一种轴向弹性限位的膜片联轴器的制作方法

本发明涉及一种机械传动装置的联轴器，是原动机（如电动机、内燃机等）与工作机（如泵、减速机等）之间的运动、动力传递的联接装置，属于机械传动技术领域。

背景技术：

联轴器广泛应用于旋转机械中，有刚性联轴器、弹性联轴器等类型。膜片联轴器是一种新型联轴器，具有传递较大的转矩，允许较大的位移误差，允许高速旋转，缓和冲击振动，一般不需要润滑，便于安装维修等优点，广泛应用于国防、造船、航空、石油化工、车辆、机械等行业，可以取代齿轮联轴器、弹性套柱销联轴器等联接装置。然而，由于现有的膜片联轴器的结构不甚合理，当联轴器所联接装置给联轴器施加周期性轴向窜动量时，现有结构的膜片联轴器要么不能限制轴向窜动量的大小，从而使得联轴器半联轴节的轴向窜动量过大，给膜片组带来附加的动载荷，直接影响到联轴器的使用性能和使用寿命；要么没有对轴向窜动施加阻力，从而造成联轴器组件之间产生撞击，金属件之间的撞击会产生火花，联轴器如果在易燃易爆场合使用就可能会造成严重事故。为了解决这些问题，研究人员研制轴向限位膜片联轴器，即在膜片联轴器上设置了限位块，通过限位块来限制联轴器的轴向窜动量，从而控制了联轴器的轴向窜动量的最大值。但是这种结构的联轴器仍然存在着限位块与半联轴节之间的撞击，以及联轴器轴向窜动时没有阻力存在等问题，因此有必要发明出结构更加合理的膜片联轴器。

技术实现要素：

本发明为解决以上技术问题而提供一种具有如下结构的轴向弹性限位的膜片联轴器，它由第一半联轴节1、膜片固定螺母2、第一膜片固定螺栓3、膜片固定螺栓垫片4、活动端弹性限位片定位套5、第一弹性限位片6、膜片组7、第二弹性限位片8、固定端弹性限位片定位套9、第二半联轴节10、膜片组固定销11、第二膜片固定螺栓12、第一弹性限位片固定螺栓13、弹性限位片固定螺栓垫片14、第二弹性限位片固定螺栓15、弹性限位片固定螺母16组成；其特点是，膜片组7和膜片组固定销11固连在一起；第一半联轴节1通过第二膜片固定螺栓12、固定端弹性限位片定位套9、第一弹性限位片6、膜片组固定销11、第二弹性限位片8、活动端弹性限位片定位套5、膜片固定螺栓垫片4、膜片固定螺母2与膜片组7固连在一起；第二半联轴节10通过第一膜片固定螺栓3、固定端弹性限位片定位套9、第二弹性限位片8、膜片组固定销11、第一弹性限位片6、活动端弹性限位片定位套5、膜片固定螺栓垫片4、膜片固定螺母2与膜片组7固连在一起；第一弹性限位片6的棘爪6-1通过第一弹性限位片固定螺栓13、弹性限位片固定螺栓垫片14、弹性限位片固定螺母16与第一半联轴节1固定在一起；第二弹性限位片8的棘爪8-1通过第二弹性限位片固定螺栓15、弹性限位片固定螺栓垫片14、弹性限位片固定螺母16与第二半联轴节10固定在一起。

本技术解决方案一种较好的实施方式是，这种结构的轴向弹性限位的膜片联轴器，既具有膜片联轴器特有的工作性能，还能够在半联轴节有轴向窜动时，对窜动量进行限制，并达到缓和窜动目的，大大提升了膜片联轴器使用寿命，有效地解决了当半联轴节有轴向窜动时，组件之间的撞击问题。

