CN109114122B - 一种应用于倾侧变速飞轮的联轴器 - Google Patents

Abstract

一种应用于倾侧变速飞轮的联轴器，本发明涉及联轴器技术领域。本发明旨在提出一种应用于倾侧变速飞轮的联轴器，以解决目前应用于倾侧变速飞轮的联轴器存在导致转子失稳的问题。所述联轴器包括内轴和套装在内轴上的外轴套；内轴一端面具有一个开有通孔的小凸台，内轴另一端开有盲孔，所述盲孔与小凸台上的通孔贯通，内轴的侧壁上沿圆周方向对称位置开有割槽，割槽轴向上正交地交替地分布；所述外轴套一端外侧具有用于和转子连接的法兰状结构，外轴套的侧壁上沿圆周方向对称位置开有割槽，割槽轴向上正交地交替地分布。本发明设计结构仅有两个零件组成，提高了两轴连接的定位精度，减少了装配工序，使得整个装置的布局更为紧凑。

Description

一种应用于倾侧变速飞轮的联轴器

技术领域

本发明涉及联轴器技术领域，特别是涉及一种应用于倾侧变速飞轮中的联轴器。

背景技术

倾侧变速飞轮作为一种新型的动量交换装置，其设计灵感来自于动力调谐陀螺仪，它不仅能够为航天器提供角动量偏置，还能在测量两轴方向角速率的同时，输出三轴的控制力矩。联轴器是用来联结不同机构中的两根轴使之共同旋转以传递扭矩的机械零件，目前在倾侧变速飞轮和动力调谐陀螺仪中的挠性支承就是联轴器的一种，它是装置的关键部件之一。挠性支承把转子与驱动轴连接起来，电机带动驱动轴通过挠性支承使转子高速运动，产生角动量，同时挠性支承也使得转子相对驱动轴具有转动自由度，可以说挠性支承的好坏在某种程度上决定了倾侧变速飞轮性能的好坏。

目前应用于动力调谐陀螺仪中的挠性支承有组合式和整体式两种，其中组合式具有可替换性，但匹配程度要求高，整体式定位精确，但加工困难，并且都是针对的倾侧范围小于0.1度的小质量转子。倾侧变速飞轮作为一种动量交换装置，转子的倾侧范围更大，质量也同时增大，因此对支承的要求提出了更苛刻的要求，即联轴器要具有较小的抗弯刚度、较大的抗扭刚度和更大的支撑刚度。目前应用于倾侧变速飞轮的联轴器主要有十字万向节联轴器、十字叉簧联轴器和片簧联轴器等等。但是十字万向节联轴器的摩擦较大，十字叉簧联轴器和片簧联轴器在倾侧后的刚度减小，导致转子失稳，都存在一定的不足。因此针对倾侧变速飞轮的特殊需求，有待于设计中一种不同结构的联轴器。

基于以上所述，公开号为CN105587781A、公开日为2016.05.18日的发明专利公开了一种新型柔性联轴器装置。”

发明内容

本发明旨在提出一种应用于倾侧变速飞轮的联轴器(一种应用于动量交换装置中的联轴器)，以解决目前应用于倾侧变速飞轮的联轴器(主要有十字万向节联轴器、十字叉簧联轴器和片簧联轴器)存在导致转子失稳的问题。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案为：

一种应用于倾侧变速飞轮的联轴器，所述联轴器包括内轴和套装在内轴上的外轴套，内轴和外轴通过过盈配合连接；

所述内轴整体为一圆柱状，其中内轴一端面具有一个小凸台，小凸台上开有通孔，内轴另一端开有盲孔，所述盲孔与小凸台上的通孔贯通，内轴的侧壁上沿圆周方向对称位置开有割槽，割槽轴向上正交地交替地分布，其中盲孔深度大于割槽轴向总长度；

所述外轴套一端外侧具有用于和转子连接的法兰状结构，在法兰状结构上靠近轮缘外侧上均布多个通孔；外轴套另一端开口的孔壁上具有台肩使外轴套另一端开口的孔径变小，外轴套另一端开口的孔径与内轴的外径相同，

外轴套的侧壁上沿圆周方向对称位置开有割槽，割槽轴向上正交地交替地分布，其中外轴套去除台肩处孔径变小通孔后的通孔长度大于割槽轴向总长度。

进一步地，内轴的外径与外轴套的台肩处的通过盈配合。

进一步地，外轴套中法兰上的通孔个数视与之连结结构而定。

进一步地，内轴和外轴套的轴向长度相等。

进一步地，内轴的侧壁上沿圆周方向对称位置开有两个割槽，对应地外轴套的侧壁上沿圆周方向对称位置开有两个割槽。

与现有技术相比本发明的有益效果如下：

本联轴器仅有两个零件组成，装配简单。通过开孔以及在径向上割槽，在保证较小的抗弯刚度的和较大抗扭刚度的同时，有效地较小了质量。

1、本发明设计结构仅有两个零件组成，提高了两轴连接的定位精度，减少了装配工序，使得整个装置的布局更为紧凑，节省空间；

2、本发明针对的是具有可倾侧，大质量的转子结构，显著降低了抗弯刚度、提高了抗扭刚度和提高了支撑刚度。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种联轴器的内轴，图中，a为内轴的主剖视图，b为内轴的立体图。

