CN2599310Y - 大补偿大阻尼的高弹性联轴器 - Google Patents

Abstract

大补偿大阻尼的高弹性联轴器，将两轴与弹性扭转元件相结合的表面，一个设计为弹性扭转元件的外圈，一个设计为弹性扭转元件的内圈，而且联接两轴的弹性扭转元件只与一个轴的结合面是用硫化法结合的，而与另一个轴的结合是通过弹性扭转元件的压缩挤入而形成的摩擦结合面。而且弹性扭转元件在两轴之间存在作预压缩应力。弹性扭转元件的径向挤压率一般为10％～20％之间，其额定载荷下工作时扭转角可达5～15°，最大的扭转角可达30°甚至更大。本发明采用将弹性扭转元件挤压与两轴相连的方式，使得弹性扭转元件在工作过程中在径向承受预压缩应力，降低了橡胶弹性体的当量剪切模量，增加了联轴器的扭转弹性。金属设计成光滑弧面，因橡胶可自由膨胀，故预压缩量比一般的联轴器可大，且应力较小，分布均匀。

Description

大补偿大阻尼的高弹性联轴器

所属技术领域：

本实用新型属于机械传动和机械振动领域的一种机械传动部件，主要用于机械传动中的旋转传动部件之间轴与轴的扭矩传递(如发动机与变速箱等)。

技术背景：

弹性联轴器是各种机器设备中都经常使用的一种常规机械部件，它主要是在轴与轴的联接中采用了柔性的联接方式，通过其弹性扭转元件的弹性和阻尼的作用，隔离和衰减不利的扭振，同时又能提供大的安装位移补偿，降低安装要求精度，减小了加工难度，再次是它能起到过载保护使机器其它各部件免受破坏。现在的弹性联轴器的结构种类有很多，但现有的弹性联轴器大都是将起柔性作用的弹性扭转元件简单地安放在两个联接的轴与轴之间，然后再采用其它的方式将弹性扭转元件固定；或者通过安装弹性柱销的方式，而构成一个柔性的弹性联轴器的，但现有的各种弹性联轴器均存在有工作应力状况不好，疲劳耐久性差，轴向位移补偿能力不够等不足，因此在一些特殊要求或恶劣工矿的条件下，就很难满足工况的要求。近来也有将作为弹性扭转元件的弹性体或橡胶体直接硫化在两轴的连接表面上的(如ZL99812024。3)，虽说这样可有效地解决弹性体或橡胶体受力不均的问题，可由于橡胶或弹性体的直接硫化将使得橡胶或弹性体在硫化过程中的热胀冷缩作用下，在橡胶或弹性体内产生一种很不利的拉扯应力，从而大大降低橡胶或弹性体扭转元件的扭转性能。

发明的技术内容：

本实用新型就是针对现有的弹性联轴器的各种不足，而提出一种应力分布均匀，且应力较小，同时又具有大补偿大阻尼的高弹性联轴器。

本实用新型的目的是通过下述技术方案来实现的：将两轴与弹性扭转元件相结合的表面，一个设计为弹性扭转元件的外圈，一个设计为弹性扭转元件的内圈，而且联接两轴的弹性扭转元件只与一个轴的结合面是用硫化法结合的，而与另一个轴的结合是通过弹性扭转元件的压缩挤入而形成的摩擦结合面。而且弹性扭转元件在两轴之间存在作预压缩应力。弹性扭转元件的径向挤压率一般为10％～20％之间，其额定载荷下工作时扭转角可达5～15°，最大的扭转角可达30°甚至更大。

本发明采用将弹性扭转元件挤压与两轴相连的方式，使得弹性扭转元件在工作过程中在径向承受预压缩应力，这种预应力的存在有效地降低了橡胶弹性体的当量剪切模量，增加了联轴器的扭转弹性。金属设计成光滑弧面，因橡胶可自由膨胀，故预压缩量比一般的联轴器可大，而且其应力较小，分布均匀。

附图说明

图1  为本发明的一种结构原理示意图；

图2  为本发明的另一种结构原理示意图；

图3  为本发明的一种使用结构原理示意图；图中1、为联接转轴  2、弹性扭转元件  3、为联接转轴  4、结合面  5、结合面  6、终端子口  7、起始子口  8、结合面  9、结合面  10、子口  11、子口

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步的说明：

从附图可以看出，本实用新型包含联接转轴1、联接转轴3和提供弹性的弹性扭转元件2几部分(参见附图1)。其特征在于：联接转轴1和联接转轴3与弹性扭转元件2相结合的表面，一个为弹性扭转元件2的外圈，一个为弹性扭转元件2的内圈，而且联接两轴的弹性扭转元件2只与一个轴的结合面5是用硫化法结合的，而与另一个轴的结合面4是通过弹性扭转元件2的压缩挤入而形成的摩擦结合面。弹性扭转元件2是挤压嵌入在内圈和外圈之间的，弹性扭转元件2在内圈和外圈之间存在着预压缩应力。弹性扭转元件2的径向挤压率一般为10％～20％之间，其额定载荷下工作时扭转角可达5～15°，最大的扭转角可达30°甚至更大。为了防止摩擦结合面的轴向窜动，在摩擦结合面的两端还可以设置摩擦结合面终端突起子口6和起始突起子口7，突起子口与摩擦结合面均为光滑弧面过渡，因橡胶可自由膨胀，故预压缩量比一般的联轴器可大，而且其应力较小，分布均匀。弹性扭转元件2可按照等应力原则设计，保证任意周向截面面积相等。联接转轴1和联接转轴3分别可以与其转轴做成一体，也可以分别做成联轴器套或盘的形式，再通过紧固件将其与轴紧固为一体。

