CN214367350U - 一种船用万向联轴器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种船用万向联轴器，所述船用万向联轴器包括传扭轴以及传扭轴套，所述传扭轴套的内壁沿轴向设有滑槽，多个传扭组件设置于所述传扭轴与所述传扭轴套的每一滑槽之间，并通过过渡件与所述传扭轴连接。本实用新型所述的船用万向联轴器通过在所述传扭轴与每一滑槽之间设有多个传扭组件以及设置所述过渡件，使轴承接触应力具有自平衡能力，提高轴承的均载性，可在大转矩情况下满足轴承的接触强度，解决了现有技术中的传扭轴承伸缩式万向联轴器传扭能力弱的技术问题。

Description

一种船用万向联轴器

技术领域

本实用新型涉及机械传动器件技术领域，特别涉及一种船用万向联轴器。

背景技术

随着柴油机和齿轮箱弹性隔振技术的广泛应用，万向联轴器成为了船舶动力系统中的关键设备之一，其主要功能是满足轴系带角度传动以及轴向位移补偿的需求。其中，轴向位移补偿机构是万向联轴器的关键部件，主要起到轴向位移补偿的功能。

传统的万向联轴器轴向位移补偿机构大多采用花键轴与花键套组合的形式，通过花键副传递轴系转矩，并通过滑动摩擦补偿轴向位移。此方案具有传扭能力较大的优点，然而滑动摩擦阻力较大，将造成较大的轴向附加力。

为了减小轴向附加力，在船用等一些特殊领域采用了传扭轴承形式的轴向位移补偿机构，该机构在主轴上布置传扭轴承，通过传扭轴承与滑槽接触并传递转矩，两者之间通过轴承滚动摩擦补偿轴向位移。

专利号为CN201521096140.X的中国专利公开了一种伸缩式万向联轴器，该专利的权利要求1公开了“伸缩式万向联轴器，包括主动万向节、从动万向节、传力套和传力轴，所述传力套一端与主动万向节相连接，另一端为开口端，所述传力轴的一端与从动万向节相连接，另一端伸入传力套的内部，所述传力轴与传力套之间设置有扭矩传递装置，所述扭矩传递装置包括枢轴与轴承，所述枢轴一端与传力轴固定连接并沿传力轴的径向设置，另一端与轴承过盈配合，所述传力套的内壁设置有轴向的矩形槽，所述轴承安装于矩形槽内”的技术方案。

此方案在实现联轴器的轴向位移补偿时，轴承的轴承外圈在矩形槽内壁滚动前进，将滑动摩擦变为滚动摩擦，减小了摩擦力，在进行频繁、快速、大幅度的位移补偿时，能够避免传力套因摩擦力大而快速磨损，提高使用寿命。

此方案能显著降低轴向附加力，然而其存在传扭能力弱的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种船用万向联轴器，可在大转矩情况下满足轴承的接触强度，解决了现有技术中的传扭轴承伸缩式万向联轴器传扭能力弱的技术问题。

为了达到上述目的，根据本实用新型的一方面提供一种船用万向联轴器，包括：传扭轴套，所述传扭轴套的内壁沿轴向设有滑槽；传扭轴，所述传扭轴设于所述传扭轴套内；多个传扭组件，所述传扭轴与所述传扭轴套的每一滑槽之间设有所述多个传扭组件，并且所述多个传扭组件在所述传扭轴套的圆周方向上均匀分布；主动万向节，所述主动万向节连接所述传扭轴套；以及，从动万向节，所述从动万向节连接所述传扭轴；其中，所述多个传扭组件通过过渡件与所述传扭轴连接；每一传扭组件包括枢轴和轴承，所述枢轴沿所述传扭轴的径向设置，所述轴承套设于所述枢轴外并设于所述滑槽内；所述过渡件具有背离所述传扭轴的第一表面，所述第一表面设有安装孔；并且，所述枢轴的一端与所述安装孔过盈配合，以使得每一传扭组件与所述传扭轴连接。

