CN110630646B - 一种套齿联轴器结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种套齿联轴器结构，涉及旋转机械技术领域。本发明通过设计一种套齿联轴器结构，使主动轴和被连接轴通过弹膜联轴器外加传扭套齿联接，实现主动轴和被连接轴的高转速扭矩传动。弹膜联轴器连接的套齿采用渐开线齿形，通过合理设计的齿间间隙，使得内外套齿易于装配，通过较高的齿轮精度及安装精度要求，使得套齿受力均匀，传动平稳，振动小；并且通过内外套齿啮合连接，方便电机试验的复装。本发明能减小弹膜联轴器的膜片在高转速、大工况下离心力过大，轴与弹膜联轴器连接处应力过大等问题，内外套齿的连接易于装配，套齿受力均匀，传动平稳，振动小，适合高转速、大扭矩、大功率情况下的联接，实现传动轴高速、零滞后联接。

Description

一种套齿联轴器结构
技术领域
本发明涉及旋转机械技术领域，具体涉及一种套齿联轴器结构。
背景技术
联轴器是指连接两轴或轴与回转件，在传递运动和动力过程中一同回转，在正常运转下不脱离的一种装置，也可作为一种安全装置来防止被连接件承受过大的载荷，起到过载保护的作用。
联轴器是实现高速电机试验台高速、零滞后联接的关键，电机试验台一般采用法兰盘联轴器及膜片式联轴器，但是这两种联轴器的应用转速均没有超过8万转以上，这是因为法兰盘联轴器需要穿绳，在交变载荷下，绳子很容易折断，并且会带来动平衡问题，并且还会导致联接传扭滞后的问题；膜片铰接式联轴器的膜片承受离心力较低，并且其传扭能力较差，只适合低速、小扭矩、小功率情况下的联接。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：为解决高转速、大工况下离心力过大，轴与弹膜联轴器连接处应力过大等问题，提供一种套齿联轴器结构。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种套齿联轴器结构，包括第一弹膜联轴器2、内花键套齿3、外花键套齿4、第二弹膜联轴器5；其中，第一弹膜联轴器2与内花键套齿3的连接方式为过盈连接，外花键套齿4与第二弹膜联轴器5的连接方式为过盈连接；第一弹膜联轴器2和第二弹膜联轴器5的底部中心均有一个通孔，第一弹膜联轴器2通过过盈装配连接主动轴1，第二弹膜联轴器5通过过盈装配连接被连接轴6，从而通过内花键套齿3、外花键套齿4的啮合实现主动轴1和被连接轴6的传动。
优选地，所述第一弹膜联轴器2、第二弹膜联轴器5的结构相同。
优选地，所述第一弹膜联轴器2、第二弹膜联轴器5两者的结构均为：利用壁面形成楔形膜片。
优选地，所述第一弹膜联轴器2、第二弹膜联轴器5的楔形膜片均为最厚处0.7mm，最薄处0.5mm。
优选地，所述外花键套齿4的花键加工的齿轮精度为4级精度。
优选地，所述内花键套齿3的花键加工的齿轮精度为4级精度。
优选地，所述外花键套齿4的安装精度为同轴度小于0.01mm。
优选地，所述内花键套齿3的安装精度为同轴度小于0.01mm。
优选地，所述外花键套齿4的材料均选用GR17轴承钢，外花键套齿4进行了表面碳氮共渗热处理。
优选地，所述内花键套齿3的材料选用GR17轴承钢，内花键套齿3进行了表面碳氮共渗热处理。
(三)有益效果
本发明通过设计一种套齿联轴器结构，使主动轴和被连接轴通过弹膜联轴器外加传扭套齿联接，实现主动轴和被连接轴的高转速扭矩传动。弹膜联轴器连接的套齿采用渐开线齿形，通过合理设计的齿间间隙，使得内外套齿易于装配，通过较高的齿轮精度及安装精度要求，使得套齿受力均匀，传动平稳，振动小；并且通过内外套齿啮合连接，方便电机试验的复装。本发明能减小弹膜联轴器的膜片在高转速、大工况下离心力过大，轴与弹膜联轴器连接处应力过大等问题，内外套齿的连接易于装配，套齿受力均匀，传动平稳，振动小，适合高转速、大扭矩、大功率情况下的联接，实现传动轴高速、零滞后联接。。
附图说明
