CN115076246A - 一种可隔离轴向振动的轴联接器 - Google Patents
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Abstract
本申请属于航空发电机振动试验技术领域，具体涉及一种可隔离轴向振动的轴联接器。该轴联接器包括轴套(5)、芯轴(1)及滚动部件(3)，轴套(5)为空心轴，内壁具有多个平行于轴线的条形槽(51)；芯轴(1)一端伸入轴套(5)的空心腔内，并在外壁设置有多个平行于轴线的条形凸起(11)，每个条形凸起(11)适配容纳在对应的轴套(5)的条形槽(51)内，以实现芯轴(1)与轴套(5)的啮合，每个条形槽(51)还具有除容纳条形凸起(11)之外的避让空间；滚动部件(3)填充在所述避让空间内。本申请既能传递拖动动力源的旋转动力，又能够防止振动台的振动传递到拖动动力源上。
Description
技术领域
本申请属于航空发电机振动试验技术领域，具体涉及一种可隔离轴向振动的轴联接器。
背景技术
在航空发电机装备的研制和生产过程中，必须对发电机在机械振动环境下进行性能测试和考核，以验证装备能否承受寿命周期内的振动冲击并正常工作；观察发电机在机械振动环境下的技术状态、性能参数是否变化。
在整套发电机动态振动试验装置中，需要驱动发电机转动以及振动，驱动发电机转动依靠拖动电机来实现，驱动发电机振动依靠振动源来实现，具体的，参考图1，驱动发电机振动的振动源100限于其推力，仅够带动振动试验台变速齿轮箱200及试验工件进行指定振动试验。如果拖动发电机工作的拖动动力源300与振动试验台变速齿轮箱200的输入轴采用硬连接，则在振动试验过程中振动不可避免地就会通过连接轴400，传导到工作拖动动力源的输出轴端，而拖动动力源300的质量相对较大，从而影响了试验工件的振动参数的准确性。
此外，振动还会对拖动动力源300造成损伤。为此，有必要设计、制作一套可以隔离及屏蔽轴向振动的隔振轴联接器。
发明内容
为了解决上述问题，本申请提供了一种可隔离轴向振动的轴联接器，将变速齿轮箱与拖动动力源之间进行振动隔离，使变速齿轮箱的沿输入轴方向的振动不会传导到拖动动力源的输出端，同时还要将拖动动力源输出的旋转动力传递给变速齿轮箱，从而使该齿轮箱拖动被试航空发电机进行发电，使航空发电机在动态发电在状态下进行振动试验。
本申请提供的可隔离轴向振动的轴联接器，主要包括：
轴套，所述轴套为空心轴，其一端与动力源的输出轴连接，轴套的空心腔内壁具有多个平行于轴线的条形槽；
芯轴，其一端伸入所述轴套的空心腔内，另一端与振动试验台变速齿轮箱的输入端连接，所述芯轴的伸入空心腔的啮合段部分外壁设置有多个平行于轴线的条形凸起，每个条形凸起适配容纳在对应的轴套的条形槽内，以实现芯轴与轴套的啮合，每个条形槽还具有除容纳所述条形凸起之外的避让空间，所述避让空间沿芯轴轴线方向形成两个端部，其中一个端部通过固定在轴套端部的轴套端部挡板封堵，另一个端部通过固定在芯轴端部的芯轴端部挡板封堵；
滚动部件，填充在所述避让空间内。
优选的是，所述滚动部件包括多个钢珠，在每一个所述避让空间内，多个钢珠并排填满该避让空间。
优选的是，每个避让空间内设置有至少三个钢珠。
优选的是，所述钢珠预涂覆有润滑脂。
优选的是，所述条形槽与所述条形凸起的数量至少为两个。
优选的是，多个条形槽沿轴套内壁周向均匀布置，对应的，多个条形凸起沿芯轴外壁周向均匀布置。
优选的是，所述条形槽的横截面为矩形结构，对应的，所述条形凸起的横截面为矩形结构。
优选的是，所述轴套端部挡板为环形板，环形板的靠近外壁的部分通过螺钉固定在轴套的端部，环形板的内壁与所述芯轴的外壁面间隙配合。
优选的是，所述芯轴端部挡板为圆板，圆板通过螺钉固定在芯轴的端部，圆板的外壁与所述轴套的内壁面间隙配合。
优选的是，所述轴套通过带有止扣的法兰盘与动力源的输出轴连接，所述芯轴通过带有止扣的法兰盘与振动试验台变速齿轮箱的输入端连接。
