CN111577780B - 一种弹性膜片联轴器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种弹性膜片联轴器，包括相背间隔设置的左半联轴节和右半联轴节，左半联轴节和右半联轴节之间压装有弹性体，沿着轴向贯穿弹性体嵌装有膜片组；膜片组的结构为：包括沿着轴向间隔交替设置的膜片一和膜片二，多片膜片一与左半联轴节固装，多片膜片二与右半联轴节固装；多片膜片一和多片膜片二的中心通过铆钉铆装；使用时，左半联轴节和右半联轴节分别与外部传动轴固装，通过相邻膜片一与膜片二之间的摩擦力以及弹性体传递扭矩，实现传动轴间动力的传递；本发明通过膜片的变形以补偿相连传动轴之间的角向、轴向和径向位移，并通过弹性体分散作用于膜片上的载荷，从而减小膜片所受的应力，大大提升了联轴器使用性能和使用寿命。

Description

一种弹性膜片联轴器

技术领域

本发明涉及联轴器技术领域，尤其是一种弹性膜片联轴器。

背景技术

联轴器是机械传功装置中常用的部件，其主要用来联接不同部件之间的两根轴，使其一起转动并传递扭矩，广泛用于船舶、航空航天等各类领域中。现有的船舶动力系统中，由于不同载荷、水面不平稳性、冷热变形等因素影响，输入轴与输出轴之间存在一定的轴向、径向和角向位移，通常使用挠性联轴器来补偿轴系位移偏差，减小不对中性。

膜片联轴器作为挠性联轴器的一种，其通过金属膜片的弹性变形来补偿输入轴和输出轴之间的位移偏差，同时对冲击、振动的工作条件有很好地减震、降噪效果，广泛用于船舶动力系统中。在现有的膜片联轴器中，大扭矩的传递要求增加膜片厚度来提高膜片传动能力，而位移补偿则要求减小膜片厚度以降低膜片刚性来提高联轴器的位移补偿能力，减小因位移补偿而引起的应力，因此，现有的膜片联轴器上存在增大传递扭矩和提高位移补偿能力的矛盾，现有的膜片联轴器存在传动能力不足、位移偏差补偿能力不足、膜片应力较大且易损坏等问题，严重影响了联轴器的使用性能和寿命。

另一方面，现有的膜片联轴器采用一体形式的膜片叠加，膜片的结构限制了膜片变形，从而限制了膜片联轴器的位移补偿能力。通常情况下，为提高联轴器传递扭矩和位移补偿的能力，采用增大联轴器膜片外径的方法来实现，但该方式受限于传动机构的尺寸大小，部分场景不适用。采用多组膜片联轴器串联的方法虽然也能增加联轴器的位移补偿能力，但同时增大了联轴器的轴向尺寸，增大了联轴器的体积，铰接过多也极易出现不稳定的情况。

发明内容

本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种结构合理的弹性膜片联轴器，从而在传递扭矩的同时实现角向、轴向及径向位移的有效补偿，并大大提升了联轴器使用性能和使用寿命。

本发明所采用的技术方案如下：

一种弹性膜片联轴器，包括相背间隔设置的左半联轴节和右半联轴节，所述左半联轴节和右半联轴节之间压装有弹性体，沿着轴向贯穿弹性体嵌装有膜片组；

所述膜片组的结构为：包括沿着轴向间隔交替设置的膜片一和膜片二，多片膜片一与左半联轴节固装，多片膜片二与右半联轴节固装；多片膜片一和多片膜片二的中心通过铆钉铆装。

作为上述技术方案的进一步改进：

多片膜片一在轴向方向叠合，多片膜片二在轴向方向叠合，相邻膜片一与膜片二之间呈十字型结构设置；所述弹性体内壁面与该十字型结构的外形匹配卡装。

所述弹性体包括环形结构的弹性本体，弹性本体内壁面上向内延伸形成周向间隔设置的卡齿，卡齿对应卡装于膜片一与膜片二之间构成的夹角内。

所述膜片一与膜片二之间所成夹角的两边均为渐开线形状；所述卡齿侧边边缘亦为渐开线形状；所述膜片一与膜片二的结构相同。

贯穿多片膜片一安装有螺栓一，膜片一通过螺栓一与左半联轴节固连；贯穿多片膜片二安装有螺栓二，膜片二通过螺栓二与右半联轴节固连。

所述螺栓一从左至右依次贯穿左半联轴节和多片膜片一，穿出膜片一的螺栓一尾部安装有螺母；所述螺栓二从右至左依次贯穿右半联轴节和多片膜片二，穿出膜片二的螺栓二尾部安装有相同的螺母。

