CN110195746A - 一种可防止丢转的花键式万向接轴 - Google Patents

一种可防止丢转的花键式万向接轴 Download PDF

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郎永忠
钱昌宏
冯向工
李健
李进海
刘文通
高志刚
赵云翔
肖颖
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Xuanhua Iron and Steel Group Co Ltd
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/18—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts the coupling parts (1) having slidably-interengaging teeth
    • F16D3/185—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts the coupling parts (1) having slidably-interengaging teeth radial teeth connecting concentric inner and outer coupling parts

Abstract

本发明公开了一种可防止丢转的花键式万向接轴，其包括花键轴、花键轴套、调整楔块、固定楔块和调整螺栓，所述花键轴穿过调整楔块的中心孔后插入花键轴套并通过花键与调整楔块和花键轴套啮合，所述固定楔块固定在花键轴套上，所述调整楔块朝向固定楔块的一侧设有楔形凸台，在固定楔块上设有与楔形凸台相对应的楔形槽，所述楔形凸台与楔形槽的单侧槽壁接触，所述调整螺栓穿过调整楔块上的通孔后旋入固定楔块上的螺纹孔。本发明利用调整楔块上的楔形凸台与固定楔块上的楔形槽之间的配合，使花键轴与花键轴套之间产生相对转矩，迫使二者之间的花键传动面紧密贴合，从而避免了“丢转”现象，保证了传动稳定性，延长了万向接轴的使用寿命。

Description

一种可防止丢转的花键式万向接轴
技术领域
本发明涉及一种花键式万向接轴，可避免因花键齿隙增大而导致的传动“丢转”现象，提高万向接轴传动的稳定性，属于传动装置技术领域。
背景技术
随着我国制造业装备的大型化，对动力传递的稳定性要求越来越高。花键式万向接轴是重工业生产设备中广泛使用的传动装置，它主要由通过花键相啮合的花键轴和花键轴套组成（参看图1），在设备运行过程中，由于花键不断受到冲击、磨损，花键齿隙会逐渐增大，齿隙增大之后，就会出现传动 “丢转”现象，导致传动稳定性降低，特别是对于功率周期变化的设备，这种“丢转”现象表现得尤为明显，当传动稳定性不能满足工艺要求时，成本很高的万向接轴就会报废，从而给企业造成较大的经济损失。
花键式万向接轴的齿隙修复目前国内尚无成熟的工艺技术，所以如何消除万向接轴齿隙增大后对传动稳定性造成的影响就成为有关技术人员面临的难题。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种可防止丢转的花键式万向接轴，以消除万向接轴齿隙增大对传动稳定性造成的影响。
本发明所述问题是以下述技术方案实现的：
一种可防止丢转的花键式万向接轴，构成中包括花键轴、花键轴套、调整楔块、固定楔块和调整螺栓，所述花键轴穿过调整楔块的中心孔后插入花键轴套并通过花键与调整楔块和花键轴套啮合，所述固定楔块固定在花键轴套上，所述调整楔块朝向固定楔块的一侧设有楔形凸台，在固定楔块上设有与楔形凸台相对应的楔形槽，所述楔形凸台与楔形槽的单侧槽壁接触，所述调整螺栓穿过调整楔块上的通孔后旋入固定楔块上的螺纹孔。
上述可防止丢转的花键式万向接轴，所述调整楔块上的楔形凸台设置3～5个，它们绕花键轴的轴线均匀分布。
上述可防止丢转的花键式万向接轴，所述调整楔块上的楔形凸台的背离花键轴的轴线的一面为等腰梯形形状，等腰梯形的两个腰线相对于平分线的斜度为1:25。
上述可防止丢转的花键式万向接轴，所述固定楔块通过焊接方式与花键轴套连接。
上述可防止丢转的花键式万向接轴，所述调整螺栓与调整楔块上的通孔的直径之差不小于2mm。
本发明利用调整楔块上的楔形凸台与固定楔块上的楔形槽之间的不对称配合，使花键轴与花键轴套之间产生相对转矩，迫使二者之间花键的传动面紧密贴合，从而避免了花键齿隙增大造成的“丢转”现象，保证了万向接轴传动的稳定性，延长了万向接轴的使用寿命。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是花键轴与花键轴套啮合示意图；
图2是本发明的结构示意图；
图3是固定楔块结构示意图，其中图3（a）为主视图，图3（b）为左视图；
图4是调整楔块结构示意图，其中图4（a）为主视图，图4（b）为左视图。
图中标记如下：1、花键轴套，2、固定楔块，2-1、楔形槽，2-2、螺纹孔，3、调整楔块，3-1、楔形凸台，3-2、通孔，3-3、花键，4、花键轴，5、调整螺栓，6、花键齿隙。
具体实施方式
本发明针对花键式万向接轴一般为单向传力且所传力矩周期性变化的特点，在传统万向接轴上增设了可消除花键齿隙影响的装置，有效提高了万向接轴传动的稳定性，从而达到了提高万向接轴使用寿命的目的。
参看图2～图4，本发明是一个组合装置，主要包括花键轴套1、固定楔块2、调整楔块3、花键轴4和调整螺栓5，其中固定楔块2通过其中心孔套装并焊接在花键轴套1外部，调整楔块3通过花键与花键轴4啮合，二者花键的齿数与模数与一致。
固定楔块2预安装到位后，需根据万向接轴的传动方向，确定固定楔块2的最终焊接位置和角度。
调整楔块3上均布有4个楔形凸台3-1，楔形凸台3-1朝外的一面为等腰梯形，等腰梯形的两腰相对于平分线的斜度为1:25。固定楔块2焊接在花键轴套1上，其上设有四个与楔形凸台3-1对应的楔形槽2-1，每个楔形凸台3-1与对应楔形槽2-1的单侧槽壁滑动接触。在紧固调整螺栓5的过程中，楔形凸台3-1沿对应楔形槽2-1的单侧槽壁滑动，花键轴套1与花键轴4之间产生相对旋转，即可消除花键轴4与花键轴套1之间在主传动方向的花键齿隙（传动面紧密贴合）。
本发明的使用方法：首先将调整楔块3安装在花键轴4上，并使楔形凸台3-1朝向花键轴套1的方向；其次将固定楔块2预装在花键轴套1上，并使楔形槽2-1与调整楔块3相向对应；然后根据花键式万向接轴的主传动方向，来确定固定楔块2的位置，在焊接固定楔块2之前，将楔块啮合量控制在8-10mm（预留下齿隙调整量约1.5mm），将固定楔块2有效焊接固定在花键齿套1上，即可均匀拧紧调整螺栓5，随着调整螺栓5的旋紧，花键齿隙6偏转到背离主传动的方向，见附图1，花键齿隙全部调整到背离主传动的方向后，在主传动方向上，花键轴与花键轴套的花键传动面紧密贴合，从而提高了传动的稳定性，有效消除了由于花键齿隙增大造成的“丢转”现象，延长了花键式万向接轴的使用寿命。

