CN107687480A - 一种圆柱滚子式三叉杆万向联轴器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种圆柱滚子式三叉杆万向联轴器，包括：输入轴，滑块组件，三叉杆组件，输出轴组件；所述输入轴一侧开有键槽，另一侧开有三组呈120°分布的滑块槽；所述滑块组件有3套，分别安装在3组所述滑块槽内，并且与所述三叉杆组件连接；所述三叉杆组件通过渐开线花键与所述输出轴组件连接，本发明提供的圆柱滚子式三叉杆万向联轴器有着高度润滑，磨损小，能量损失小，传动效率高，承载能力强，运行可靠，使用寿命长，缓冲减振性能好，制作成本低，加工和安装方便等显著优点，可以适应于更复杂的传动场景。
Description
技术领域
本发明涉及联轴器领域，具体说是涉及到一种圆柱滚子式三叉杆万向联轴器。
背景技术
随着科技的发展，越来越多的机械设备，为达到最佳的产品性能需要调整两轴间的距离和角度，对机械传动过程中的联轴器提出越来越高的要求。为传递两轴间变距离和角度的转矩，采用的结构一般是万向联轴器。普通的万向联轴器有十字型万向联轴器和球笼式万向联轴器等。十字型万向联轴器在传动过程中会产生附加载荷，引起振动，不适用于高速、轴间角过大的传动；球笼式万向联轴器则存在加工精度高，承载能力低等缺点。
为了克服普通万向联轴器的上述缺点，设计发明了一种圆柱滚子式三叉杆万向联轴器。该圆柱滚子式三叉杆万向联轴器有着缓冲减振性好，制作成本低，加工和安装方便，承载能力强，运行可靠，使用寿命长的优点。该圆柱滚子式三叉杆万向联轴器采用圆柱滚子在滚动槽里滚动的运动形式，代替了普通万向联轴器滑块直接在槽里滑动，减小了传动过程中的摩擦和磨损，降低了联轴器能量损耗，提高了生产效率。该圆柱滚子式三叉杆万向联轴器采用渐开线花键传动的形式，提高了联轴器的承载能力。
发明内容
本发明的目的是提供一种缓冲减振性好，制作成本低，加工和安装方便，承载大，运行可靠，低损耗，使用寿命长，可以适应于复杂传动场景的圆柱滚子式三叉杆万向联轴器。
本发明所采用的方案如下：
一种圆柱滚子式三叉杆万向联轴器，包括：输入轴，滑块组件，三叉杆组件，输出轴组件；所述输入轴一侧开有键槽，另一侧开有三组呈120°分布的滑块槽；所述滑块组件有3套，分别安装在3组所述滑块槽内，并且与所述三叉杆组件连接；所述三叉杆组件通过渐开线花键与所述输出轴组件连接。
进一步地，每套所述滑块组件包括：滑块主体，圆柱滚子，滚子保持架，关节轴承；所述滑块主体为矩形结构，两侧均开有滚动槽；每套所述滑块组件的所述圆柱滚子有10个，所述滚子保持架有2个，每5个所述圆柱滚子分别安装在每1个所述滚子保持架内，所述滚子保持架通过螺钉安装在所述滑块主体的两侧，所述圆柱滚子能够在所述滚动槽内滚动；所述关节轴承有3套，分别安装在所述滑块主体的中心。
进一步地，所述三叉杆组件包括：三叉杆，润滑毛毡，减振橡胶垫；所述三叉杆的基部加工有凸台，中部加工有渐开线花键槽；所述渐开线花键槽在过所述三叉杆三条轴心线的面上开有润滑槽，所述润滑毛毡放置于所述润滑槽内；每套所述关节轴承的内圈安装在所述三叉杆上，构成滑动副；所述减振橡胶垫有3个，安放在所述三叉杆的凸台和所述关节轴承之间，起到支撑所述关节轴承和吸收所述关节轴承振动的作用。
进一步地，所述输出轴组件包括：输出轴，输出轴端盖，弹簧；所述输出轴一侧加工为渐开线花键的形式，并加工出轴肩，在所述三叉杆的渐开线花键槽内滑动，构成滑动副；所述输出轴端盖通过紧固螺钉安装在所述输出轴渐开线花键一侧的末端；所述弹簧安放在所述三叉杆的端面与所述输出轴的轴肩之间，当所述输入轴和所述输出轴轴间距离减小时，所述弹簧起到传递推力和吸收轴向振动的作用。