所述右半联轴节上开有容纳螺栓一尾部及对应螺母的凹口；所述左半联轴节上开有容纳螺栓二尾部及对应螺母的相同的凹口；所述左半联轴节和右半联轴节结构相同。

多片膜片一之间因螺栓一与对应螺母而轴向压紧，多片膜片二之间因螺栓二与对应螺母而轴向压紧，相邻膜片一与膜片二之间贴合压紧。

所述螺栓一与膜片一之间、螺栓二与膜片二之间均安装有套筒。

所述左半联轴节与右半联轴节上均沿着轴向开有键槽，左半联轴节与右半联轴节分别与外部传动轴固装；所述膜片一与膜片二的材质均为金属。

本发明的有益效果如下：

本发明结构紧凑、合理，操作方便，左半联轴节和右半联轴节分别与外部传动轴固装，通过相邻膜片一与膜片二之间的摩擦力以及弹性体传递扭矩，实现传动轴间动力的传递；通过膜片的变形以补偿相连传动轴之间的角向、轴向和径向位移，并通过弹性体分散作用于膜片上的载荷，从而减小膜片所受的应力，大大提升了联轴器使用性能和使用寿命；

本发明还包括如下优点：

相较于现有的一体式膜片叠加，采用不同组的膜片一和膜片二相互间隔交替的形式，得以补偿更大的角向、轴向和径向位移，减小传动轴之间的不对中性；

在螺栓一、螺栓二的作用下，多片膜片一压紧，多片膜片二压紧，使得相邻膜片一与膜片二产生微小变形并相互贴紧，通过相邻膜片一与膜片二之间的静摩擦力传递较小的扭矩；当传递扭矩较大时，相邻膜片一与膜片二之间以中心的铆钉铆装处为圆心相对转动，从而由与膜片组嵌装的弹性体分散应力；

弹性体的存在，使得联轴器在不增加外径尺寸的同时，能够传递较大的扭矩，并提供更好地位移补偿能力；

多片膜片一、膜片二间隔交替叠加的方式，使得部分膜片一或膜片二断裂或是弹性体破坏时，依然能够保证联轴器本身的连续运行能力，交替叠加的结构形式有效提高了联轴器的可靠性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1的爆炸图。

图3为本发明膜片组的结构示意图。

图4为图3的爆炸图。

其中：1、左半联轴节；2、右半联轴节；3、弹性体；4、膜片组；5、螺栓一；6、螺栓二；11、键槽；21、凹口；31、卡齿；41、膜片一；42、膜片二；43、套筒；44、铆钉。

具体实施方式

下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。

如图1和图2所示，本实施例的一种弹性膜片联轴器，包括相背间隔设置的左半联轴节1和右半联轴节2，左半联轴节1和右半联轴节2之间压装有弹性体3，沿着轴向贯穿弹性体3嵌装有膜片组4；

如图3和图4所示，膜片组4的结构为：包括沿着轴向间隔交替设置的膜片一41和膜片二42，多片膜片一41与左半联轴节1固装，多片膜片二42与右半联轴节2固装；多片膜片一41和多片膜片二42的中心通过铆钉44铆装，构成膜片组4。

相较于现有的一体式膜片叠加，采用不同组的膜片一41和膜片二42相互间隔交替的形式，得以补偿更大的角向、轴向和径向位移，减小传动轴之间的不对中性。

多片膜片一41在轴向方向叠合，多片膜片二42在轴向方向叠合，相邻膜片一41与膜片二42之间呈十字型结构设置；弹性体3内壁面与该十字型结构的外形匹配卡装，弹性体3的存在，使得联轴器在不增加外径尺寸的同时，能够传递较大的扭矩，并提供更好地位移补偿能力。

弹性体3包括环形结构的弹性本体，弹性本体内壁面上向内延伸形成周向间隔设置的卡齿31，卡齿31对应卡装于膜片一41与膜片二42之间构成的夹角内。

膜片一41与膜片二42之间所成夹角的两边均为渐开线形状；卡齿31侧边边缘亦为渐开线形状；膜片一41与膜片二42的结构相同。

贯穿多片膜片一41安装有螺栓一5，膜片一41通过螺栓一5与左半联轴节1固连；贯穿多片膜片二42安装有螺栓二6，膜片二42通过螺栓二6与右半联轴节2固连。

螺栓一5从左至右依次贯穿左半联轴节1和多片膜片一41，穿出膜片一41的螺栓一5尾部安装有螺母；螺栓二6从右至左依次贯穿右半联轴节2和多片膜片二42，穿出膜片二42的螺栓二6尾部安装有相同的螺母；螺栓一5或螺栓二6对应的螺母处配合套装有平垫和弹簧垫圈，平垫用于增加螺母与膜片组4之间的接触面积，弹簧垫圈用于防止螺母松动从而保证膜片组4内相邻膜片一41、膜片二42之间的初始压紧力。

右半联轴节2上开有容纳螺栓一5尾部及对应螺母的凹口21；左半联轴节1上开有容纳螺栓二6尾部及对应螺母的相同的凹口21；左半联轴节1和右半联轴节2结构相同。

多片膜片一41之间因螺栓一5与对应螺母而轴向压紧，多片膜片二42之间因螺栓二6与对应螺母而轴向压紧，相邻膜片一41与膜片二42之间贴合压紧，使得相邻膜片一41与膜片二42产生微小变形并相互贴紧，通过相邻膜片一41与膜片二42之间的静摩擦力传递较小的扭矩；当传递扭矩较大时，相邻膜片一41与膜片二42之间以中心的铆钉44铆装处为圆心相对转动，从而由与膜片组4嵌装的弹性体3分散应力。