附图说明

图1——一种轴向弹性限位的膜片联轴器结构示意图主视图。

图2——一种轴向弹性限位的膜片联轴器结构示意图A-A剖视图。

图3——一种轴向弹性限位的膜片联轴器结构示意图B-B剖视图。

图4——第一弹性限位片结构示意图主视图。

图5——第一弹性限位片结构示意图C-C剖视图。

图6——第一弹性限位片结构示意图后视图。

图7——第二弹性限位片结构示意图主视图。

图8——双N型轴向弹性限位片联轴器结构示意图。

图9——带挡板的N型轴向弹性限位片联轴器结构示意图。

图10——挡板结构示意图。

图11——带双挡板的N型轴向弹性限位片联轴器结构示意图。

图12——P型轴向弹性限位片联轴器结构示意图。

图13——B型轴向弹性限位片联轴器结构示意图。

图14——8字型轴向弹性限位片联轴器结构示意图。

图15——O型轴向弹性限位片联轴器结构示意图。

图16——带中间节的轴向弹性限位膜片联轴器结构示意图主视图。

具体实施方式

下面结合附图给出本发明的实施例，用来进一步说明技术解决方案。

实施例1，参考图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7。由附图看出，一种轴向弹性限位的膜片联轴器，它由第一半联轴节1、膜片固定螺母2、第一膜片固定螺栓3、膜片固定螺栓垫片4、活动端弹性限位片定位套5、第一弹性限位片6、膜片组7、第二弹性限位片8、固定端弹性限位片定位套9、第二半联轴节10、膜片组固定销11、第二膜片固定螺栓12、第一弹性限位片固定螺栓13、弹性限位片固定螺栓垫片14、第二弹性限位片固定螺栓15、弹性限位片固定螺母16组成；其特点是，膜片组7和膜片组固定销11固连在一起；第一半联轴节1通过第二膜片固定螺栓12、固定端弹性限位片定位套9、第一弹性限位片6、膜片组固定销11、第二弹性限位片8、活动端弹性限位片定位套5、膜片固定螺栓垫片4、膜片固定螺母2与膜片组7固连在一起；第二半联轴节10通过第一膜片固定螺栓3、固定端弹性限位片定位套9、第二弹性限位片8、膜片组固定销11、第一弹性限位片6、活动端弹性限位片定位套5、膜片固定螺栓垫片4、膜片固定螺母2与膜片组7固连在一起；第一弹性限位片6的棘爪6-1通过第一弹性限位片固定螺栓13、弹性限位片固定螺栓垫片14、弹性限位片固定螺母16与第一半联轴节1固定在一起；第二弹性限位片8的棘爪8-1通过第二弹性限位片固定螺栓15、弹性限位片固定螺栓垫片14、弹性限位片固定螺母16与第二半联轴节10固定在一起。

因为第一弹性限位片6为N形结构，并设有棘爪6-1，材质为弹簧钢类材料，因此，当第一弹性限位片6的棘爪6-1与第一半联轴节1固连在一起，大端6-2与第二半联轴节10固连在一起后，就相当于在这两个半联轴节之间加设了弹簧。由于第一弹性限位片6发生了弹性变形，弹性力的相互作用而产生了弹性势能。根据胡克定律，弹簧在发生弹性变形时，弹簧的弹力F和弹簧的变形量（伸长量（或压缩量））x成正比，即F=-k·x，其中k是弹性系数，它只由材料的性质所决定，与其他因素无关。负号表示弹簧所产生的弹力与其伸长（或压缩）的方向相反。

在半联轴节之间有轴向窜动时，第一弹性限位片6起到缓和与限制半联轴节的轴向窜动作用。当窜动量（这里的窜动量等于弹簧的伸长量（或压缩量）x）越大，弹力F，也就是第一弹性限位片6对第一半联轴节1产生阻力就越大，阻止其做进一步的轴向窜动。控制棘爪6-1与大端6-2之间的距离H即为x_max，可以限制半联轴节之间的最大窜动量。第二弹性限位片8的结构和材质与第一弹性限位片6完全一样，因此第二弹性限位片8和第一弹性限位片6具有相同的性能和作用，对第二半联轴节10的轴向窜动起到限制作用。

当第一半联轴节1与第二半联轴节10之间有相对轴向窜动时，窜动量通过第一弹性限位片固定螺栓13、弹性限位片固定螺栓垫片14、弹性限位片固定螺母16传到第一弹性限位片6的棘爪6-1上，棘爪6-1相对大端6-2运动。因弹性限位片为弹性材料，以及弹性限位片的N形结构，第一弹性限位片6就是一个弹簧，因此对棘爪6-1相对大端6-2运动进行了限制，实际上也就限制了第一半联轴节1与第二半联轴节10之间的相对轴向窜动。第二弹性限位片8与第一弹性限位片6起到相同的作用。

参考图8，为提升和改进弹性限位片缓和与限制半联轴节的轴向窜动性能，第一弹性限位片可以6采用双片结构（由弹性限位片6和弹性限位片17组成）。这种结构的弹性限位片组，和单片结构一样起到缓和与限制半联轴节的轴向窜动作用，在半联轴节轴向窜动时，弹性限位片双片之间还会产生摩擦，消耗一定的因轴向窜动产生的能量（此时的弹性限位片兼有弹簧减震和阻尼器双重作用）。除单片、双片结构外，第一弹性限位片6还可以采用多片结构，即弹性限位片片数为3-20，单片厚度为0.3-10mm。第二弹性限位片8的结构和材质与第一弹性限位片6完全一样（由弹性限位片8和弹性限位片18组成）。

参考图9、图10、图11，在第一弹性限位片6内加装一个挡板19。挡板19可以起到两个作用。一是起到调整限制半联轴节之间的最大窜动量H作用。选用不同厚度的挡板19，可以调整H大小；二是对第一弹性限位片6起支撑作用。当第一弹性限位片6的厚度较小，如3mm及以下尺寸时，加装挡板19会对第一弹性限位片6起支撑作用。同样，挡板也可以采用多片结构，即挡板片数为2-10，单片厚度为0.3-10mm，如图11所示为双片挡板，分别为挡板19、挡板20。第二弹性限位片8的结构和材质与第一弹性限位片6完全一样。

参考图12、图13、图14、图15，第一弹性限位片6和第二弹性限位片8的结构还可以采用P型，B型，8字型，O型结构。不同结构的弹性限位片，其弹性不同，弹性系数k不一样，因此缓和与限制半联轴节的轴向窜动效果不同。

参考图16，有中间节的膜片联轴器同样可以采用上述带轴向弹性限位片的结构。

当然，以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。除上述实施例外，本发明还可以有其它实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明所要求保护的范围之内。