CN113483030B - 一种可用于高速旋转连接的刚性联轴器及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可用于高速旋转连接的刚性联轴器及其制备方法，其包括左连接法兰、连接轴以及右连接法兰，所述左连接法兰端面的中心位置贯穿设置有正六边形内孔一，所述左连接法兰的端面上且以所述正六边形内孔一为中心圆周阵列有多个螺纹孔一和沉孔一，所述左连接法兰通过所述正六边形内孔一适配套设于所述连接轴的左端部b上。本发明装置为保护传动系统的重要部件不致损坏，可通过在连接轴的径向位置开环形切口槽，可以使得连接轴起到保险丝的作用，当主动轴与被动轴之间的相对扭矩超过设计的最大值时，连接轴将断裂，从而保护主动轴与被动轴上重要传动部件不致损坏，在排查故障之后再更换连接轴。

Description

一种可用于高速旋转连接的刚性联轴器及其制备方法
技术领域
本发明具体涉及联轴器技术领域，具体是一种可用于高速旋转连接的刚性联轴器及其制备方法。
背景技术
联轴器是机械传动领域中的一种通用部件，主要用于主动轴与被动轴的连接，目前联轴器分为刚性和柔性两大类，由于柔性联轴器灵敏度低、扭矩传递小、安装空间大，因而在一些高精密、大扭矩的运动场合越来越多地倾向于使用刚性联轴器，刚性联轴器具有的超低惯性和高灵敏度特性可在伺服运动系统中能发挥出色的性能，但现有的刚性联轴器对轴线的对称精度要求很高，尤其在高速运动的环境下，微小的轴间相对位移都容易使得联轴器损坏，进而使得轴、轴承等运动部件发生故障，因此高速、大扭矩运动模式下如何实现安全可靠的刚性联轴器是目前的机械传动领域的技术难题。
发明内容
为此，本发明提出一种可用于高速旋转连接的刚性联轴器及其制备方法以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：一种可用于高速旋转连接的刚性联轴器，其包括左连接法兰、连接轴以及右连接法兰，所述左连接法兰端面的中心位置贯穿设置有正六边形内孔一，所述左连接法兰的端面上且以所述正六边形内孔一为中心圆周阵列有多个螺纹孔一和沉孔一，所述左连接法兰通过所述正六边形内孔一适配套设于所述连接轴的左端部b上；
所述右连接法兰端面的中心位置贯穿设置有正六边形内孔二，所述右连接法兰的端面上且以所述正六边形内孔二为中心圆周阵列有多个所述螺纹孔二和沉孔二，所述右连接法兰通过所述正六边形内孔二适配套设于所述连接轴的右端部b上。
进一步，作为优选，所述连接轴通过其左端部b的弧面一与所述左连接法兰的正六边形内孔一进行弧面接触，所述连接轴通过其右端部b的弧面二与所述右连接法兰的正六边形内孔二进行弧面接触。
进一步，作为优选，所述连接轴中部的外表面且沿其径向设置有环形切口槽。
一种可用于高速旋转连接的刚性联轴器的制备方法，其包括以下步骤：
S1：通过锻造、粗车、热处理、精车、加工中心钻孔、平面磨两端面、慢走丝加工六方孔这些工序即可制成左连接法兰与右连接法兰；
S2：通过锻造、粗车、热处理、精车、加工中心铣弧形端面这些工序即可制成连接轴；
S3：利用左连接法兰上的沉孔一(或螺纹孔一)将其固定在用户主动轴上，将连接轴的左端面b从左连接法兰的右端部a插入至左端部a；
S4：利用右连接法兰上的沉孔二(或螺纹孔二)将其固定在用户被动轴上，随后将右连接法兰的正六边形内孔二套入连接轴的右端面b，在主动轴和被动轴的轴向位置均有挡片起到轴向限位的作用，以防止连接轴的两端分别从左连接法兰的左端部a和右连接法兰的右端部c滑出；
S5：连接轴的左端部b与右端部b均设计为正六面体结构，左端部b的表面设置为弧面结构，右端部b的表面也设置为弧面结构，这种弧面接触模式可以大幅降低主动轴与被动轴的同心度要求，从而增加了系统的可靠性；
S6：当主动轴高速旋转时，将带动固定在其上的左连接法兰高速转动，左连接法兰又带动插入其内的连接轴转动，连接轴再带动右连接法兰及被动轴旋转，从而达到传动的效果；
