专利名称：传递轴向力的联轴器及连接装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于传递轴向力的联轴器，以及包含这种联轴器的轴向力传递连接装置。
背景技术：
联轴器按其传递动力的类型不同可以分为传递轴向力的联轴器和传递扭矩的联轴器。连接热轧卷取机卷筒芯轴和涨缩油缸活塞杆的联轴器就属于传递轴向力类型的联轴器。该联轴器由两个半联轴器径向拼接而成，中间开有两端小中间大的阶梯状轴孔，活塞杆和芯轴分别从联轴器的两端伸入轴孔，轴孔的两端分别包容有活塞杆的颈部和芯轴的颈部，轴孔的中部包容有芯轴的头部和活塞杆的头部，芯轴的头部和活塞杆的头部与轴孔中部过盈配合，芯轴头部和活塞杆头部的外端面与之间有间隙，活塞杆头部和芯轴头部的内端面分别靠紧中间轴孔的左右端面。因此活塞杆进出涨缩缸所产生的轴向拉力和推力主要靠芯轴头部和活塞杆头部与轴孔中部的过盈配合所产生的摩擦力来传递给芯轴。这种联轴器在卷筒加工规定型号的钢板工况下可以正常工作，但是客户有可能用这种卷筒来加工宽度、厚度或者强度比规定型号钢板更大的钢板，在这样的工况下，芯轴头部和活塞杆头部与中间轴孔过盈配合所产生的摩擦力不足以克服活塞杆对联轴器的推力，活塞杆头部可能会在中间轴孔中产生窜动。特别是在工期比较紧的时候，有些客户还会让卷取机卷筒连续工作，这样活塞杆头部与中间轴孔持续高强度的撞击会导致活塞杆头部与颈部的连接处容易产生疲劳断裂。
发明内容本实用新型的目的是提供一种传递轴向力的联轴器，它可以防止在联轴器传递过大轴向力的时候，动力输出轴 头部与颈部连接处不易产生疲劳断裂。本实用新型联轴器技术方案是:所述联轴器由第一半联轴器和第二半联轴器沿径向用螺钉固定而成，所述联轴器中部开有位于两端直径较小套装有输入轴颈部的第一轴孔和套装有输出轴颈部的第二轴孔，以及位于中间直径较大的安装有输入轴头部和输出轴头部的中心轴孔，其特征在于所述第一半联轴和第二半联轴器之间留有预定的径向间隙，所述中心轴孔至少有一个端面开有倒角，所述中心轴孔的直径大于输出轴头部和输入轴头部的直径，所述中心轴孔的最小轴向长度小于输入轴头部和输出轴头部轴向长度之和，最大轴向长度大于输入轴头部和输出轴头部轴向长度之和。本实用新型轴向力传递的连接装置包含有所述联轴器。采用本实用新型联轴器，由于联轴器中心轴孔的至少有一个端面与输入轴头部内端面和/或输出轴头部内端面呈斜面接触，中心轴孔的最小长度小于输入轴头部和输出轴头部长度之和，最大长度大于输入轴头部和输出轴头部长度之和，中心轴孔与芯轴头部和活塞杆头部圆周面之间存在间隙，且第一半联轴器与第二半联轴器连接处接触面之间也存在着间隙，因此在拧紧固定上半联轴器和下半联轴器的螺钉时，联轴器中心轴孔的两个端面会分别挤压输入轴头部内端面和输出轴头部内端面，使得输入轴头部和输出轴头部向中间移动，直至输入轴头部外端面和输出轴头部外端面保持紧密接触为止，这样输入轴所输入的轴向拉力和推力主要靠中心轴孔与输入轴头部和输出轴头部内端面之间的接触力来传递。一般来说两个面之间接触力所传递的轴向力肯定是大于摩擦力所传递的轴向力的，而且由于输入轴头部与输出轴芯轴头部在中心轴孔内没有轴向间隙，输入轴也就不会在中心轴孔内产生窜动，从而使得输入轴头部和颈部之间产生疲劳断裂。
图1是原联轴器的剖面图图2是新型联轴器的剖面图图3是传递轴向力连接装置的装配图图4是图3左边圆圈所示放大图图5是图3右边圆圈所示放大图实施方式如附图2所示，新型联轴器大致呈长方体状，由第一半联轴器(I)和第二半联轴器
