端内部设置有卡簧槽，卡簧槽内设置卡接设置扭转轴右端部的第三卡簧，第三弹簧座与第三卡簧将扭转轴的右端限位于楔形件的腔体内。
6.根据权利要求2所述的即插即用型压扭联轴器，其特征在于所述导轨块上设置有限位第一滚轮和第二滚轮的导轨槽，导轨槽为螺旋状。
7.根据权利要求4所述的即插即用型压扭联轴器，其特征在于所述第三滚轮和第四滚轮均限位于楔形件本体上的限位槽中。
8.根据权利要求2所述的即插即用型压扭联轴器，其特征在于所述楔形件的右端伸出端盖，第一弹簧座和第二弹簧座限位于端盖内。
9.根据权利要求1所述的即插即用型压扭联轴器，其特征在于所述端盖与导轨块通过螺栓相连。
10.根据权利要求4所述的即插即用型压扭联轴器，其特征在于所述第一滚轮、第二滚轮、第三滚轮和第四滚轮均为球形滚轮。
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