图1为本发明的套齿联轴器结构的剖视图；
图2为本发明中的弹膜联轴器示意图；
图3为本发明中的外花键套齿示意图；
图4为本发明中的内花键套齿示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
如图1所示，本发明的套齿联轴器结构包括第一弹膜联轴器2、内花键套齿3、外花键套齿4、第二弹膜联轴器5；其中，第一弹膜联轴器2与内花键套齿3的连接方式为过盈连接，外花键套齿4与第二弹膜联轴器5的连接方式为过盈连接；第一弹膜联轴器2和第二弹膜联轴器5的底部中心均有一个通孔，第一弹膜联轴器2通过过盈装配连接主动轴1，第二弹膜联轴器5通过过盈装配连接被连接轴6，从而通过内花键套齿3、外花键套齿4的啮合实现主动轴1和被连接轴6的传动。
第一弹膜联轴器2、第二弹膜联轴器5的结构相同，如图2所示，两者的结构均为：利用壁面形成独特的楔形膜片(最厚处0.7mm，最薄处0.5mm)，其膜片具有高的弹性模量及形变，当第一弹膜联轴器2、第二弹膜联轴器5高速旋转时，由于膜片一直处于微动变形状态，抵消了高速旋转的部分变形问题，相当于解耦，增大了膜片的挠性，增强了第一弹膜联轴器2、第二弹膜联轴器5吸收轴向转动不对中的能力。第一弹膜联轴器2或第二弹膜联轴器5的前端和后端分别通过热胀冷缩式的过盈装配连接对应的轴和套齿，这种过盈配合的连接传递扭矩，具有定位精度好，传递功率大和扭矩传递无滞后的特性。
为了方便主动轴1和被连接轴6的拆装，套齿联轴器结构中的套齿结构通过外花键套齿4和内花键套齿3连接实现，如图3、图4所示，套齿结构中的内花键套齿3、外花键套齿4均采用渐开线齿形，通过合理设计的内花键套齿3、外花键套齿4的齿间间隙，使得外花键套齿4和内花键套齿3易于装配和拆卸，外花键套齿4和内花键套齿3的花键加工的齿轮精度均要求4级精度，外花键套齿4和内花键套齿3的安装精度均要求同轴度小于0.01mm，这个加工和安装要求使得均受力均匀，传动平稳，振动小。
外花键套齿4和内花键套齿3的材料均选用GR17轴承钢，通过对外花键套齿4和内花键套齿3分别进行表面碳氮共渗热处理，使外花键套齿4和内花键套齿3均具有HRC65以上的硬度，具有抗变形，抗磨损的特性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种套齿联轴器结构，其特征在于，包括第一弹膜联轴器(2)、内花键套齿(3)、外花键套齿(4)、第二弹膜联轴器(5)；其中，第一弹膜联轴器(2)与内花键套齿(3)的连接方式为过盈连接，外花键套齿(4)与第二弹膜联轴器(5)的连接方式为过盈连接；第一弹膜联轴器(2)和第二弹膜联轴器(5)的底部中心均有一个通孔，第一弹膜联轴器(2)通过过盈装配连接主动轴(1)，第二弹膜联轴器(5)通过过盈装配连接被连接轴(6)，从而通过内花键套齿(3)、外花键套齿(4)的啮合实现主动轴(1)和被连接轴(6)的传动；
所述第一弹膜联轴器(2)、第二弹膜联轴器(5)两者的结构均为：利用壁面形成楔形膜片；所述第一弹膜联轴器(2)、第二弹膜联轴器(5)的楔形膜片均为最厚处0.7mm，最薄处0.5mm；所述外花键套齿(4)的花键加工的齿轮精度为4级精度；所述内花键套齿(3)的花键加工的齿轮精度为4级精度；所述外花键套齿(4)的安装精度为同轴度小于0.01mm；所述内花键套齿(3)的安装精度为同轴度小于0.01mm。
2.如权利要求1所述的套齿联轴器结构，其特征在于，所述第一弹膜联轴器(2)、第二弹膜联轴器(5)的结构相同。
3.如权利要求1所述的套齿联轴器结构，其特征在于，所述外花键套齿(4)的材料选用GR17轴承钢，外花键套齿(4)进行了表面碳氮共渗热处理。
4.如权利要求3所述的套齿联轴器结构，其特征在于，所述内花键套齿(3)的材料选用GR17轴承钢，内花键套齿(3)进行了表面碳氮共渗热处理。
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