(2)沿径向拼接而成，在第一半联轴器(I)上表面4个角附近各开有I个通孔，第二半联轴器(2)上表面4个角附近相应位置各开有I个螺纹孔，4根螺钉分别穿过这4个通孔和螺纹孔将第一半联轴器(I)和第二半联轴器(2 )固定一起。联轴器固定好后，第一半联轴器(I)的下表面与第二联轴器(2)的上表面之间留有预定的间隙。
联轴器中间开有阶梯状的轴孔(3)，从左至右分别为第一轴孔(31)、中心轴孔
(32)和第二轴孔(33)，其中第一轴孔(31)和第二轴孔(33)的直径均小于中心轴孔(32)的直径，因此中心轴孔(32)两侧各有一个环形端面，其中第一轴孔(31)侧的为输入轴侧端面
(321)，第二轴孔(33)侧的为输出轴侧端面(322)。图3所示的联轴器中心轴孔两个端面都开有倒角，但这是一个优选方案，实际上只要中心轴孔(32)的输入轴侧端面(321)或输出轴侧端面(322)开有倒角也能解决本实用新型要解决的技术问题。由于中心轴孔至少有一个端面开有倒角，中心轴孔(32)就有两个极限轴向长度，其中最窄处为中心轴孔(32)顶部，最宽处为端面倒角终止处至中心轴孔(32)中心。如图3所示，第一轴孔(31)内套装有动力输入轴颈部(41)，第一轴孔(31)与输入轴颈部(41)圆周面之间有少许间隙；第二轴孔(32)套装有输出轴颈部(51)，第二轴孔(33)与输出轴颈部(51)圆周面之间有少许间隙。中心轴孔(32)内安装有输入轴头部(42)和输出轴头部(52)，中心轴孔(32)的直径稍大于输入轴头部(42)和输出轴头部(52)的直径，中心轴孔(32)顶部处的轴向长度小于输入轴头部(42 )和和输出轴头部(52 )的长度之和，中心轴孔(32 )端面倒角终止处至中心处的轴向长度大于输入轴头部(42)和和输出轴头部(52)的长度之和。如图3所示，在将新型联轴器安装到输入轴和输出轴上时，只要拧紧固定第一半联轴器(I)和第二半联轴器(2)的螺钉，第一半联轴器(I)和第二半联轴器(2)会沿径向向中心移动，相应的中心轴孔(32)端面的倒角就会挤压输入轴头部内端面(421)和/或输出轴头部内端面(521)，使输入轴(42)和输出轴(52)沿轴向向中心运动，直到输入轴头部外端面(422)和输出轴头部外端面(522)保持紧密接触。这样即使联轴器传递的轴向拉力过大，由于输入轴头部(42)在中心轴孔(32)内没有轴向活动的空间，输入轴(4)就不能在中心轴孔(32)内来回窜动，自然输入轴头部(42)和输入轴颈部(41)连接处也就不会产生疲劳断裂。如图4和图5所示的是中心轴孔(32)的输入轴侧端面(321)和输出轴侧端面
(322)都开有倒角时的情形，输入轴头部内端面(421)和输出轴头部内端面(521)开有与中心轴孔(32)相应端面倒角倾斜度一致的倒角，这样中心轴孔(32)和输入轴头部(42)和输出轴头部(52)都保持斜面接触，能从两个方向分别挤压输入轴头部(42)和输出轴头部(52)，消除输入轴头部(42)和输出轴头部(52)之间的轴向间隙。中心轴孔(32)仅有一个端面开有倒角的另外两种情形如下:当仅中心轴孔(32)的输入轴侧端面(321)开有倒角时，输入轴头部内端面(421)开有与中心轴孔(32)的输入轴侧端面(321)倒角倾斜度一致的倒角，与中心轴孔(32)相应侧的端面保持斜面接触。输出轴头部内端面(521)不倒角，与中心轴孔相应侧的端面保持平面接触。