Claims (5)

1.一种可防止丢转的花键式万向接轴，其特征在于，构成中包括花键轴（4）、花键轴套（1）、调整楔块（3）、固定楔块（2）和调整螺栓（5），所述花键轴（4）穿过调整楔块（3）的中心孔后插入花键轴套（1）并通过花键与调整楔块（3）和花键轴套（1）啮合，所述固定楔块（2）固定在花键轴套（1）上，所述调整楔块（3）朝向固定楔块（2）的一侧设有楔形凸台（3-1），在固定楔块（2）上设有与楔形凸台（3-1）相对应的楔形槽（2-1），所述楔形凸台（3-1）与楔形槽（2-1）的单侧槽壁接触，所述调整螺栓（5）穿过调整楔块（3）上的通孔（3-2）后旋入固定楔块（2）上的螺纹孔（2-2）。
2.根据权利要求1所述的可防止丢转的花键式万向接轴，其特征在于，所述调整楔块（3）上的楔形凸台（3-1）设置3～5个，它们绕花键轴（4）的轴线均匀分布。
3.根据权利要求1或2所述的可防止丢转的花键式万向接轴，其特征在于，所述调整楔块（3）上的楔形凸台（3-1）的背离花键轴（4）的轴线的一面为等腰梯形形状，等腰梯形的两个腰线相对于平分线的斜度为1:25。
4.根据权利要求3所述的可防止丢转的花键式万向接轴，其特征在于，所述固定楔块（2）通过焊接方式与花键轴套（1）连接。
5.根据权利要求4所述的可防止丢转的花键式万向接轴，其特征在于，所述调整螺栓（5）与调整楔块（3）上的通孔（3-2）的直径之差不小于2mm。
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