CN2700632Y - 球珠式万向联轴器 - Google Patents
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Abstract
一种球珠式万向联轴器,它是利用法兰、压盖和球头轴上的内外球面相配合实现万向传动的转向,利用滚珠、头部有凹球面的柱销及球头轴上的弧形槽传递扭矩。球面之间的间隙和滚珠间隙均可调整,并在其间加有润滑脂,利用花键补偿联轴器在工作中产生的角位移和轴位移。滚动摩擦件能采用适当的热处理工艺提高强度和耐磨性能,从而提高联轴器的使用寿命。该联轴器具有制造容易、运转平稳、噪音小、装拆简单、维护方便等特点。球珠式联轴器主从动轴之间的夹角范围是5°至10°,传递扭矩范围从0.5KN·m至1000KN·m。
Description
所属技术领域
本实用新型涉及一种球珠式万向联轴器,属于机械传动部件,用于连接空间同一平面上相交的两轴,传递运动和扭矩。
背景技术
万向联轴器的种类很多,它们各有特点,用户根据传递扭矩、传递转速、中间轴伸缩量、两轴夹角的等不同要求,可以选择相应的型式。单十字轴式、单球式、胶环式万向联轴器从动轴速度变化大,会引起附加载荷,不宜用于转速较高的传动;双十字轴万向联轴器应用较广泛,结构紧凑,能传递较大扭矩,但制造复杂,生产成本高;球笼式、球叉式万向联轴器制造和装配精度要求高,生产成本也较高;有一种珠式万向联轴器,结构简单,制造成本低,但轴向径向窜动大,运转不平稳,特别是在实际使用时的轴线折角小于所用万向轴允许折角时。本专利提供的球珠式万向联轴器具有轴向径向窜动小、制造成本低、易损件更换方便、使用维护简单、寿命长等特点。
发明内容
球珠式万向联轴器主要由两个球珠万向联轴节、一根中间轴组成(见附图1)。中间轴分为两段,一段为空心轴,其两端分别与联轴节中球头轴和外花键轴焊接,另一端为内花键轴与另一联轴节中的球头轴焊接而成,两者用花键联接,运转过程中能自动调节中间轴的长度,补偿两轴间距离的变化。
万向联轴节主要由矩形键、法兰、球头轴、滚珠、柱销、压盖、花键轴、密封圈等组成(附图2)。球头轴的一端设计为外球面,另一端为花键。法兰和压盖均开有内球面,与球头轴的外球面相配,其间装有润滑脂,球面之间的配合间隙通过垫片调整。通过球面配合实现了中间轴与法兰的装配定位,且允许在运转时球头轴与法兰轴线间存在夹角。球头轴的外球面上有轴向弧形槽,插在法兰中的数个柱销端部开有凹球面,数个滚珠位于其间。扭矩和运动通过矩形键、法兰传给柱销,再经滚珠传给球头轴,进而传给花键。滚珠与柱销和球头轴之间的间隙可以通过修磨柱销的端部来调整,使滚珠同时均匀受力。这样的结构使得联轴器在运转过程中轴向和周向窜动都很小。压盖通过螺钉装在法兰上,一方面使压盖、法兰和球头轴形成了球面配合,另一方面定位了滚珠和柱销。
球头轴上的弧形槽是本联轴器中形状最复杂的零件,它承受载荷且滚珠在其上滚动,要求具有较高的强度、硬度和耐磨性,因为是外球面和弧形槽,所以加工并不算困难。球头轴和柱销材料可选用45或40Cr,热处理后硬度HRC48~52,从而大大提高联轴器的寿命。
本实用新型的有益效果是:通过该联轴器装配时调整传动件之间的间隙,联轴器轴向和周向窜动小,传动平稳,噪音小;与其他万向联轴器相比,结构简单得多,制造成本低;对球头轴、柱销等零件进行适当的热处理,能大大提高联轴器寿命;维护方便,维修工作量小、维护费用低。此种万向联轴器最大轴线折角可达10°,最大公称扭矩可达1000KN·M。
附图说明
图1是球珠式万向联轴器示意图。
图2是球珠万向联轴节结构示意图。
图中1.左万向联轴节,2.连接轴,3.右万向联轴节,4.矩形键,5.法兰,6.球头轴,7.滚珠,8.柱销,9.压盖,10.垫片,11.螺钉,12.密封圈,13.焊缝,14.油塞15.花键轴,16.端盖及其螺钉,17.密封圈。
具体实施方式
图1是本实用新型的球珠式万向联轴器示意图,由一对万向联轴节和一根中间轴组成。根据传递扭矩、传递速度、传动轴交角等的不同可以设计有各种规格。扭矩从O.5KN.M到1000KN.M范围内分有15个规格,相应交角变化从10°到5°。其中规格为QZA250型的主要参数为:公称转矩65KNm,疲劳转矩30KNm,轴线折角10°;主要尺寸:滚珠直径25mm,滚珠和柱销数量各为6个,球头轴球面外径210mm,柱销直径35mm,中间轴外径165mm,压盖内径280mm,柱销中心到法兰端面距离140mm,法兰螺栓位置圆直径220mm,联轴器总长1170mm。
图2所示万向联轴节中,法兰(5)和压盖(9)均开有内球面,球头轴(6)的一端设计为外球面,它与法兰(5)和压盖(9)形成的内球面相配,其间装有润滑脂,球面之间的配合间隙通过垫片(10)调整。通过球面配合实现轴的万向传动。球头轴(6)的外球面上开有6条轴向弧形槽,6个柱销(8)的端部开有凹球面,6个滚珠(7)位于其间,柱销(8)插在法兰(5)的径向孔里,柱销的径向由压盖(9)限位。扭矩和运动通过矩形键(4)、法兰(5)传给柱销(8),再经滚珠(7)传给球头轴(6),进而传给花键轴(15)。滚珠与柱销和球头轴之间的间隙可以通过修磨柱销5的端部来调整,使滚珠同时均匀受力。
装配时,利用中间花键的轴向富裕量,对上法兰孔,装上或卸掉法兰联接螺栓,即可进行本万向联轴器的安装和拆卸。更换联轴器易损件滚珠或柱销时,从生产线上卸下联轴器,卸去压盖,抽出球头轴,即可更换滚珠和柱销,加进润滑脂,基本不需进行其他维修。
Claims (4)
1.一种球珠式万向联轴器,主要包括一对万向联轴节和一根中间轴,整个万向联轴器通过法兰和矩形键与两传动轴联接,其特征是:万向联轴节的法兰、压盖开有内球面,球头轴一端做成与之相配的外球面,该外球面置于法兰和压盖形成的内球面内,压盖用螺钉与法兰联接,6个柱销插在法兰的径向孔里,柱销由压盖径向限位,6个滚珠置于柱销凹球面与球头轴的弧形槽之间。
2.根据权利要求1所述的球珠式万向联轴器,其特征是:球头轴的外球面上开有轴向弧形槽,6条弧形槽沿圆周方向均布。
3.根据权利要求1所述的球珠式万向联轴器,其特征是:6个柱销靠近球头轴的一端开有凹球面,法兰上的柱销径向孔沿圆周方向均布。
4.根据权利要求1所述的球珠式万向联轴器,其特征是:中间轴分为两段,一段为空心轴,其两端分别与联轴节中球头轴和外花键轴焊接,一段为内花键轴与另一联轴节中的球头轴焊接而成,两者用花键联接。
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