结构说明：弹性扭转元件2可与联接转轴内圈用高温硫化粘接在一起，也可以与联接转轴外圈用高温硫化粘接在一起，粘接强度不小于3Mpa。然后将已经硫化好的含弹性扭转元件2的联轴器与弹性扭转元件2一起挤压入另一联轴器内，使弹性扭转元件2在径向承受预压缩应力，这种预应力的存在有效地降低了橡胶弹性体的当量剪切模量，增加了联轴器的扭转弹性。

实施例一：

附图1所给出的是一种将弹性扭转元件2与金属内圈用高温硫化粘接在一起的实施例，从附图可以看出弹性扭转元件2为橡胶体，联接转轴1为弹性扭转元件2的内圈，联接转轴3为弹性扭转元件2的外圈。且内圈与弹性扭转元件2是通过高温硫化粘接起来的，结合面5是高温硫化粘接结合面，弹性扭转元件2与内圈的粘接强度为4MPa，弹性扭转元件2的径向挤压率为14％。而弹性扭转元件2与外圈是通过摩擦力连接的，结合面4是将弹性扭转元件2挤压入外圈所形成的摩擦结合面，从而使橡胶高弹性体在径向承受预压缩应力。此外，在摩擦结合面4的两端都有径向突起的突边6、7，摩擦结合面4的终端为向内突起的子口6，而摩擦结合面4的起始端为向内突起的圆滑子口7。联接转轴1为联轴器套的形式，而联接转轴3为联轴器盘的形式，再通过紧固件将其与轴紧固为一体。

工作原理：工作时通过内外圈金属发兰或键槽连接旋转传动轴，合理设计弹性体的结构尺寸，使联轴器具有适当的扭转刚度，降低系统固有的扭振频率，减小扭振的传递，起到很好的隔振作用；同时由于橡胶弹性体具有一定的内阻尼，这可时机器在不可避免的共振区时抑制振幅的发大，故其不但能隔振，而且还起到衰减振动的目的。

特点：

只对弹性扭转元件2和金属内圈粘接，外圈靠与橡胶间的挤压力提供的摩擦力来传递扭矩，这种结构能保证联轴器能提供足够的扭矩，同时又能在过大的破坏载荷下产生滑动，从而起到保护作用。

轴向通过在外圈上设计圆弧凸起限制弹性体在轴向的串动，一般外圈的一端设计2～5mm的凸起，而另一端则设计得要大很多，可增加传扭能力，一般有6～15mm。

这种结构的联轴器具有良好的应力应变工况，因而具有很好的耐久性，寿命较长，最长可达8年。

弹性扭转元件2可采用天然胶应用于一般的环境，在需要耐油时可采用丁腈胶，对其它的特殊环境使用聚氨脂橡胶或高性能的氢化丁腈胶等

在某些特殊场合，可以将两个联轴器连接起来串联使用(如附图3)，以获得更大的柔性和更好的隔振效果。

外套一般使用发兰式连接，而内套则可采用键连接、发兰连接以及采用过盈配合的紧固连接方法等。

实施例二：

附图2所给出的是一种将弹性扭转元件2与金属外圈用高温硫化粘接在一起的形式，弹性扭转元件2为橡胶体，联接转轴1为弹性扭转元件2的内圈，联接转轴3为弹性扭转元件2的外圈。且外圈与弹性扭转元件2是通过高温硫化粘接连接起来的，相结合的表面8为高温硫化粘接结合面，弹性扭转元件2与外圈的粘接强度为5MPa，弹性扭转元件2的径向挤压率为17％。而弹性扭转元件2与内圈的是通过将弹性扭转元件2压缩挤入而形成的摩擦结合面的摩擦力连接起来的，结合面9为弹性扭转元件2挤压入内圈所形成的摩擦结合面，从而使橡胶高弹性体在径向承受预压缩应力。此外，在摩擦结合面9的两端都有径向突起的突边，摩擦结合面9的终端为向内突起的子口10，而摩擦结合面9的起始端为向内突起的圆滑子口11。联接转轴1为联轴器套的形式，而联接转轴3为联轴器盘的形式，再通过紧固件将其与轴紧固为一体。

Claims (5)

1、大补偿大阻尼的高弹性联轴器，包括联接转轴(1)、联接转轴(3)和提供弹性的弹性扭转元件(2)几部分，其特征在于：联接转轴(1)和联接转轴(3)与弹性扭转元件(2)，一个为弹性扭转元件(2)的外圈，一个为弹性扭转元件(2)的内圈，而且联接两轴的弹性扭转元件(2)只与一个轴是通过高温硫化粘接连接起来的，而与另一个轴是通过弹性扭转元件(2)的压缩挤入而形成的摩擦结合面的摩擦力连接起来的，弹性扭转元件(2)是挤压嵌入在内圈或外圈之间的，弹性扭转元件(2)在内圈和外圈之间存在着预压缩应力。

2、如权利要求1所述的大补偿大阻尼的高弹性联轴器，其特征在于：弹性扭转元件(2)的径向挤压率一般为10％～20％之间，其额定载荷下工作时扭转角可达5～30°。

3、如权利要求1所述的大补偿大阻尼的高弹性联轴器，其特征在于：在摩擦结合面的两端还可以设置防止摩擦结合面的轴向窜动的摩擦结合面终端突起子口(6)和起始突起子口(7)，突起子口与摩擦结合面均为光滑弧面过渡。

4、如权利要求1所述的大补偿大阻尼的高弹性联轴器，其特征在于：弹性扭转元件(2)为等应力元件。

5、如权利要求1所述的大补偿大阻尼的高弹性联轴器，其特征在于：弹性扭转元件(2)与联接转轴高温硫化粘接的粘接强度不小于3Mpa。

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