CN110657168B - 一种可应用于精密气浮转台的柔性联轴器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及联轴器技术领域，具体涉及一种可应用于精密气浮转台的柔性联轴器。其可全向补偿同时能实现同步传动。本发明柔性联轴器为平行簧片式结构，包括簧片、连接板、压板、簧片夹板、螺栓和夹紧式轴卡套，所述夹紧式卡套带有连接板，该连接板两端铣有平台并设有螺纹孔，使用压板压紧后通过螺栓连接簧片的一端，簧片的另一端通过压板压紧后与开有螺纹孔的连接板相连，连接板的另一端以相同方式连接另外一个簧片的一端，簧片的另一端分别使用压板夹紧并通过螺栓与簧片夹板连接。其他簧片的连接方式均相同，簧片夹板左右两边上部分别铣出两个平台并均匀设有螺纹孔，前后两边下部分别加工两个平台并均匀设有螺纹孔，用于连接簧片。

Description

一种可应用于精密气浮转台的柔性联轴器

技术领域

本发明涉及联轴器技术领域，具体涉及一种可应用于精密气浮转台的柔性联轴器。

背景技术

联轴器是联接两轴或轴与回转件，在传递运动和动力过程中一同回转，在正常情况下不脱开的一种装置。在机器的运转过程中，输入轴和输出轴的不对中会对转子和轴承系统产生附加作用力和力矩；

输入轴和输出轴的不对中会导致轴承精度降低，甚至会影响气体静压轴承正常工作；

附加作用力和力矩往往会带来严重的后果，气体静压轴承与滚动轴承相比刚度小，抗附加力和力矩的能力较差。

连接气体静压转台和电机的理想联轴器应该满足扭转刚度无限大而其他自由度方向上的刚度无限小，如无锡市第二轴承有限公司申请的专利CN102042346A，陕西理工学院申请的专利CN204025414U和济南新鲁泉电子有限公司申请的专利CN102359507A分别使用柔性布、柔索和钢片作为柔性部件，扭转自由度方向和其他自由度方向上的刚度均较小，虽然能够实现全向补偿但不能满足同步传动的目标，在一些需要精确控制传动角度的场合无法使用。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种可应用于精密气浮转台的柔性联轴器，其可全向补偿同时能实现同步传动。

为解决现有技术存在的问题，本发明的技术方案是：一种可应用于精密气浮转台的柔性联轴器，其特征在于：包括簧片夹板、若干个连接板、上夹紧式轴卡套和下夹紧式轴卡套；

所述的簧片夹板为四边形，其左右端的上部和前后端的下部均铣有平台，且均匀设有螺纹孔；

所述的连接板为矩形板，其上平行设置有两个圆通孔；

上夹紧式轴卡套和下夹紧式轴卡套结构相对称，结构包括上下设置的柱状部分和方形板两部分，柱状部分的中心设置有通孔，柱状部分中段开有缝隙，缝隙上部的柱状部分设置有与缝隙相垂直槽，槽与通孔相通，槽的两侧柱状部分开有螺纹孔，所述的方形板两侧上部铣有平台；

所述的簧片夹板的四个平台上分别连接有簧片，所述的簧片夹板左右两侧的簧片的外边上分别向上垂直连接有连接板，两个连接板的上部通过簧片与上夹紧式轴卡套的平台连接；簧片夹板前后两侧的簧片的外边上分别向下垂直连接有连接板，两个连接板的下部通过簧片与下夹紧式轴卡套的平台连接。

每个簧片与平台和连接板之间通过压板固定。

所述的簧片为8个，每个簧片为冷态高强度弹簧钢。

与现有技术相比，本发明的优点如下：

1、本发明具有结构简单，安装方便，制作成本低，使用寿命长等优点，

2、本发明结构能够实现全向补偿和同步传动的目标，具有良好的市场前景。

附图说明

图1为本发明柔性联轴器立体图；

图2为簧片夹板立体图；

图3为本发明的第一实施例示意图；

图4为本发明的第二实施例示意图；

图5为双铰链结构；

图6为电机轴与转台轴连接不对中状态示意图；

标记说明：1、簧片，2、连接板，3、压板，4、簧片夹板，5、下夹紧式轴卡套，6、螺栓，7、上夹紧式轴卡套，8、上夹板，9、下夹板。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供一种可应用于精密气浮转台的柔性联轴器，如图1和图2所示：包括簧片夹板4、若干个连接板2、上夹紧式轴卡套7和下夹紧式轴卡套5；

上述簧片夹板4为四边形，其左右端的上部和前后端的下部均铣有平台，平台上均匀设有螺纹孔，用于安装压板3和簧片1，同时达到节省空间的效果；

上述连接板2为矩形板，其上平行设置有两个圆通孔；

上夹紧式轴卡套7和下夹紧式轴卡套5结构相对称，每个的结构包括上下设置的柱状部分和方形板两部分，柱状部分的中心设置有通孔，用于连接输入轴或输出轴，柱状部分中段开有缝隙，缝隙上部的柱状部分设置有与缝隙相垂直槽，槽与通孔相通，槽的两侧柱状部分开有螺纹孔，用于固定轴，所述的方形板两侧上部铣有平台，平台上均匀设置有螺纹孔，用于安装压板3和簧片1；

