CN112343931B - 一种渐进接触式联轴器 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种渐进接触式联轴器，由第一壳体组件、第二壳体组件、动力轴和弹性传动件组成，所述第一壳体组件和第二壳体组件通过螺栓螺母固定连接在一起，所述动力轴从所述第二壳体组件外部伸入所述第一壳体组件和第二壳体组件两者组成的壳体内部空间中，所述弹性传动件安装于所述壳体内部空间中，且所述弹性传动件套设在所述动力轴的外部；其采用了螺旋叶片式设计，使得联轴器的两连接件之间的连接关系具备一定弹性，而且连接面的渐进式增大的接触面，使其在运行过程更平稳，机械结构不容易损坏。

Description

一种渐进接触式联轴器
技术领域
本发明属于机械领域动力传递的零部件技术领域，具体涉及一种渐进接触式联轴器。
背景技术
随着联轴器性能要求的不断提高，弹性联轴器逐渐出现在大众视野中，其以弹性连接、筛掉振动、柔性启动等优点大幅提升了联轴器所连接的工作机械的稳定性和舒适性。如专利文件CN85202685U中公开了一种高功率减振大挠度扭转弹簧式联轴器，其直接采用弹簧作为连接件，其具有大挠度的优点，但由于弹簧挠度大的特点，使其机械结构刚度有限，在刚性连接关系上受限，而且弹簧变形过大容易损坏，导致联轴器的频繁更换。
发明内容
基于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种渐进接触式联轴器，其采用了螺旋叶片式设计，使得联轴器的两连接件之间的连接关系具备一定弹性，而且连接面的渐进式增大的接触面，使其在运行过程更平稳，机械结构不容易损坏。
本发明采用的技术方案如下：一种渐进接触式联轴器，其特征在于，由第一壳体组件、第二壳体组件、动力轴和弹性传动件组成，所述第一壳体组件和第二壳体组件通过螺栓螺母固定连接在一起，所述动力轴从所述第二壳体组件外部伸入所述第一壳体组件和第二壳体组件两者组成的壳体内部空间中，所述弹性传动件安装于所述壳体内部空间中，且所述弹性传动件套设在所述动力轴的外部；
所述第一壳体组件主体由外部连接轴和扩径壳体构成，所述外部连接轴为空心轴体，其与联轴器所带动的外部工作部件固定连接，以将扭矩传递至外部工作部件，所述扩径壳体为直径大于所述外部连接轴的筒体式结构，其与所述外部连接轴的内部不连通且从外部连接轴的一端向远离所述外部连接轴的方向延伸，所述扩径壳体内表面呈圆周阵列分布有多道渐进接触槽，所述渐进接触槽的长度方向与所述扩径壳体的轴线方向具有一定倾斜角，即所述渐进接触槽倾斜的分布在所述扩径壳体的内表面。
优选的，所述倾斜角在5°至20°之间；所述扩径壳体远离所述外部连接轴的一端的外壁面上周向均匀分布有多个第一法兰螺栓孔。
所述第二壳体组件为两端敞开的圆筒型结构，其内径小于所述扩径壳体的内径，第二壳体组件的一端的外壁面上周向均匀分布有多个第二法兰螺栓孔，所述第二法兰螺栓孔和所述第一法兰螺栓孔相对应，用以将第一壳体组件和第二壳体组件螺栓连接在一起。优选的，所述第二壳体组件的一端径向向外形成扩径环体，所述扩径环体的外径与所述扩径壳体的外径相同，所述第二法兰螺栓孔设置在所述扩径环体的外周面上。
所述动力轴由动力轴主体段、动力轴连接段和传动固定段三段式结构依次连接在一起；所述动力轴主体段的外径大于所述第二壳体组件的内径，其与发动机或电机等动力部件的输出轴固定连接；所述动力轴连接段的外径与所述第二壳体组件的内径相同或略小，使得所述动力轴连接段可伸入第二壳体组件的圆筒型结构的内部，所述动力轴连接段与所述动力轴主体段之间形成有过渡台阶面，所述过渡台阶面与所述第二壳体组件的轴向端面相抵接，以限制所述动力轴在第二壳体组件内部的轴向移动；所述传动固定段固定连接在动力轴连接段远离动力轴主体段的一端，其内径相同或略小于所述第二壳体组件的内径，使得所述传动固定段可穿过第二壳体组件并伸入第一壳体组件的扩径壳体内部，所述传动固定段的外周面上沿轴向分布有多个轴向凸起。所述弹性传动件套设在所述传动固定段的外部，其通过键槽配合限制两者之间的相对转动。
