CN110939662B - 一种膜盘-齿式组合联轴器 - Google Patents

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Abstract

一种膜盘‑齿式组合联轴器，解决了现有联轴器补偿能力差且对润滑需求高及的问题,属于机械传动领域。本发明包括输入法兰、第一膜盘、第二膜盘、挠性杆、中间轴、外齿、内齿和输出法兰；第一膜盘的一个端口和第二膜盘的一个端口相对，且通过铆钉连接；挠性杆两端为法兰面，中部为杆状结构，挠性杆的杆状结构伸入第一膜盘和第二膜盘围成的腔体内部，挠性杆一端的两个端面分别与输入法兰的端口和第一膜盘另一端口连接，挠性杆的另一端与第二膜盘另一端口的内沿连接，中间轴的一端与第二膜盘的另一端口的外沿固定连接，中间轴的另一端、外齿、内齿和输出法兰依次连接；输入法兰、第一膜盘、第二膜盘、挠性杆、中间轴、外齿、内齿和输出法兰同轴。

Description

一种膜盘-齿式组合联轴器
技术领域
本发明涉及一种挠性联轴器,属于机械传动领域。
背景技术
挠性联轴器广泛应用于机械传动领域，用于传递功率、补偿两轴之间由于安装误差、工作变形、热膨胀等原因所发生的轴向、角向、径向偏移，同时还可起到缓冲、吸振的作用。
在有些不需轴向补偿的应用场合，要求联轴器能够补偿角向、径向的偏移，同时能够传递一定的轴向力。常规挠性联轴器在承受轴向力时会产生变形，不能满足使用要求，且容易导致联轴器的损坏。
航空、船舶等行业高速大功率机组通常使用膜盘联轴器或鼓形齿式联轴器作为轴系连接设备，膜盘联轴器无需润滑但轴向补偿相对较小，鼓形齿式联轴器轴向补偿能力强但运行时需要进行润滑。在有些场合下润滑条件有限，不能满足两侧鼓形齿润滑条件，同时膜盘联轴器补偿能力不足。
发明内容
针对现有联轴器补偿能力差且对润滑需求高及的问题，本发明提供一种膜盘-齿式组合联轴器。
本发明的一种膜盘-齿式组合联轴器，所述联轴器包括输入法兰1、第一膜盘2、第二膜盘3、挠性杆5、中间轴6、外齿8、内齿9和输出法兰10；
第一膜盘2的一个端口和第二膜盘3的一个端口相对，且通过铆钉连接；挠性杆5两端为法兰面，中部为杆状结构，挠性杆5的杆状结构伸入第一膜盘2和第二膜盘3围成的腔体内部，挠性杆5一端的两个端面分别与输入法兰1的端口和第一膜盘2另一端口连接，挠性杆5的另一端与第二膜盘3另一端口的内沿连接，中间轴6的一端与第二膜盘3的另一端口的外沿固定连接，中间轴6的另一端、外齿8、内齿9和输出法兰10依次连接；
输入法兰1、第一膜盘2、第二膜盘3、挠性杆5、中间轴6、外齿8、内齿9和输出法兰10同轴。
作为优选，挠性杆5具有较大的轴向刚度和较小的弯曲刚度，在承受轴向压力时不产生压杆失稳现象，并能够承受高速旋转时弯曲疲劳。
作为优选，所述第一膜盘2和第二膜盘3均为J型侧壁的一体式结构，第一膜盘2和第二膜盘3的外圈端口相对，且通过铆钉连接；挠性杆5的一端与第一膜盘2的内圈端口连接，挠性杆5的另一端与第二膜盘3内圈端口的内沿连接，中间轴6的一端与第二膜盘3内圈端口的外沿固定连接。
作为优选，所述第一膜盘2与输入法兰1采用一体式结构。
本发明的有益效果，本发明的联轴器满足高速运行要求同时可传递轴向力并能够补偿角向偏移，与鼓形齿联轴器组合使用可实现轴向、角向和径向补偿，补偿能力较普通膜盘联轴器大大提高。联轴器中挠性杆用于限制膜盘的轴向变形、传递轴向力，同时能够承受随膜盘角向补偿而产生的弯曲疲劳应力。通过挠性杆的轴向限位膜盘仅补偿角向变形，并且膜盘采用了J型盘和双盘结构，增加了膜盘的补偿性能缩小了膜盘直径，使联轴器更为适合高速大补偿的应用场合。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
本实施方式的一种膜盘-齿式组合联轴器，如图1所示，包括输入法兰1、第一膜盘2、第二膜盘3、挠性杆5、中间轴6、外齿8、内齿9和输出法兰10；第一膜盘2与第二膜盘3串联连接，且通过铆钉4连接；挠性杆5两端为法兰面，中部为杆状结构，挠性杆5的杆状结构伸入第一膜盘2和第二膜盘3围成的腔体内部，挠性杆5一端的两个端面分别与输入法兰1的端口和第一膜盘2的端口连接，挠性杆5的另一端与第二膜盘3端口内沿连接，该端口还与中间轴6的一个端口的外沿连接，中间轴6的另一端口、外齿8、内齿9和输出法兰10依次连接；输入法兰1、第一膜盘2、第二膜盘3、挠性杆5、中间轴6、外齿8、内齿9和输出法兰10同轴。
本实施方式的联轴器的两个铰点分别为膜盘和鼓形齿，鼓形齿可补偿轴向变形和角向变形，膜盘仅补偿角向变形，整台联轴器即可实现轴向、角向、径向的补偿。
本实施方式的挠性杆5用于限制膜盘的轴向变形、传递轴向力，在膜盘角向变形时挠性杆要能够随膜盘的补偿角度而弯曲变形，联轴器旋转时，每转一圈膜盘都会进行一次角向变形，挠性杆也随之弯曲一次；在联轴器轴向补偿时，挠性杆要能够承受鼓形齿轴向滑动所需要的轴向力；因此，要保证挠性杆的静强度及弯曲疲劳强度。
本实施采用了双膜盘串联结构，在相同扭矩的情况下是单膜盘补偿能力的2倍；并且在限制膜盘轴向变形后，膜盘的角度补偿能力大幅增加，进一步加大了整台联轴器的角向补偿和径向补偿能力。
制造时通过控制挠性杆5的长度，使装配后第一膜盘2和第二膜盘3不发生轴向变形。挠性杆5具有较大的轴向刚度和较小的弯曲刚度，在使用时能够限制膜盘的轴向变形，同时对膜盘的角向变形阻碍较小。挠性杆具有良好的静强度和疲劳强度，在承受轴向压力时不产生压杆失稳现象，并能够承受高速旋转时弯曲疲劳。
本实施方式的第一膜盘2和第二膜盘3均为J型侧壁的一体式结构，其型面曲线，使联轴器具有更大的补偿能力和传扭能力。第一膜盘2和第二膜盘3内圈通过铰制孔螺栓7分别与输入法兰1和中间轴6连接，方便联轴器的安装拆卸；第一膜盘2和第二膜盘3外圈通过铆钉4连接到一起，与焊接结构相比安装更为便捷且成本较低。
本实施方式的第一膜盘2与输入法兰1采用一体式结构，替代了焊接或螺栓连接结构，缩小了联轴器直径，提高了可靠性。
本实施方式的联轴器通过可传推力膜盘与鼓形齿式组合，利用鼓形齿补偿轴向位移，不能润滑侧使用膜盘补偿角向变形，提高了联轴器其补偿能力并且膜盘侧无需润滑。
虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。