所述的簧片夹板4的四个平台上分别连接有簧片1，每个簧片1通过压板3与平台固定，所述的簧片夹板4左右两侧的簧片的外边上分别向上垂直连接有连接板2，两个连接板2的上部通过簧片1与上夹紧式轴卡套7的平台连接，每个簧片1与平台和连接板2之间通过压板3固定；簧片夹板4前后两侧的簧片1的外边上分别向下垂直连接有连接板2，两个连接板2的下部通过簧片1与下夹紧式轴卡套5的平台连接，每个簧片1与平台和连接板2之间通过压板3固定。

上述簧片1为8个，簧片1为冷态高强度弹簧钢。

上述柔性联轴器为平行簧片式结构。

本发明的柔性联轴器,将主动轴插入其中一个夹紧式轴卡套的通孔中，将从动轴插入另一个夹紧式轴卡套的通孔中，主动轴与从动轴分别通过夹紧式轴卡套中段的螺栓固定，可根据实际需要，调整螺栓的伸入程度。通过合理的簧片布置，将柔性联轴器设计成平行簧片式结构，有较大的径向纠偏能力，同时可以适应角度变形，可以补偿输入轴和输出轴的平行不对中和角度不对中。簧片的两端分别与连接板和夹紧式轴卡套通过若干螺钉固定，保证了其连接的稳定性。另外,簧片夹板上螺纹孔的分布方式可以达到节省空间的效果。

本发明可对输入轴与输出轴之间的不对中进行全向补偿，同时可以使输入轴与输出轴同步传动。具有结构简单，安装方便，制作成本低，使用寿命长等优点。

实施例一：

如图3所示，一种可应用于精密气浮转台的柔性联轴器,其组成主要包括：簧片1、连接板2、压板3、簧片夹板4、下夹紧式轴卡套5、螺栓6、上夹紧式轴卡套7、上夹板8和下夹板9。

这种实施例是在原有基础上增加了上夹板8和下夹板9，上夹板8和下夹板9分别与簧片1通过螺栓连接，极大地加强了簧片的抗撕裂能力，可传递更大力矩。是本发明的另一种结构。

实施例二：

如图4所示，一种可应用于精密气浮转台的柔性联轴器,其组成主要包括：簧片夹板4、螺栓6、连接板2和上夹紧式轴卡套7和下夹紧式轴卡套5。

本实施例将上下夹紧式轴卡套的方形板部分和连接板分别设计成双铰链结构(柔性铰链)，双铰链结构如图5所示，其中铰链部分相当于实施例一中的簧片1，两铰链的连接部分相当于实施例一中的上夹板8和下夹板9。该结构可以在一个零件上通过机械加工的形式实现。

由于气浮转台刚度小，抗附加力和力矩的能力较差，所以输入轴与输出轴的干涉会导致其精度降低，甚至会影响气浮转台正常工作。输入轴与输出轴产生干涉的原因一般是安装不对中和电机本身的跳动，如图6所示，由于电机的跳动和安装误差是无法避免的，因此有必要通过设计特殊的联轴器来进行补偿。

联轴器的力学特性可用如下公式表示：

为补偿安装不对中及电机跳动的影响，理想的联轴器应为：

其中，K_x,K_y,K_z,K_α,K_β,K_γ分别为x,y,z,α,β,γ方向上的刚度；Δx,Δy,Δz,Δα,Δβ,Δγ分别为各向的偏差。

由以上公式可知，可用于气浮转台的理想联轴器需满足的条件是K_x,K_y,K_z,K_α,K_β无限小，K_γ无限大。本发明可对输入轴与输出轴之间的不对中进行全向补偿，即满足K_x,K_y,K_z,K_α,K_β较小，同时使输入轴与输出轴同步传动，可以精确控制传动角度，即K_γ较大。因此本发明涉及的联轴器是一种可应用于气浮转台的柔性联轴器。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种应用于精密气浮转台的柔性联轴器，其特征在于：包括簧片夹板（4）、若干个连接板（2）、上夹紧式轴卡套（7）和下夹紧式轴卡套（5）；

所述的簧片夹板（4）为四边形，其左右端的上部和前后端的下部均铣有平台，且均匀设有螺纹孔；

所述的连接板（2）为矩形板，其上平行设置有两个圆通孔；

上夹紧式轴卡套（7）和下夹紧式轴卡套（5）结构相对称，上夹紧式轴卡套（7）和下夹紧式轴卡套（5）的结构包括上下设置的柱状部分和方形板两部分，柱状部分的中心设置有通孔，柱状部分中段开有缝隙，缝隙上部的柱状部分设置有与缝隙相垂直的槽，槽与通孔相通，槽的两侧柱状部分开有螺纹孔，所述的方形板两侧上部铣有平台；

所述的簧片夹板（4）的四个平台上分别连接有簧片（1），所述的簧片夹板（4）左右两侧的簧片的外边上分别向上垂直连接有所述的连接板（2），两个该连接板（2）的上部通过簧片（1）与上夹紧式轴卡套（7）的平台连接；所述的簧片夹板（4）前后两侧的簧片（1）的外边上分别向下垂直连接有所述的连接板（2），两个该连接板（2）的下部通过簧片（1）与下夹紧式轴卡套（5）的平台连接。

2.根据权利要求1所述的一种应用于精密气浮转台的柔性联轴器，其特征在于：每个簧片（1）与平台和连接板之间通过压板固定。

3.根据权利要求1或2所述的一种应用于精密气浮转台的柔性联轴器，其特征在于：所述的簧片为8个，每个簧片（1）为冷态高强度弹簧钢。

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