所述弹性传动件包括环形主体，所述环形主体的内周面上沿轴向设置有多个轴向槽，所述轴向槽与所述轴向凸起形成键槽配合，以使环形主体不可转动的套设在所述传动固定段外周侧；所述环形主体的外周面上呈圆周阵列分布有多个渐进接触叶片，所述渐进接触叶片为具备弹性的金属叶片，其长度方向与所述环形主体的轴向方向具备一定夹角，且该夹角的角度大于所述渐进接触槽的长度方向与所述扩径壳体的轴向方向之间的倾斜角。所述弹性传动件套设在所述传动固定段上，且位于所述扩径壳体与所述传动固定段之间的环形空间内，每个渐进接触叶片容纳于一个所述渐进接触槽内部。
本发明联轴器的工作原理解释如下：弹性转动件的每个渐进接触叶片容纳于所述扩径壳体的每个渐进接触槽内部，动力轴带动弹性传动件转动时，由于渐进接触叶片的倾斜角度大于所述渐进接触槽的倾斜角度，初始时，所述渐进接触叶片的一端首先接触到所述渐进接触槽的内壁面，随着转动角度增加，所述渐进接触叶片逐渐形变使得渐进接触叶片的侧面与渐进接触槽的侧面接触面积逐渐增大至最大，从而带动第一壳体组件发生转动，进行扭矩的传递；所述渐进接触叶片在逐渐形变增大接触面积的过程中，其通过弹性形变可以吸收联轴器在启动过程中扭矩突增引起的振动，而且发动机运动过程中的轻微振动也可以经有渐进接触叶片的形变与恢复进行吸收，使联轴器后方的工作部件始终保持平稳运行。
本发明的优点在于：
1、通过渐进接触叶片的弹性接触可以过滤掉发动机启动过程扭矩突增带来的振动现象，以及发动机运行时的微幅持续振动，保证联轴器下游的工作机械平稳运行；
2、多个弹性的渐进接触叶片均匀分散承担扭矩的传递，增强了单个渐进接触叶片的使用寿命，防止其劳损破坏。
附图说明
图1是本发明渐进接触式联轴器的整体结构示意图；
图2是本发明渐进接触式联轴器的剖面结构示意图；
图3是本发明渐进接触式联轴器的第一壳体组件结构示意图；
图4是本发明渐进接触式联轴器的第二壳体组件结构示意图；
图5是本发明渐进接触式联轴器的动力轴结构示意图；
图6是本发明渐进接触式联轴器的弹性传动件结构示意图；
图中：1、第一壳体组件，2、第二壳体组件，3、动力轴，4、弹性传动件；
1-1、外部连接轴，1-2、扩径壳体，1-3、第一法兰螺栓孔，1-4、渐进接触槽；
2-1、第二法兰螺栓孔；3-1、动力轴主体段，3-2、动力轴连接段，3-3、传动固定段，3-4、轴向凸起；
4-1、环形主体，4-2、轴向槽，4-3、渐进接触叶片。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方法，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
参阅附图，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的位置限定用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
图1是本发明渐进接触式联轴器的整体结构示意图，图2是本发明渐进接触式联轴器的剖面结构示意图；如图所示，本发明渐进接触式联轴器由第一壳体组件1、第二壳体组件2、动力轴3和弹性传动件4组成，所述第一壳体组件1和第二壳体组件2通过螺栓螺母固定连接在一起，所述动力轴3从所述第二壳体组件2外部伸入所述第一壳体组件1和第二壳体组件2两者组成的壳体内部空间中，所述弹性传动件4安装于所述壳体内部空间中，且所述弹性传动件4套设在所述动力轴3的外部。