进一步地，所述关节轴承采用自润滑材料制成，实现了自身的润滑；所述润滑毛毡装配之前充分浸润润滑油，便于所述输出轴在所述渐开线花键槽内滑动过程中不断获得润滑油，以此形成油膜降低摩擦系数，从而减小摩擦；所述滑块主体的滚动槽和所述输入轴的滑块槽内均开有截面为弧形的润滑槽，其深度为0.1倍所述圆柱滚子直径，曲率和所述圆柱滚子圆截面相同，以便于储存润滑脂，所述圆柱滚子在装配之前，在所述滑块槽的滚动槽和所述滑块主体的滚动槽内均匀涂抹润滑脂，以便于所述滚子在滚动过程中不断获得润滑，由此降低整体系统的摩擦、磨损和能量损耗。
本发明一种圆柱滚子式三叉杆万向联轴器所能取得的有益效果是：
采用了圆柱滚子滚动代替了滑块直接滑动的形式，线接触代替了面接触；对渐开线花键传动部分采用润滑毛毡供油润滑的处理方式，关节轴承采用自润滑材料；在关节轴承与三叉杆的凸台之间设置减振橡胶垫，输出轴的轴向运动设置弹簧；采用了传动精度高、承载能力大的渐开线花键传动形式；与现有的三叉杆万向联轴器相比，有着高度润滑，磨损小，能量损失小，传动效率高，承载能力强，运行可靠，使用寿命长，缓冲减振性能好，制作成本低，加工和安装方便等显著优点，可以适应于更复杂的传动场景。
附图说明
图1：本发明一种圆柱滚子式三叉杆万向联轴器器立体结构图；
图2：本发明一种圆柱滚子式三叉杆万向联轴器滑块组件图；
图3：本发明一种圆柱滚子式三叉杆万向联轴器滑块主体图；
图4：本发明一种圆柱滚子式三叉杆万向联轴器三叉杆组件图；
图5：本发明一种圆柱滚子式三叉杆万向联轴器输出轴组件图。
图中：1-输入轴，2-滑块组件，3-三叉杆组件，4-输出轴组件，20-滑块主体，21-圆柱滚子，22-滚子保持架，23-关节轴承，30-三叉杆，31-润滑毛毡，32-减振橡胶垫，40-输出轴端盖，41-输出轴，42-弹簧。
具体实施方式
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，本发明一种圆柱滚子式三叉杆万向联轴器，包括：输入轴1，滑块组件2，三叉杆组件3，输出轴组件4；所述输入轴1一端开有键槽，另一端开有三组呈120°分布的滑块槽；所述滑块组件2有3套，分别安装在3组所述滑块槽内，并且与三叉杆组件3连接；所述三叉杆组件3通过渐开线花键与所述输出轴组件4连接。
所述滑块组件2每套包括：滑块主体20，圆柱滚子21，滚子保持架22，关节轴承23；所述滑块主体20为矩形结构，两侧均开有滚动槽；每套所述滑块组件2的所述圆柱滚子21有10个，所述滚子保持架22有2个，每5个所述圆柱滚子21分别安装在每1个所述滚子保持架22内，所述滚子保持架22通过螺钉安装在所述滑块主体20的两侧，所述圆柱滚子21能够在所述输入轴1的滚动槽内滚动；所述关节轴承23有3套，分别安装在所述滑块主体20的中心。
所述三叉杆组件3包括：三叉杆30，润滑毛毡31，减振橡胶垫32；所述三叉杆30中部开有渐开线花键槽，基部加工有凸台；所述渐开线花键槽在过所述三叉杆30三条轴心线的面上开有润滑槽，所述润滑毛毡31放置于所述润滑槽内；所述关节轴承23的内圈安装在所述三叉杆30上，构成滑动副；所述减振橡胶垫32有3个，分别安放在所述三叉杆30的凸台和所述关节轴承23之间。
所述输出轴组件4包括：输出轴端盖40，输出轴41，弹簧42；所述输出轴41一侧加工为渐开线花键的形式，加工出轴肩，并在所述三叉杆30的渐开线花键槽内滑动，构成滑动副；所述输出轴端盖40通过紧固螺钉安装在所述输出轴41渐开线花键一侧的末端；所述弹簧42安放在所述三叉杆30的端面与所述输出轴41的轴肩之间。
如图1、2、3、4、5所示，本发明一种圆柱滚子式三叉杆万向联轴器工作方法步骤如下：
