CN111894995A - 一种球形单滑块式万向联轴器 - Google Patents

一种球形单滑块式万向联轴器 Download PDF

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邹品文
张安康
马高长
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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

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

本发明涉及机械传动领域，具体为一种球形单滑块式万向联轴器。包括内球轴、滑块、外球轴。滑块其外圆段放入内球轴球面上的孔内,滑块外球面与内球轴球面贴合,滑块在内球轴球面上绕外圆中心360°任意转动。孔作在通过内球轴球体中心且垂直于轴线的平面上。装好滑块的内球轴装在外球轴；滑块厚度尺寸为F，方向与外球轴的外球面上宽度为F的槽正对。采用该发明所述的一种球形单滑块万向联轴器和花键连接的组合,较好的解决了燃油离心泵的传动输入问题。

Description

一种球形单滑块式万向联轴器
技术领域
本发明涉及机械传动领域，是一种连接两根轴,用于解决两根轴之间存在不同心时传递动力的一种万向联轴器，具体为一种球形单滑块式万向联轴器。
背景技术
在机械传动中,用于连接并传递两同心轴之间动力的方法很多,如花键连接、键(主要指平键)连接、过盈连接、销连接、螺纹连接、锥面连接、梅花形弹性联轴器连接、套筒联轴器连接、凸缘联轴器连接、弹性联轴器连接等。这些连接方式大多解决的是两同心轴之间运动和扭矩的传递问题。如果需连接的两根轴在工作过程中存在不同轴问题，且不同轴量比较大,使用上述的一些连接方法可能会损坏传动轴及相关工作机械。为此，发明一种球形单滑块万向联轴器，提供一种解决连接两根轴,且两根轴在工作过程中存比较大的不同轴量情况下的运动和扭矩传递解决方案。
发明内容
一种球形单滑块式万向联轴器(滑块转轴装在内球体零件上)，由外球轴零件、滑块零件和内球轴零件组成,用于解决被连接的两根轴间工作过程中可能存在比较大的不同心量情况下运动和力的传递问题。
技术方案
本发明所述的一种球形单滑块式万向联轴器，包括内球轴1、滑块2、外球轴3。滑块2其直径ΦB外圆段放入内球轴1直径SΦA球面上直径为ΦB的孔内,滑块2的直径SΦA外球面与内球轴1直径SΦA球面贴合,滑块2在内球轴1直径SΦA球面上绕直径ΦB外圆中心360°任意转动。直径ΦB孔作在通过内球轴1直径SΦA球体中心且垂直于直径ΦD轴线的平面上。装好滑块2的内球轴1装在外球轴3；滑块2厚度尺寸为F，方向与外球轴1直径SΦA的外球面上宽度为F的槽正对。
内球轴1为分体式的,由外端内球块5、螺钉6和半内球轴7组成。
根据上一步，半内球轴7内安装外球轴3后，采用外端内球块5通过螺钉6固定连接外端内球块5和半内球轴7。
所述外端内球块5和半内球轴7连接处设有调整垫片4。
调整垫片4材料与外端内球块5和半内球轴7相同。
所述螺钉6数量根据实际传递扭矩的需要确定。
直径ΦB孔加工在过内球轴1直径SΦA球体中心,与直径ΦD轴线存在任意夹角的平面上,直径ΦB孔的中心线过内球轴1直径SΦA的中心。
外球轴1直径SΦA的外球面上宽度为F的槽为通槽或盲槽。
滑块2尺寸K的大小根据实际需要确定。
各配合的面之间留有间隙,所述间隙为0.01mm。
有益效果
如图所示,如果采用花键、平键等连接方式,当传动轴T和离心泵叶轮轴不同轴量比较大时，将无法正常传动，甚至导致产品损坏。采用该发明所述的一种球形单滑块万向联轴器和花键连接(图中U所示)的组合,较好的解决了燃油离心泵的传动输入问题。
附图说明
图1一种球形单滑块万向联轴器；
图2a内球轴零件图形；
图2b内球轴零件侧视图；
图3a滑块结构示意图形；
图3b滑块结构示侧视图；
图4a外球轴零件侧视图；
图4b外球轴零件图形；
图5球形单滑块式万向联轴器(滑块转轴装在内球体零件上)在某产品传动上的应用图。
具体实施方式
本发明所述的一种球形单滑块万向联轴器，其结构如图1所示，由内球轴1、滑块2、外球轴3等组成。滑块2如图3a所示,其直径ΦB外圆段放入内球轴1直径SΦA球面上(图2a)直径为ΦB的孔内,滑块2的SΦA外球面与内球轴1直径SΦA球面贴合(图2b),滑块在内球轴1直径SΦA球面上绕ΦB外圆中心360°任意转动。直径ΦB孔作在通过内球轴1直径SΦA球体中心且垂直于直径ΦD轴线的平面上。将装好滑块2的内球轴1装在外球轴3(图4b)上,其中滑块2厚度尺寸为F(如图3b所示)，方向与外球轴3直径SΦA的外球面上宽度为F(图4a)的槽正对。
考虑到可装配性,内球轴1实际上是做成分体式的,由外端内球块5、螺钉6和半内球轴7组成(图2中考虑可装配性时二维图),理论上P-P剖面过内球轴上SΦA球体中心并垂直于ΦD轴线。
半内球轴7内安装外球轴3后，采用外端内球块5通过螺钉6固定连接外端内球块5和半内球轴7。按图1完成装配工作后,外球轴3就能在内球轴1内灵活转动,并可传递运动和扭矩。
所述外端内球块5和半内球轴7连接处设有调整垫片4。由于内球轴1切割后有间隙，需要增加垫片，为了保证球形完整度，才能使得外球轴3在内球轴1内灵活转动，另外垫片也能起到很好的防护功能，防止部件之间的摩擦损耗。
调整垫片4材料与外端内球块5和半内球轴7相同。同材料的变形量和刚度一样，不会影响整体圆的完整度，更能保证部件之间的转动灵活。
所述螺钉6数量根据实际传递扭矩的需要确定。
直径ΦB孔加工在过内球轴1直径SΦA球体中心,与直径ΦD轴线存在任意夹角的平面上,直径ΦB孔的中心线过内球轴1直径SΦA的中心。同轴且轴心一致才能保证转动的灵活性。
外球轴1直径SΦA的外球面上宽度为F的槽可以是如图4所示的通槽,也可以不是通槽,只要满足使用需要就行。根据所需要移动的位置距离而自行设计槽的长度。
滑块2尺寸K的大小根据实际需要确定。根据零件功能性需求或使用空间进行调整滑块2的规格，满足不同使用需求。
在实际工程应用中,各配合的面实际上都会根据需要留有适当间隙,所述间隙保证装配后零件之间运动是灵活的。
图5中,M是1台燃油离心泵,工作过程中叶轮高速旋转,燃油从“IN”进入离心泵内,经叶轮做功增压后由“OUT”供出。燃油离心泵的安装法兰N与工装P连接,工装安放在工作台S上。如图所示,如果采用花键、平键等连接方式,当传动轴T和离心泵叶轮轴不同轴量比较大时，将无法正常传动，甚至导致产品损坏。采用该发明所述的一种球形单滑块万向联轴器和花键连接(图中U所示)的组合,较好的解决了燃油离心泵的传动输入问题。
本发明的工作原理
如图1所示,由于内球轴1和外球轴3的内外SΦA球面组成了球关节,在没有滑块2时关节能灵活转动,但不能够传递运动和扭矩。当按照本发明在内球轴上加工了ΦB孔,并装上滑块,滑块头部尺寸为F部分装入外球体对应的宽度为F的槽以后,滑块限制了外球体与内球体之间绕轴线的周向转动,两内外球体之间的关节特性还存在,这样就实现了内外球体之间既能传递运动和扭矩而不失关节作用。