具体的，图3是本发明渐进接触式联轴器的第一壳体结构示意图，如图所示，所述第一壳体组件1主体由外部连接轴1-1和扩径壳体1-2构成，所述外部连接轴1-1为空心轴体，其与联轴器所带动的外部工作部件固定连接，以将扭矩传递至外部工作部件，所述扩径壳体1-2为直径大于所述外部连接轴1-1的筒体式结构，其与所述外部连接轴1-1的内部不连通且从外部连接轴1-1的一端向所述外部连接轴1-1的轴向相反的方向延伸，所述扩径壳体1-2内表面呈圆周阵列分布有多道渐进接触槽1-4，所述渐进接触槽1-4的长度方向与所述扩径壳体1-2的轴线方向具有一定倾斜角，即所述渐进接触槽1-4倾斜的分布在所述扩径壳体1-2的内表面，优选的，所述倾斜角在5°至20°之间；所述扩径壳体1-2远离所述外部连接轴1-1的一端的外壁面上周向均匀分布有多个第一法兰螺栓孔1-3。
图4是本发明渐进接触式联轴器的第二壳体组件结构示意图，如图所示，所述第二壳体组件2为两端敞开的圆筒型结构，其内径小于所述扩径壳体1-2的内径，第二壳体组件2的一端的外壁面上周向均匀分布有多个第二法兰螺栓孔2-1，所述第二法兰螺栓孔2-1和所述第一法兰螺栓孔1-3相对应，用以将第一壳体组件1和第二壳体组件2螺栓连接在一起。优选的，所述第二壳体组件2的一端径向向外形成扩径环体，所述扩径环体的外径与所述扩径壳体1-2的外径相同，所述第二法兰螺栓孔2-1设置在所述扩径环体的外周面上。
图5是本发明渐进接触式联轴器的动力轴结构示意图，如图所示，所述动力轴3由动力轴主体段3-1、动力轴连接段3-2和传动固定段3-3三段式结构依次连接在一起；所述动力轴主体段3-1的外径大于所述第二壳体组件2的内径，其与发动机或电机等动力部件的输出轴固定连接；所述动力轴连接段3-2的外径与所述第二壳体组件2的内径相同或略小，使得所述动力轴连接段3-2可伸入第二壳体组件2的圆筒型结构的内部，所述动力轴连接段3-2与所述动力轴主体段3-1之间形成有过渡台阶面，所述过渡台阶面与所述第二壳体组件2的轴向端面相抵接，以限制所述动力轴3在第二壳体组件2内部的轴向移动；所述传动固定段3-3固定连接在动力轴连接段3-2远离动力轴主体段3-1的一端，其内径相同或略小于所述第二壳体组件2的内径，使得所述传动固定段3-3可穿过第二壳体组件2并伸入第一壳体组件1的扩径壳体1-2内部，所述传动固定段3-1的外周面上沿轴向分布有多个轴向凸起3-4。所述弹性传动件4套设在所述传动固定段3-3的外部，其通过键槽配合限制两者之间的相对转动。
如图6所示，是本发明渐进接触式联轴器的弹性传动件结构示意图，所述弹性传动件4包括环形主体4-1，所述环形主体4-1的内周面上沿轴向设置有多个轴向槽4-2，所述轴向槽4-2与所述轴向凸起3-4形成键槽配合，以使环形主体4-1不可转动的套设在所述传动固定段外周侧；所述环形主体4-1的外周面上呈圆周阵列分布有多个渐进接触叶片4-3，所述渐进接触叶片4-3为具备弹性的金属叶片，其长度方向与所述环形主体4-1的轴向方向具备一定夹角，且该夹角的角度大于所述渐进接触槽1-4的长度方向与所述扩径壳体1-2的轴向方向之间的倾斜角。所述弹性传动件4套设在所述传动固定段3-3上，且位于所述扩径壳体1-2与所述传动固定段3-3之间的环形空间内，每个渐进接触叶片4-3容纳于一个所述渐进接触槽1-4内部。