本申请既能传递拖动动力源的旋转动力，又能够防止振动台的振动传递到拖动动力源上。
附图说明
图1是振动试验示意图。
图2是本申请可隔离轴向振动的轴联接器的一优选实施例的结构示意图。
图3是本申请图2所示实施例的A-A剖示意图。
其中，1-芯轴，11-条形凸起，2-轴套端部挡板，3-滚动部件，4-芯轴端部挡板，5-轴套，51-条形槽。
100-振动源，200-变速齿轮箱，300-拖动动力源，400-连接轴，500-增速箱，600-轴连接器，700-限位导轨。
具体实施方式
为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施方式是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施方式进行详细说明。
本申请提供了一种可隔离轴向振动的轴联接器，首先参考图1，坐落在限位导轨700上的振动试验台上，与隔振轴联接的变速齿轮箱200的输出轴具有纵向轴或横向轴，当被试发电机安装在相应的输出轴端时，即可对该发电机进行功能性纵向振动试验或横向振动试验，变速齿轮箱200一方面通过振动源100提供振动，另一方面通过拖动动力源300提供转动力，拖动动力源300先经过轴连接器600向增速箱500提供低转速的轴动载荷，经过增速箱500的增速，获得更高转速的轴动载荷，该轴动载荷通过连接轴400共给齿轮箱，本申请的目的在于对上述连接轴400进行改进，提供一种可隔离轴向振动的轴联接器，以隔离振动源与拖动动力源之间的振动传递。
参考图2及图3，本申请可隔离轴向振动的轴联接器，其特征在于，包括：
轴套5，所述轴套5为空心轴，其一端与动力源的输出轴连接，轴套5的空心腔内壁具有多个平行于轴线的条形槽51；
芯轴1，其一端伸入所述轴套5的空心腔内，另一端与振动试验台变速齿轮箱的输入端连接，所述芯轴1的伸入空心腔的啮合段部分外壁设置有多个平行于轴线的条形凸起11，每个条形凸起11适配容纳在对应的轴套5的条形槽51内，以实现芯轴1与轴套5的啮合，每个条形槽51还具有除容纳所述条形凸起11之外的避让空间，所述避让空间沿芯轴轴线方向形成两个端部，其中一个端部通过固定在轴套5端部的轴套端部挡板2封堵，另一个端部通过固定在芯轴1端部的芯轴端部挡板4封堵；
滚动部件3，填充在所述避让空间内。
参考图3，本申请将条形槽51的凹槽宽度设置为芯轴的条形凸起11宽度+滚动部件的直径+活动间隙。安装后芯轴和轴套的自由端面有足够(超过振幅)的轴向振动空间。
当芯轴顺时针旋转时，芯轴上的条形通过这数组滚动部件推动轴套旋转。在被驱动设备产生(小幅)轴向机械振动时，被动轴套随之发生轴向振动，由于被动轴套与芯轴之间有滚动部件3间隔，且滚动部件在轴向可以自由滚动，使被动轴套的振动不能通过滚动部件传递到芯轴，从而起到了既能传递旋转动力，又可隔离轴向机械振动轴向传递的作用。
同理当轴套做主动轴逆时针时，参考图3，轴套通过数组滚动部件推动芯轴上对应的条形凸起，驱动芯轴被动旋转；同时也可以隔离被动芯轴传来的轴向机械振动。
在一些可选实施方式中，所述滚动部件3包括多个钢珠，在每一个所述避让空间内，多个钢珠并排填满该避让空间。备选实施方式中，滚动部件也可以设置为滚柱结构
在一些可选实施方式中，当滚动部件为钢珠时，参考图2，每个避让空间内设置有至少三个钢珠。
在一些可选实施方式中，为了增加润滑减少摩擦，每组滚动部件的表面都涂有润滑脂，当滚动部件为钢珠时，所述钢珠预涂覆有润滑脂。
在一些可选实施方式中，所述条形槽51与所述条形凸起11的数量至少为两个。备选实施方式中，通常每隔90°设置一个条形凸起，如图3所示，沿芯轴周向共计设置四个条形凸起。
在一些可选实施方式中，多个条形槽51沿轴套5内壁周向均匀布置，对应的，多个条形凸起11沿芯轴1外壁周向均匀布置。
在一些可选实施方式中，所述条形槽51的横截面为矩形结构，对应的，所述条形凸起11的横截面为矩形结构。