当仅中心轴孔(32)的输出轴侧端面(322)开有倒角时，输出轴头部内端面(521)开有与中心轴孔(32)的输出轴侧端面(322)倒角倾斜度一致的倒角，与中心轴孔(32)相应侧的端面保持斜面接触。输入轴头部内端面(421)不倒角，与中心轴孔相应侧的端面保持平面接触。联轴器的形状不一定为长方体状，也可以为圆柱体状，此时第一半联轴器的和第二半联轴器的结合处分别伸出一个凸耳，然后在凸耳上开有螺纹孔和直孔，螺钉在凸耳处将第一半联轴器和第二半联轴器固定。联轴器的外部形状主要取决于其应用环境，长方体状的联轴器，可以 为其它零部件的安装提供一个很好的平台。
权利要求1.一种传递轴向力的联轴器，所述联轴器由第一半联轴器(I)和第二半联轴器⑵沿径向用螺钉固定而成，所述联轴器中部开有位于两端直径较小套装有输入轴颈部(41)的第一轴孔(31)和套装有输出轴颈部(51)的第二轴孔(33)，以及位于中间直径较大的安装有输入轴头部(42)和输出轴头部(52)的中心轴孔(32)，其特征在于所述第一半联轴器(I)和第二半联轴器(2)之间留有预定的径向间隙，所述中心轴孔(32)至少有一个端面开有倒角，所述中心轴孔(32)的直径大于输出轴头部(52)和输入轴头部(42)的直径，所述中心轴孔(32)的最小轴向长度小于输入轴头部(42)和输出轴头部(52)轴向长度之和，最大轴向长度大于输入轴头部(42)和输出轴头部(52)轴向长度之和。
2.根据权利要求1所述的联轴器，其特征在于所述联轴器呈长方体状。
3.一种传递轴向力的连接装置，其特征在于包括根据权利要求1所述的联轴器。
4.根据权利要求3所述的传递轴向力的连接装置，其特征在于仅联轴器中心轴孔(32)输入轴侧的端面(321)开有倒角，所述输入轴头部的内端面(421)开有与联轴器中心轴孔输入轴侧端面(321)倒角倾斜度一致的倒角。
5.根据权利要求3所述的传递轴向力的连接装置，其特征在于仅联轴器中心轴孔(32)输出轴侧的端面(322)开有倒角，所述输出轴头部内端面(521)开有与联轴器中心孔输出轴侧端面(322)倒角倾斜度一致的倒角。
6.根据权利要求3所述的传递轴向力的连接装置，其特征在于联轴器中心轴孔(32)的输入轴侧端面(321)和输出轴侧端面(322)都开有倒角，所述输入轴头部内端面(421)开有与中心轴孔(32 )的输入轴侧端面(321)倒角倾斜度一致的倒角,输出轴头部内端面(521)开有与中心轴孔(32)输 出轴侧端面(322)倒角倾斜度一致的倒角。
专利摘要本实用新型涉及一种传递轴向力的联轴器及连接装置，用于解决现有的联轴器有可能导致输入轴头部和颈部连接处易断裂的技术问题。本实用新型的技术方案是所述联轴器由第一半联轴器和第二半联轴器沿径向固定拼接而成，所述联轴器中心开有位于两端直径较小安装有输入轴颈部的第一轴孔和包容有输出轴颈部的第二轴孔，以及位于中间直径较大的包容有输入轴头部和输出轴头部的中心轴孔，所述第一半联轴器和第二半联轴器之间留有预定的径向间隙，所述中心轴孔直径大于输入轴头部和输出轴头部直径，所述中心轴孔的最小轴向长度小于输入轴头部和输出轴头部长度之和，最大轴向长度大于输入轴头部和输出轴头部长度之和，所述中心轴孔至少有一个端面开有倒角。
文档编号F16D1/02GK203146625SQ20122031635
公开日2013年8月21日 申请日期2012年7月2日 优先权日2012年7月2日
发明者胡丗标, 李炎琦, 谭桦 申请人:衡阳中钢衡重设备有限公司