Claims (10)

1.一种球形单滑块式万向联轴器，其特征在于，包括内球轴(1)、滑块(2)、外球轴(3)；滑块(2)直径ΦB外圆段放入内球轴(1)直径SΦA球面上直径为ΦB的孔内,滑块(2)的直径SΦA外球面与内球轴(1)直径SΦA球面贴合,滑块(2)在内球轴(1)直径SΦA球面上绕直径ΦB外圆中心360°任意转动；直径ΦB孔作在通过内球轴(1)直径SΦA球体中心且垂直于直径ΦD轴线的平面上；装好滑块(2)的内球轴(1)装在外球轴(3)；滑块(2)厚度尺寸为F，方向与外球轴(1)直径SΦA的外球面上宽度为F的槽正对。
2.根据权利要求1所述的一种球形单滑块式万向联轴器，其特征在于，内球轴(1)为分体式的,由外端内球块(5)、螺钉(6)和半内球轴(7)组成。
3.根据权利要求2所述的一种球形单滑块式万向联轴器，其特征在于，半内球轴(7)内安装外球轴(3)后，采用外端内球块(5)通过螺钉(6)固定连接半内球轴(7)。
4.根据权利要求3所述的一种球形单滑块式万向联轴器，其特征在于，所述外端内球块(5)和半内球轴(7)连接处设有调整垫片(4)。
5.根据权利要求4所述的一种球形单滑块式万向联轴器，其特征在于，调整垫片(4)材料与外端内球块(5)和半内球轴(7)相同。
6.根据权利要求1所述的一种球形单滑块式万向联轴器，其特征在于，所述螺钉(6)数量根据实际传递扭矩的需要确定。
7.根据权利要求1所述的一种球形单滑块式万向联轴器，其特征在于，直径ΦB孔加工在过内球轴(1)直径SΦA球体中心,与直径ΦD轴线存在任意夹角的平面上,直径ΦB孔的中心线过内球轴(1)中心。
8.根据权利要求1所述的一种球形单滑块式万向联轴器，其特征在于，外球轴(1)直径SΦA的外球面上宽度为F的槽为通槽或盲槽。
9.根据权利要求1所述的一种球形单滑块式万向联轴器，其特征在于，滑块(2)尺寸K的大小根据实际需要确定。
10.根据权利要求1所述的一种球形单滑块式万向联轴器，其特征在于，各配合面之间留有间隙,所述间隙为0.01mm。
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