在一些可选实施方式中，所述轴套端部挡板2为环形板，环形板的靠近外壁的部分通过螺钉固定在轴套5的端部，环形板的内壁与所述芯轴1的外壁面间隙配合。
在一些可选实施方式中，所述芯轴端部挡板4为圆板，圆板通过螺钉固定在芯轴1的端部，圆板的外壁与所述轴套5的内壁面间隙配合。
在一些可选实施方式中，所述轴套5通过带有止扣的法兰盘与动力源的输出轴连接，所述芯轴1通过带有止扣的法兰盘与振动试验台变速齿轮箱的输入端连接。
上述多个实施例中，芯轴1设计成矩形花键轴，芯轴的一端设计为带有止扣的法兰盘，以便与齿轮箱的输入轴对接，另一端组装一个芯轴端部挡板4，以防滚动部件在工作过程中脱落；对应的将轴套5也设计成矩形内花键轴套，轴套的一端设计为带有止扣的法兰盘，以便与拖动动力源或者增速箱输出轴连接，另一端装有一个轴套端部挡板2，以防止滚动部件3的滑出、脱落。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本申请作了详尽的描述，但在本申请基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本申请精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本申请要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种可隔离轴向振动的轴联接器，其特征在于，包括：
轴套(5)，所述轴套(5)为空心轴，其一端与动力源的输出轴连接，轴套(5)的空心腔内壁具有多个平行于轴线的条形槽(51)；
芯轴(1)，其一端伸入所述轴套(5)的空心腔内，另一端与振动试验台变速齿轮箱的输入端连接，所述芯轴(1)的伸入空心腔的啮合段部分外壁设置有多个平行于轴线的条形凸起(11)，每个条形凸起(11)适配容纳在对应的轴套(5)的条形槽(51)内，以实现芯轴(1)与轴套(5)的啮合，每个条形槽(51)还具有除容纳所述条形凸起(11)之外的避让空间，所述避让空间沿芯轴轴线方向形成两个端部，其中一个端部通过固定在轴套(5)端部的轴套端部挡板(2)封堵，另一个端部通过固定在芯轴(1)端部的芯轴端部挡板(4)封堵；
滚动部件(3)，填充在所述避让空间内。
2.如权利要求1所述的可隔离轴向振动的轴联接器，其特征在于，所述滚动部件(3)包括多个钢珠，在每一个所述避让空间内，多个钢珠并排填满该避让空间。
3.如权利要求2所述的可隔离轴向振动的轴联接器，其特征在于，每个避让空间内设置有至少三个钢珠。
4.如权利要求2所述的可隔离轴向振动的轴联接器，其特征在于，所述钢珠预涂覆有润滑脂。
5.如权利要求1所述的可隔离轴向振动的轴联接器，其特征在于，所述条形槽(51)与所述条形凸起(11)的数量至少为两个。
6.如权利要求5所述的可隔离轴向振动的轴联接器，其特征在于，多个条形槽(51)沿轴套(5)内壁周向均匀布置，对应的，多个条形凸起(11)沿芯轴(1)外壁周向均匀布置。
7.如权利要求1所述的可隔离轴向振动的轴联接器，其特征在于，所述条形槽(51)的横截面为矩形结构，对应的，所述条形凸起(11)的横截面为矩形结构。
8.如权利要求1所述的可隔离轴向振动的轴联接器，其特征在于，所述轴套端部挡板(2)为环形板，环形板的靠近外壁的部分通过螺钉固定在轴套(5)的端部，环形板的内壁与所述芯轴(1)的外壁面间隙配合。
9.如权利要求1所述的可隔离轴向振动的轴联接器，其特征在于，所述芯轴端部挡板(4)为圆板，圆板通过螺钉固定在芯轴(1)的端部，圆板的外壁与所述轴套(5)的内壁面间隙配合。
10.如权利要求1所述的可隔离轴向振动的轴联接器，其特征在于，所述轴套(5)通过带有止扣的法兰盘与动力源的输出轴连接，所述芯轴(1)通过带有止扣的法兰盘与振动试验台变速齿轮箱的输入端连接。
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