扭矩和运动输入给所述输入轴1，经所述滑块组件2和三叉杆组件3传给所述输出轴41，实现扭矩的传输。传动过程中，所述滑块组件2在所述输入轴1的滑块槽内滑动，同时通过所述关节轴承23将扭矩传递给所述三叉杆30，继而传递给所述输出轴41，所述输出轴41可以在所述三叉杆组件3的渐开线花键槽内轴向滑动，传动过程克服了普通万向联轴器匀速输入而变速输出的缺点；同时，所述关节轴承23在沿所述三叉杆30的轴线运动时，产生的振动可以由所述减振橡胶垫32吸收，所述输出轴41轴向运动产生的振动，可以由所述弹簧42吸收。在运动过程中，所述滑块组件2上的所述圆柱滚子21分别在所述滑块主体20的滚动槽和所述输入轴1上的滑块槽内滚动，滚动过程中不断获得润滑脂，所述输出轴41不断由所述润滑毛毡32内获得润滑油，配合采用自润滑材料的所述关节轴承23，系统取得更佳的润滑效果，减小磨损以及节能降噪效果明显。
本发明的保护范围不仅局限于此，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据。
Claims (5)
1.一种圆柱滚子式三叉杆万向联轴器，包括：输入轴,滑块组件,三叉杆组件,输出轴组件；所述输入轴一侧开有键槽，另一侧开有三组呈120°分布的滑块槽；所述滑块组件有3套，分别安装在3组所述滑块槽内，并且与所述三叉杆组件连接；所述三叉杆组件通过渐开线花键与所述输出轴组件连接。
2.如权利要求1所述的一种圆柱滚子式三叉杆万向联轴器，其特征在于：每套所述滑块组件包括滑块主体，圆柱滚子，滚子保持架，关节轴承；所述滑块主体为矩形结构，两侧均开有滚动槽；每套所述滑块组件的所述圆柱滚子有10个，所述滚子保持架有2个，每5个所述圆柱滚子分别安装在每1个所述滚子保持架内，所述滚子保持架通过螺钉安装在所述滑块主体的两侧，所述圆柱滚子在所述滚动槽内滚动；所述关节轴承有3套，分别安装在所述滑块主体的中心。
3.如权利要求1所述的一种圆柱滚子式三叉杆万向联轴器，其特征在于：所述三叉杆组件包括三叉杆，润滑毛毡，减振橡胶垫；所述三叉杆的基部加工有凸台，中部加工有渐开线花键槽；所述渐开线花键槽在过所述三叉杆三条轴心线的面上开有润滑槽，所述润滑毛毡放置于所述润滑槽内；每套所述关节轴承的内圈安装在所述三叉杆上，构成滑动副；所述减振橡胶垫有3个，安放在所述三叉杆的凸台和所述关节轴承之间，起到支撑所述关节轴承和吸收所述关节轴承振动的作用。
4.如权利要求1所述的一种圆柱滚子式三叉杆万向联轴器，其特征在于：所述输出轴组件包括输出轴，输出轴端盖，弹簧；所述输出轴一侧加工为渐开线花键的形式，并加工出轴肩，在所述三叉杆的渐开线花键槽内滑动，构成滑动副；所述输出轴端盖通过紧固螺钉安装在所述输出轴渐开线花键一侧的末端；所述弹簧安放在所述三叉杆的端面与所述输出轴的轴肩之间，当所述输入轴和所述输出轴轴间距离减小时，所述弹簧起到传递推力和吸收轴向振动的作用。
5.如权利要求1所述的一种圆柱滚子式三叉杆万向联轴器，其特征在于：所述关节轴承采用自润滑材料制成，实现了自身的润滑；所述润滑毛毡装配之前充分浸润润滑油，便于所述输出轴在所述渐开线花键槽内滑动过程中不断获得润滑油，以此形成油膜降低摩擦系数，从而减小摩擦；所述滑块主体的滚动槽和所述输入轴的滑块槽内均开有截面为弧形的润滑槽，其深度为0.1倍所述圆柱滚子直径，曲率和所述圆柱滚子圆截面相同，以便于储存润滑脂，所述圆柱滚子在装配之前，在所述滑块槽的滚动槽和所述滑块主体的滚动槽内均匀涂抹润滑脂，以便于所述滚子在滚动过程中不断获得润滑，由此降低整体系统的摩擦、磨损和能量损耗。
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Cited By (2)
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| CN108916258A (zh) * | 2018-09-17 | 2018-11-30 | 青岛科技大学 | 三叉杆弹性柱销式万向联轴器 |
| CN109578449A (zh) * | 2019-01-25 | 2019-04-05 | 青岛科技大学 | 一种便于流体动力润滑的滑块式三叉杆万向联轴器 |
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