S7：为保护传动系统的重要部件不致损坏，可通过在连接轴的径向位置处加工出环形切口槽，可以使得连接轴起到保险丝的作用，当主动轴与被动轴之间的相对扭矩超过设计的最大值时，连接轴将断裂，从而保护主动轴与被动轴上重要传动部件不致损坏，在排查故障之后再更换连接轴。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.当主动轴高速旋转时，将带动固定在其上的左连接法兰高速转动，左连接法兰又带动插入其内的连接轴转动，连接轴再带动右连接法兰及被动轴旋转，从而达到传动的效果，由于连接轴左、右两端部均设计为正六面体模式，且每个面均为弧面，当连接轴插入左(或右)连接法兰中即是通过弧面与左(或右)连接法兰的正六边形内孔进行接触的，这种弧面接触模式可以大幅降低主动轴与被动轴的同心度要求，从而增加了系统的可靠性。
2.为保护传动系统的重要部件不致损坏，可通过在连接轴的径向位置开环形切口槽，可以使得连接轴起到保险丝的作用，当主动轴与被动轴之间的相对扭矩超过设计的最大值时，连接轴将断裂，从而保护主动轴与被动轴上重要传动部件不致损坏，在排查故障之后再更换连接轴。
附图说明
图1为一种可用于高速旋转连接的刚性联轴器的立体结构示意图；
图2为一种可用于高速旋转连接的刚性联轴器中左连接法兰的结构示意图；
图3为一种可用于高速旋转连接的刚性联轴器中连接轴的结构示意图；
图4为一种可用于高速旋转连接的刚性联轴器中右连接法兰的结构示意图。
图中：1、左连接法兰；2、连接轴；3、右连接法兰；4、左端部a；5、右端部a；6、螺纹孔一；7、沉孔一；8、正六边形内孔一；9、左端面b；10、右端面b；11、弧面一；12、弧面二；13、左端部b；14、右端部b；15、左端部c；16、右端部c；17、螺纹孔二；18、沉孔二；19、正六边形内孔二；20、环形切口槽。
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做出创造性劳动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。
实施例：请参阅附图1-4，本发明提供一种技术方案：一种可用于高速旋转连接的刚性联轴器，其包括左连接法兰1、连接轴2以及右连接法兰3，左连接法兰1端面的中心位置贯穿设置有正六边形内孔一8，左连接法兰1的端面上且以正六边形内孔一8为中心圆周阵列有多个螺纹孔一6和沉孔一7，左连接法兰1通过正六边形内孔一8适配套设于连接轴2的左端部b13上；具体的，左连接法兰1通过其上的沉孔一7(或螺纹孔一6)固定于用户主动轴上。
右连接法兰3端面的中心位置贯穿设置有正六边形内孔二19，右连接法兰3的端面上且以正六边形内孔二19为中心圆周阵列有多个螺纹孔二17和沉孔二18，右连接法兰3通过正六边形内孔二19适配套设于连接轴2的右端部b14上；具体的，右连接法兰3通过其上的沉孔二18(或螺纹孔二17)固定于用户被动轴上。
需要强调的是，在主动轴和被动轴的轴向位置均有挡片起到轴向限位的作用，以防止连接轴2从左连接法兰1的左端部a4(或右连接法兰3的右端部c16)滑出。
本实施例中，连接轴2通过其左端部b13的弧面一11与左连接法兰1的正六边形内孔一8进行弧面接触，连接轴2通过其右端部b14的弧面二12与右连接法兰3的正六边形内孔二19进行弧面接触；具体的，这种弧面接触模式可以大幅降低主动轴与被动轴的同心度要求，从而增加了系统的可靠性。
本实施例中，连接轴2中部的外表面且沿其径向设置有环形切口槽20；具体的，环形切口槽20的设计可以使得连接轴2起到保险丝的作用，当主动轴与被动轴之间的相对扭矩超过设计的最大值时，连接轴2将断裂，从而保护主动轴与被动轴上重要传动部件不致损坏，在排查故障之后再更换连接轴2。
一种可用于高速旋转连接的刚性联轴器的制备方法，其包括以下步骤：
S1：通过锻造、粗车、热处理、精车、加工中心钻孔、平面磨两端面、慢走丝加工六方孔这些工序即可制成左连接法兰1与右连接法兰3；
S2：通过锻造、粗车、热处理、精车、加工中心铣弧形端面这些工序即可制成连接轴2；
S3：利用左连接法兰1上的沉孔一7(或螺纹孔一6)将其固定在用户主动轴上，将连接轴2的左端面b9从左连接法兰1的右端部a5插入至左端部a4；
S4：利用右连接法兰3上的沉孔二18(或螺纹孔二17)将其固定在用户被动轴上，随后将右连接法兰3的正六边形内孔二19套入连接轴2的右端面b10，在主动轴和被动轴的轴向位置均有挡片起到轴向限位的作用，以防止连接轴2的两端分别从左连接法兰1的左端部a4和右连接法兰3的右端部c16滑出；