Claims (4)

1.一种膜盘-齿式组合联轴器，其特征在于，所述联轴器包括输入法兰(1)、第一膜盘(2)、第二膜盘(3)、挠性杆(5)、中间轴(6)、外齿(8)、内齿(9)和输出法兰(10)；
第一膜盘(2)的一个端口和第二膜盘(3)的一个端口相对，第一膜盘(2)和第二膜盘(3)内圈通过铰制孔螺栓(7)分别与输入法兰(1)和中间轴(6)连接；挠性杆(5)两端为法兰面，中部为杆状结构，挠性杆(5)的杆状结构伸入第一膜盘(2)和第二膜盘(3)围成的腔体内部，挠性杆(5)一端的两个端面分别与输入法兰(1)的端口和第一膜盘(2)另一端口连接，挠性杆(5)的另一端与第二膜盘(3)另一端口的内沿连接，中间轴(6)的一端与第二膜盘(3)的另一端口的外沿固定连接，中间轴(6)的另一端、外齿(8)、内齿(9)和输出法兰(10)依次连接；第一膜盘(2)和第二膜盘(3)外圈通过铆钉(4)连接到一起；
输入法兰(1)、第一膜盘(2)、第二膜盘(3)、挠性杆(5)、中间轴(6)、外齿(8)、内齿(9)和输出法兰(10)同轴。
2.根据权利要求1所述的联轴器，其特征在于，挠性杆具有较大的轴向刚度和较小的弯曲刚度，在承受轴向压力时不产生压杆失稳现象，并能够承受高速旋转时弯曲疲劳。
3.根据权利要求1所述的联轴器，其特征在于，所述第一膜盘(2)和第二膜盘(3)均为J型侧壁的一体式结构，第一膜盘(2)和第二膜盘(3)的外圈端口相对；挠性杆(5)的一端与第一膜盘(2)的内圈端口连接，挠性杆(5)的另一端与第二膜盘(3)内圈端口的内沿连接，中间轴(6)的一端与第二膜盘(3)内圈端口的外沿固定连接。
4.根据权利要求3所述的联轴器，其特征在于，所述第一膜盘(2)与输入法兰(1)采用一体式结构。
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