图2为本发明实施例提供的一种联轴器的外轴套，图中，a为外轴套的主剖视图，b为外轴套的立体图。

图3为本发明实施例提供的一种联轴器的整体示意图，图中，a为联轴器的主视图，b为联轴器的立体图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式并对照附图1至3对本发明作进一步详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。

一种应用于倾侧变速飞轮的联轴器包括由回转体组成的内轴1和外轴套2，分别如图1和图2所示。所述内轴1整体为一圆柱状，其中一平面具有一个小凸台1-2，开有通孔，另一侧开有盲孔，在径向上对称位置开有割槽1-1，轴向上正交地交替地分布，其中盲孔深度稍大于割槽轴向总长度。所述外轴套2一侧为法兰状结构2-2，靠近轮缘外侧上均布多个通孔，对侧开有通孔，法兰侧开有柱形盲孔，尺寸直径稍大于柱形通孔，在径向上对称位置开有割槽2-1，轴向上正交地交替地分布，其中柱形盲孔深度稍大于割槽轴向总长度。内轴1和外轴套2通过过盈配合连接。内轴1的外径与外轴套2的通孔直径相同。外轴套2中法兰2-2上的通孔个数视与之连结结构而定。内轴1和外轴套2的轴向长度相等。

请参加图3，一种挠性联轴器，包括内轴1和外轴套2。其中外轴套2无法兰一侧与驱动电机轴相连接。电机轴的一端挖有相同直径的盲孔，外轴套2与电机轴孔过盈配合，从而将电机输出力矩传递给联轴器。转子的底端与外轴套2的法兰结构2-2通过螺栓连接，使得联轴器一方面起到挠性支撑的作用，另一方面将力矩传递给转子，驱动转子旋转。内轴1的凸台结构1-2与宝石球连接，固定在转子的旋转中心处，使得转子相对固定支撑中心具有二维旋转自由度。外轴套2和内轴1的特殊结构割槽1-1，2-1使得转子在旋转的过程中抗弯刚度较小，支撑刚度较大。

Claims (5)

1.一种应用于倾侧变速飞轮的联轴器，所述联轴器包括内轴(1)和套装在内轴(1)上的外轴套(2)，内轴(1)和外轴(2)通过过盈配合连接；

所述内轴(1)整体为一圆柱状，其中内轴(1)一端面具有一个小凸台(1-2)，小凸台(1-2)上开有通孔，内轴(1)另一端开有盲孔，所述盲孔与小凸台(1-2)上的通孔贯通，所述外轴套(2)一端外侧具有用于和转子连接的法兰状结构(2-2)，在法兰状结构(2-2)上靠近轮缘外侧上均布多个通孔；外轴套(2)另一端开口的孔壁上具有台肩使外轴套(2)另一端开口的孔径变小，外轴套(2)另一端开口的孔径与内轴(1)的外径相同，

其特征在于：内轴(1)的侧壁上沿圆周方向对称位置开有割槽(1-1)，割槽轴向上正交地交替地分布，其中盲孔深度(L1)大于割槽轴向总长度(L2)；

外轴套(2)的侧壁上沿圆周方向对称位置开有割槽(2-1)，割槽轴向上正交地交替地分布，其中外轴套(2)去除台肩处孔径变小通孔后的通孔长度(L3)大于割槽轴向总长度(L4)。

2.根据权利要求1所述的一种应用于倾侧变速飞轮的联轴器，其特征在于，内轴(1)的外径与外轴套(2)的台肩处的通过盈配合。

3.根据权利要求2所述的一种应用于倾侧变速飞轮的联轴器，其特征在于，外轴套(2)中法兰(2-2)上的通孔个数视与之连结结构而定。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种应用于倾侧变速飞轮的联轴器，其特征在于，内轴(1)和外轴套(2)的轴向长度相等。

5.根据权利要求4所述的一种应用于倾侧变速飞轮的联轴器，其特征在于，内轴(1)的侧壁上沿圆周方向对称位置开有两个割槽(1-1)，对应地外轴套(2)的侧壁上沿圆周方向对称位置开有两个割槽(2-1)。

Images