在一些实施例中，所述过渡件还具有朝向所述传扭轴的第二表面，所述第二表面设有凸起结构，所述传扭轴设有凹槽，并且，所述凸起结构与所述凹槽过盈配合。

在一些实施例中，所述凸起结构内沿所述传扭轴的径向设有第一油道。

在一些实施例中，相邻的所述滑槽之间设置有减重槽。

在一些实施例中，所述传扭轴套的自由端设有滑动套，所述滑动套套设于所述传扭轴。

在一些实施例中，所述滑动套与所述传扭轴之间设有挡圈，所述挡圈分别设于所述滑动套的内壁的两端。

在一些实施例中，所述滑动套与所述传扭轴之间设有衬套，且所述衬套设于所述两挡圈之间。

在一些实施例中，所述枢轴沿轴向设有第二油道。

在一些实施例中，所述传扭轴设有沿轴向的通气孔。

在一些实施例中，所述传扭轴靠近从动万向节的一端设有减重孔，所述减重孔与所述通气孔连通。

在本实用新型中，本实用新型通过轴承与滑槽的滚动摩擦补偿轴向位移，以降低了轴向附加力，通过设计过渡件，使设于过渡件的轴承接触应力具有自平衡能力，提高轴承的均载性，可在大转矩情况下满足轴承的接触强度，解决了现有技术中的传扭轴承伸缩式万向联轴器传扭能力弱的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所述船用万向联轴器的立体图；

图2为本实用新型所述船用万向联轴器的半剖图；

图3为本实用新型所述船用万向联轴器中传扭机构的半剖图；

图4为本实用新型所述船用万向联轴器中滑动套的立体图；

图5为本实用新型所述船用万向联轴器中密封套的立体图；

图6为本实用新型所述船用万向联轴器中传扭轴套的立体图；

图7为本实用新型所述船用万向联轴器中传扭机构的轴面图；

图8为本实用新型所述船用万向联轴器中过渡件的立体图；

图9为本实用新型所述船用万向联轴器中传扭组件的局部剖视图；

图10为本实用新型所述船用万向联轴器中传扭轴的剖面图；

图11为本实用新型中的传扭轴沿图10的A-A方向的剖面图。

具体实施方式

以下，结合具体实施方式，对本实用新型的技术进行详细描述。应当知道的是，以下具体实施方式仅用于帮助本领域技术人员理解本实用新型，而非对本实用新型的限制。

为了实现在降低轴向附加力的同时，提高万向联轴器的传扭能力，本实施例中提供了一种船用万向联轴器，下面结合说明书附图对本实用新型作进一步的说明。

图1为本实用新型船用万向联轴器的立体图，图2为本实用新型船用万向联轴器的半剖面图。如图1和图2所示，船用万向联轴器包括主动万向节，从动万向节和传扭机构4。主动万向节包括外法兰叉头1、十字轴承组件2和内法兰叉头3，外法兰叉头1通过十字轴承组件2与内法兰叉头3连接。从动万向节包括外法兰叉头1、十字轴承组件2和端齿叉头5，外法兰叉头1通过十字轴承组件2与端齿叉头5连接。主动万向节的内法兰叉头 3连接传扭机构4的一端，从动万向节的端齿叉头5连接传扭机构4的另一端。主动万向节与从动万向节同时工作，可使得主动万向节与从动万向节角速度同步，减少轴系冲击和振动，提高传动的平稳性。传扭机构4位于主动万向节以及从动万向节之间，用以补偿轴向位移。

以下结合图3至图11详细描述传扭机构4的结构。

图3为传扭机构4的半剖面图，如图3所示，传扭机构4包括传扭轴20、传扭轴套 11、传扭组件10、过渡件13、滑动套14、挡圈15、衬套16、盖板17、油封18、密封套 19、密封盖板21、通气螺塞22、油杯23。图2所示的主动万向节的内法兰叉头3连接至图3所示的传扭轴套11，图2所示的从动万向节的端齿叉头5连接至图3所示的传扭轴 20。如图3所示，传扭轴20设于传扭轴套11内，传扭轴20与传扭轴套11之间设有过渡件13和传扭组件10。