螺栓一5与膜片一41之间、螺栓二6与膜片二42之间均安装有套筒43。

左半联轴节1与右半联轴节2上均沿着轴向开有键槽11，左半联轴节1与右半联轴节2分别与外部传动轴固装；膜片一41与膜片二42的材质均为金属。

本发明的工作原理为：

左半联轴节1和右半联轴节2分别通过键槽11与外部传动轴固装，通过相邻膜片一41与膜片二42之间的静摩擦力实现传动轴之间扭矩的传递；当传递扭矩较大时，相邻膜片一41与膜片二42之间以中心的铆钉44铆装处为圆心相对转动，膜片组4作用于外部周向的弹性体3，由弹性体3本身的弹性特性助力于膜片组4分散所受应力，实现传动轴间动力的传递。

采用多片膜片一41、膜片二42间隔交替叠加的方式，使得部分膜片一41或膜片二42断裂或是弹性体3破坏时，依然能够保证联轴器本身的连续运行能力，交替叠加的结构形式有效提高了联轴器的可靠性。

本发明的膜片联轴器结构紧凑合理巧妙，能够实现传动轴间角向、轴向以及径向位移的有效补偿，大大提升了联轴器使用性能及使用寿命。

以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。

Claims (9)

1.一种弹性膜片联轴器，包括相背间隔设置的左半联轴节（1）和右半联轴节（2），其特征在于：所述左半联轴节（1）和右半联轴节（2）之间压装有弹性体（3），沿着轴向贯穿弹性体（3）嵌装有膜片组（4）；

所述膜片组（4）的结构为：包括沿着轴向间隔交替设置的膜片一（41）和膜片二（42），多片膜片一（41）与左半联轴节（1）固装，多片膜片二（42）与右半联轴节（2）固装；多片膜片一（41）和多片膜片二（42）的中心通过铆钉（44）铆装；

多片膜片一（41）在轴向方向叠合，多片膜片二（42）在轴向方向叠合，相邻膜片一（41）与膜片二（42）之间呈十字型结构设置；所述弹性体（3）内壁面与该十字型结构的外形匹配卡装。

2.如权利要求1所述的一种弹性膜片联轴器，其特征在于：所述弹性体（3）包括环形结构的弹性本体，弹性本体内壁面上向内延伸形成周向间隔设置的卡齿（31），卡齿（31）对应卡装于膜片一（41）与膜片二（42）之间构成的夹角内。

3.如权利要求2所述的一种弹性膜片联轴器，其特征在于：所述膜片一（41）与膜片二（42）之间所成夹角的两边均为渐开线形状；所述卡齿（31）侧边边缘亦为渐开线形状；所述膜片一（41）与膜片二（42）的结构相同。

4.如权利要求1所述的一种弹性膜片联轴器，其特征在于：贯穿多片膜片一（41）安装有螺栓一（5），膜片一（41）通过螺栓一（5）与左半联轴节（1）固连；贯穿多片膜片二（42）安装有螺栓二（6），膜片二（42）通过螺栓二（6）与右半联轴节（2）固连。

5.如权利要求4所述的一种弹性膜片联轴器，其特征在于：所述螺栓一（5）从左至右依次贯穿左半联轴节（1）和多片膜片一（41），穿出膜片一（41）的螺栓一（5）尾部安装有螺母；所述螺栓二（6）从右至左依次贯穿右半联轴节（2）和多片膜片二（42），穿出膜片二（42）的螺栓二（6）尾部安装有相同的螺母。

6.如权利要求5所述的一种弹性膜片联轴器，其特征在于：所述右半联轴节（2）上开有容纳螺栓一（5）尾部及对应螺母的凹口（21）；所述左半联轴节（1）上开有容纳螺栓二（6）尾部及对应螺母的相同的凹口（21）；所述左半联轴节（1）和右半联轴节（2）结构相同。

7.如权利要求5所述的一种弹性膜片联轴器，其特征在于：多片膜片一（41）之间因螺栓一（5）与对应螺母而轴向压紧，多片膜片二（42）之间因螺栓二（6）与对应螺母而轴向压紧，相邻膜片一（41）与膜片二（42）之间贴合压紧。

8.如权利要求4所述的一种弹性膜片联轴器，其特征在于：所述螺栓一（5）与膜片一（41）之间、螺栓二（6）与膜片二（42）之间均安装有套筒（43）。

9.如权利要求1所述的一种弹性膜片联轴器，其特征在于：所述左半联轴节（1）与右半联轴节（2）上均沿着轴向开有键槽（11），左半联轴节（1）与右半联轴节（2）分别与外部传动轴固装；所述膜片一（41）与膜片二（42）的材质均为金属。

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