S5：连接轴2的左端部b13与右端部b14均设计为正六面体结构，左端部b13的表面设置为弧面结构，右端部b14的表面也设置为弧面结构，这种弧面接触模式可以大幅降低主动轴与被动轴的同心度要求，从而增加了系统的可靠性；
S6：当主动轴高速旋转时，将带动固定在其上的左连接法兰1高速转动，左连接法兰1又带动插入其内的连接轴2转动，连接轴2再带动右连接法兰3及被动轴旋转，从而达到传动的效果；
S7：为保护传动系统的重要部件不致损坏，可通过在连接轴的径向位置处加工出环形切口槽20，可以使得连接轴2起到保险丝的作用，当主动轴与被动轴之间的相对扭矩超过设计的最大值时，连接轴2将断裂，从而保护主动轴与被动轴上重要传动部件不致损坏，在排查故障之后再更换连接轴2。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种可用于高速旋转连接的刚性联轴器的制备方法，所述刚性联轴器包括左连接法兰(1)、连接轴(2)以及右连接法兰(3)，其特征在于：所述左连接法兰(1)端面的中心位置贯穿设置有正六边形内孔一(8)，所述左连接法兰(1)的端面上且以所述正六边形内孔一(8)为中心圆周阵列有多个螺纹孔一(6)和沉孔一(7)，所述左连接法兰(1)通过所述正六边形内孔一(8)适配套设于所述连接轴(2)的左端部b(13)上；
所述右连接法兰(3)端面的中心位置贯穿设置有正六边形内孔二(19)，所述右连接法兰(3)的端面上且以所述正六边形内孔二(19)为中心圆周阵列有多个螺纹孔二(17)和沉孔二(18)，所述右连接法兰(3)通过所述正六边形内孔二(19)适配套设于所述连接轴(2)的右端部b(14)上；
其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
S1：通过锻造、粗车、热处理、精车、加工中心钻孔、平面磨两端面、慢走丝加工六方孔这些工序即可制成左连接法兰(1)与右连接法兰(3)；
S2：通过锻造、粗车、热处理、精车、加工中心铣弧形端面这些工序即可制成连接轴(2)；
S3：利用左连接法兰(1)上的沉孔一(7)将其固定在用户主动轴上，将连接轴(2)的左端面b(9)从左连接法兰(1)的右端部a(5)插入至左端部a(4)；
S4：利用右连接法兰(3)上的沉孔二(18)将其固定在用户被动轴上，随后将右连接法兰(3)的正六边形内孔二(19)套入连接轴(2)的右端面b(10)，在主动轴和被动轴的轴向位置均有挡片起到轴向限位的作用，以防止连接轴(2)的两端分别从左连接法兰(1)的左端部a(4)和右连接法兰(3)的右端部c(16)滑出；
S5：连接轴(2)的左端部b(13)与右端部b(14)均设计为正六面体结构，左端部b(13)的表面设置为弧面结构，右端部b(14)的表面也设置为弧面结构，这种弧面接触模式可以大幅降低主动轴与被动轴的同心度要求，从而增加了系统的可靠性；
S6：当主动轴高速旋转时，将带动固定在其上的左连接法兰(1)高速转动，左连接法兰(1)又带动插入其内的连接轴(2)转动，连接轴(2)再带动右连接法兰(3)及被动轴旋转，从而达到传动的效果；
S7：为保护传动系统的重要部件不致损坏，在连接轴的径向位置处加工出环形切口槽(20)，使得连接轴(2)起到保险丝的作用，当主动轴与被动轴之间的相对扭矩超过设计的最大值时，连接轴(2)将断裂，从而保护主动轴与被动轴上重要传动部件不致损坏，在排查故障之后再更换连接轴(2)。
2.根据权利要求1所述的一种可用于高速旋转连接的刚性联轴器的制备方法，其特征在于：所述连接轴(2)通过其左端部b(13)的弧面一(11)与所述左连接法兰(1)的正六边形内孔一(8)进行弧面接触，所述连接轴(2)通过其右端部b(14)的弧面二(12)与所述右连接法兰(3)的正六边形内孔二(19)进行弧面接触。
3.根据权利要求1所述的一种可用于高速旋转连接的刚性联轴器的制备方法，其特征在于：所述连接轴(2)中部的外表面且沿其径向设置有环形切口槽(20)。
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