为了支承传扭轴20，如图2和图3所示，传扭轴套11的自由端，即靠近从动万向节的一端连接滑动套14。如图4所示，滑动套14内壁设有挡圈安装槽42，挡圈安装槽42 之间设有两衬套安装槽41，衬套安装槽41之间设有第三油道43。因此，如图3和图4 所示，滑动套14安装后，与传扭轴20之间可设有挡圈15和衬套16，挡圈15位于挡圈安装槽42，衬套16位于衬套安装槽41。

为了实现密封，如图3所示，滑动套14上设有与传扭轴20连接的密封套19。密封套19的结构如图5所示。如图3和图5所示，密封套19设有油封安装槽44，使得安装时，密封套19与滑动套14之间可装配有油封18，油封18通过盖板17定位和固定。油封18的作用在于密封传扭机构4内的润滑油，密封套19靠近传扭轴套11的端面连接有盖板17。

请继续参考图3，如图3所示，传扭轴套11的内壁沿轴向设有滑槽31。并且，传扭轴套11可以设有多个滑槽31，例如，如图6所示，传扭轴套11的内壁设有三条滑槽31，该三个凹槽46在传扭轴套11的圆周方向上均匀分布。并且，相邻滑槽31之间设有三角形的减重槽32，用以减少传扭轴套11的质量，降低本实用新型船用万向联轴器的转动惯量。滑槽31的表面可通过氮化处理等工艺提高表面的硬度，以提高滑槽31工作表面的接触强度。

以下结合图10和图11详细描述传扭轴20的结构，图10为传扭轴20沿轴向的剖面图，图11为沿图10的A-A方向的剖面图。如图10和图11所示，与滑槽31相对应地，如图11所示，传扭轴20设有三个凹槽46。如图10所示，传扭轴20中心沿轴向设有通气孔47，传扭轴20靠近从动万向节的一端中心设有减重孔48，用以减少传扭轴20的质量，以降低本实用新型船用万向联轴器的转动惯量。减重孔48的直径大于通气孔47的直径，通气孔47与减重孔48连通。安装时，如图3和图10所示，传扭轴20靠近从动万向节的一端的端面连接密封盖板21，密封盖板21与减重孔48对应的位置设有通气螺塞22，起到通气的作用，避免传扭轴20在发生轴向位移过程中形成较高的压力。

如图3和图7所示，对应所述三条滑槽31与三个凹槽46设有三个过渡件13，使得在传扭轴套11内，传扭轴20与每一滑槽46之间设有多个传扭组件10，该多个传扭组件 10通过过渡件13与传扭轴20连接。

以下结合图8，详细描述所述过渡件13的结构。如图8所示，过渡件13具有相对的第一表面S1和第二表面S2。过渡件13的第一表面S1并排设有两个安装孔38，安装孔 38呈圆槽状，用于如图3所示的安装传扭组件10。过渡件13的第二表面S2设有凸起结构40，凸起结构40可以是柱状凸起，凸起结构40中心设有第一油道39，第一油道39 沿图3所示的传扭轴的径向设置。安装时，过渡件13的凸起结构40与图11中所示的传扭轴20的凹槽46过盈配合，从而能够如图3所示的使过渡件13部分地嵌入传扭轴20。

以下结合图9，详细描述所述传扭组件10的结构。如图9所示，传扭组件10包括枢轴36和套设于枢轴36外的轴承12。传扭组件10具有本领域常规结构，例如，如图9所示，轴承12包括外轴套33、滚子37、挡环34、垫片35。外轴套33与传扭轴20之间装配有三排滚子37，滚子37通过垫片35调整间隙，并通过挡环35固定连接。外轴套33 可通过渗碳处理等工艺提高轴承12工作表面的硬度。安装时，如图3和图9，传扭组件 10的枢轴36与安装孔38过盈配合，枢轴36中心沿轴向设有第二油道，以方便拆装。

并且，通过第一油道39和第二油道，使得滑槽31和轴承12之间、传扭轴20和传扭轴套11之间，均填充有润滑油，用以降低零部件之间的摩擦损耗，尤其是滑槽31与轴承 12之间的滚动摩擦，提高传动效率，延长使用寿命。且滑动套14的轴向及径向均安装有油杯23，可及时方便的补充润滑油。