下面结合图1-6对本发明联轴器的工作原理解释如下：弹性转动件4的每个渐进接触叶片4-3容纳于所述扩径壳体1-2的每个渐进接触槽1-4内部，动力轴3带动弹性传动件4转动时，由于渐进接触叶片4-3的倾斜角度大于所述渐进接触槽1-4的倾斜角度，初始时，所述渐进接触叶片4-3的一端首先接触到所述渐进接触槽1-4的内壁面，随着转动角度增加，所述渐进接触叶片4-3逐渐形变使得渐进接触叶片4-3的侧面与渐进接触槽1-4的侧面接触面积逐渐增大至最大，从而带动第一壳体组件1发生转动，进行扭矩的传递；所述渐进接触叶片4-3在逐渐形变增大接触面积的过程中，其通过弹性形变可以吸收联轴器在启动过程中扭矩突增引起的振动，而且发动机运动过程中的轻微振动也可以经有渐进接触叶片4-3的形变与恢复进行吸收，使联轴器后方的工作部件始终保持平稳运行。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可作出的各种等效结构或等效流程的修改或变形，或直接或间接运用到其他相关的技术领域，仍在本发明的保护范围以内。

Claims (4)

1.一种渐进接触式联轴器，其特征在于，由第一壳体组件、第二壳体组件、动力轴和弹性传动件组成，所述第一壳体组件和第二壳体组件通过螺栓螺母固定连接在一起，所述动力轴从所述第二壳体组件外部伸入所述第一壳体组件和第二壳体组件两者组成的壳体内部空间中，所述弹性传动件安装于所述壳体内部空间中，且所述弹性传动件套设在所述动力轴的外部；
所述第一壳体组件主体由外部连接轴和扩径壳体构成，所述外部连接轴为空心轴体，所述扩径壳体为直径大于所述外部连接轴的筒体式结构，其与所述外部连接轴的内部不连通且从外部连接轴的一端向远离所述外部连接轴的方向延伸，所述扩径壳体内表面呈圆周阵列分布有多道渐进接触槽，所述渐进接触槽的长度方向与所述扩径壳体的轴线方向具有一定倾斜角；所述第二壳体组件为两端敞开的圆筒型结构，其内径小于所述扩径壳体的内径；
所述动力轴由动力轴主体段、动力轴连接段和传动固定段三段式结构依次连接在一起；所述动力轴主体段的外径大于所述第二壳体组件的内径，其与发动机或电机等动力部件的输出轴固定连接；所述动力轴连接段的外径与所述第二壳体组件的内径相同或略小，使得所述动力轴连接段可伸入第二壳体组件的圆筒型结构的内部，所述动力轴连接段与所述动力轴主体段之间形成有过渡台阶面，所述过渡台阶面与所述第二壳体组件的轴向端面相抵接，以限制所述动力轴在第二壳体组件内部的轴向移动；所述传动固定段固定连接在动力轴连接段远离动力轴主体段的一端，其内径相同或略小于所述第二壳体组件的内径，使得所述传动固定段可穿过第二壳体组件并伸入第一壳体组件的扩径壳体内部，所述传动固定段的外周面上沿轴向分布有多个轴向凸起；所述弹性传动件套设在所述传动固定段的外部，其通过键槽配合限制两者之间的相对转动；
所述弹性传动件包括环形主体，所述环形主体不可转动的套设在所述传动固定段外周侧；所述环形主体的外周面上呈圆周阵列分布有多个渐进接触叶片，所述渐进接触叶片为具备弹性的金属叶片，其长度方向与所述环形主体的轴向方向具备一定夹角，且该夹角的角度大于所述渐进接触槽的长度方向与所述扩径壳体的轴向方向之间的倾斜角；所述弹性传动件套设在所述传动固定段上，且位于所述扩径壳体与所述传动固定段之间的环形空间内，每个渐进接触叶片容纳于一个所述渐进接触槽内部。
2.根据权利要求1所述的联轴器，其特征还在于，所述渐进接触槽的长度方向与所述扩径壳体的轴线方向之间的倾斜角在5°至20°之间。
3.根据权利要求1所述的联轴器，其特征还在于，所述扩径壳体远离所述外部连接轴的一端的外壁面上周向均匀分布有多个第一法兰螺栓孔；所述第二壳体组件的一端的外壁面上周向均匀分布有多个第二法兰螺栓孔，所述第二法兰螺栓孔和所述第一法兰螺栓孔相对应，用以将第一壳体组件和第二壳体组件螺栓连接在一起。
4.根据权利要求3所述的联轴器，其特征还在于，所述第二壳体组件的一端径向向外形成扩径环体，所述扩径环体的外径与所述扩径壳体的外径相同，所述第二法兰螺栓孔设置在所述扩径环体的外周面上。
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