在本实用新型的船用万向联轴器工作过程中，主动万向节把扭矩传递给传扭轴套11，传扭轴套11通过滑槽31把扭矩通过轴承12，枢轴36和过渡件13传递至传扭轴20，传扭轴20把扭矩传递给从动万向节。传扭轴20轴向伸缩时，传扭机构4通过轴承12与滑槽31之间的滚动摩擦补偿轴向位移，降低了轴向的附加力。

由于每过渡件13上的轴承12的运动路径相同，且轴承12具有相同的刚度和变形量，以及轴承12的接触应力也相同，过渡件13通过扭转变形可以进一步平衡轴承12的接触应力。因此，本实用新型的船用万向联轴器中，通过过渡件13能够调整传扭组件10的接触应力，以提高轴承12的均载性能。同时，本实用新型通过轴承12滚动摩擦补偿轴向位移，以降低轴向附加力；采用多排设置的多个传扭组件10共同承载的方式，降低了单个轴承12的接触应力；采用过渡件13，使得轴承12接触应力具有自平衡能力，进一步提高传扭机构4的均载性能。因此，本实用新型的船用万向联轴器可在大转矩情况下满足轴承12的接触强度，解决了现有技术中的传扭轴承伸缩式万向联轴器传扭能力弱的技术问题。

本实用新型已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本实用新型的范例。必需指出的是，已公开的实施例并未限制本实用新型的范围。相反地，包含于权利要求书的精神及范围的修改及均等设置均包括于本实用新型的范围内。

Claims (10)

1.一种船用万向联轴器，其特征在于，所述船用万向联轴器包括：

传扭轴套，所述传扭轴套的内壁沿轴向设有滑槽；

传扭轴，所述传扭轴设于所述传扭轴套内；

多个传扭组件，所述传扭轴与所述传扭轴套的每一滑槽之间设有所述多个传扭组件，并且所述多个传扭组件在所述传扭轴套的圆周方向上均匀分布；

主动万向节，所述主动万向节连接所述传扭轴套；以及，

从动万向节，所述从动万向节连接所述传扭轴；其中，

所述多个传扭组件通过过渡件与所述传扭轴连接；每一传扭组件包括枢轴和轴承，所述枢轴沿所述传扭轴的径向设置，所述轴承套设于所述枢轴外并设于所述滑槽内；

所述过渡件具有背离所述传扭轴的第一表面，所述第一表面设有安装孔；并且，

所述枢轴的一端与所述安装孔过盈配合，以使得每一传扭组件与所述传扭轴连接。

2.如权利要求1所述的船用万向联轴器，其特征在于，所述过渡件还具有朝向所述传扭轴的第二表面，所述第二表面设有凸起结构，所述传扭轴设有凹槽，并且，所述凸起结构与所述凹槽过盈配合。

3.如权利要求2所述的船用万向联轴器，其特征在于，所述凸起结构内沿所述传扭轴的径向设有第一油道。

4.如权利要求1所述的船用万向联轴器，其特征在于，相邻的所述滑槽之间设置有减重槽。

5.如权利要求1所述的船用万向联轴器，其特征在于，所述传扭轴套的自由端设有滑动套，所述滑动套套设于所述传扭轴。

6.如权利要求5所述的船用万向联轴器，其特征在于，所述滑动套与所述传扭轴之间设有挡圈，所述挡圈分别设于所述滑动套的内壁的两端。

7.如权利要求6所述的船用万向联轴器，其特征在于，所述滑动套与所述传扭轴之间设有衬套，且所述衬套设于所述两挡圈之间。

8.如权利要求1所述的船用万向联轴器，其特征在于，所述枢轴沿轴向设有第二油道。

9.如权利要求1所述的船用万向联轴器，其特征在于，所述传扭轴设有沿轴向的通气孔。

10.如权利要求9所述的船用万向联轴器，其特征在于，所述传扭轴靠近从动万向节的一端设有减重孔，所述减重孔与所述通气孔连通。

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