双联减振型非定心式等角速万向联轴器的制作方法

本发明涉及到双联万向联轴器领域，具体的说是涉及到一种双联减振型非定心式等角速万向联轴器。

背景技术：

在机械传动过程中，当主动轴与被动轴的轴线间存在一定的夹角时，需要利用万向联轴器来进行转矩的传递。目前机械行业所使用的联轴器的种类很多，其中较常用的主要有十字型万向联轴器、球笼式万向联轴器等；十字轴万向联轴器十字轴在传动中会产生附加动载荷，引起冲击、振动和噪声，所以不适用于高速和轴间夹角过大的场合。球笼式万向联轴器虽能实现大转矩的传递且为等角速传动，但这类万向联轴器存在着结构复杂，加工精度要求高，淬火硬度大，制作成本高，承载能力小，使用范围受到约束等缺点。

本发明的目的在于克服现有等角速万向联轴器技术中存在的缺点，寻求设计制造一种结构简单新颖，制作成本低，安装方便，承载能力大，缓冲吸振的双联减振型非定心式等角速万向联轴器。

技术实现要素：

为了实现上述发明目的，本发明提供一种结构简单新颖，制作成本低，安装方便，承载能力大的双联减振型非定心式等角速万向联轴器。

本发明所采用的技术方案如下：

本发明双联减振型非定心式等角速万向联轴器，包括：输入轴、万向联轴器、中间轴、输出轴、固定轴承；所述万向联轴器有两套，采用面对面安装方式，所述固定轴承有两套，分别与所述输入轴和所述输出轴的一端连接，所述输入轴的另一端连接一套所述万向联轴器，所述万向联轴器的三叉杆与所述中间轴的一端通过花键连接，所述中间轴的另一端通过花键与另一套所述万向联轴器的三叉杆连接；所述万向联轴器包括：滑块组件，联轴器主体和三叉杆；所述滑块组件有三套，所述联轴器主体的套筒为圆柱形结构，所述套筒的筒壁上开有三组滑槽，呈120°分布；三套所述滑块组件分别安装在所述滑槽内；所述滑块组件包括：滑块约束层、氟橡胶减振层、滑块主体、关节轴承、滑动轴承；所述滑块主体为方形结构，所述滑块主体的中心安装所述关节轴承，所述关节轴承的内圈紧密配合所述滑动轴承，所述滑动轴承与所述三叉杆的叉杆配合组成滑动副；所述氟橡胶减振层对称粘附在所述滑块主体上并通过所述滑块约束层进行固定，所述滑块约束层的另一面与所述滑槽接触；所述氟橡胶减振层牢固的粘贴在所述滑块主体与所述滑块约束层之间，由于所述滑块约束层的粘贴，当所述氟橡胶减振层伸长时，有效的阻止所述氟橡胶减振层的伸长；相反，当系统发生振动所述氟橡胶减振层压缩时，所述滑块主体有效的阻止所述氟橡胶减振层的压缩，在阻止橡胶减振层伸长和压缩的同时，所述氟橡胶减振层内部产生剪切变形和应力而使材料耗散更多的能量，增大整个系统的吸振性能，提高系统的减振降噪功能。

进一步的，三组所述滑槽的每组滑槽对称布置，所述滑槽表面进行渗碳淬火处理提高硬度，所述滑槽上开有三条凹槽，每条凹槽内固定有长条状保持架，保持架上嵌有高强度滚珠，并添加润滑剂，以此将所述滑块约束层与所述滑槽的滑动摩擦改变为滚动摩擦，来降低所述滑块约束层与所述滑槽的摩擦系数，从而控制磨损，提高传动精度。

进一步的，所述滑块约束层采用渗碳淬火热处理方式，提高表面硬度；所述滑块约束层一面与所述氟橡胶减振层粘附接触，一面与所述滑槽接触组成滚滑副。

进一步的，所述万向联轴器主体采用40Cr材料并进行调质处理，所述万向联轴器主体的底部固定安装圆弧形弹性膜片，防止运动过程中所述中间轴撞击到所述万向联轴器主体。

进一步的，所述中间轴包括：轴端挡圈、花键轴、空心轴、实心轴、连接轴；所述轴端挡圈有两套，所述轴端挡圈上装有弹性膜片，所述花键轴有两段，所述轴端挡圈通过螺栓加止动垫圈形式与所述花键轴的外端规定连接，起到对万向联轴器的三叉杆轴向定位的作用，在非正常工作时所述轴端挡圈的弹性膜片配合所述万向联轴器主体的圆弧形弹性膜片起到缓冲吸振效果；所述花键轴上安装所述三叉杆，所述三叉杆的中心开有内花键，与所述花键轴配合，既起到导向作用同时又能实现大扭矩的传递；所述空心轴与所述花键轴连接成一体，所述空心轴上开有圆柱孔，圆柱孔与所述实心轴配合组成活塞结构，实现所述实心轴在所述空心轴内的滑动，从而实现所述中间轴的长度调节，满足双联减振型非定心式等角速万向联轴器的轴向位移补偿；所述实心轴与所述连接轴连接成一体，所述连接轴的另一端与所述花键轴连接成一体。

进一步的，所述输入轴与输出轴有偏转角转动时，所述滑块组件沿所述滑槽进行移动，输入轴轴线与输出轴轴线的最大偏转角达到45°，满足双联减振型非定心式等角速万向联轴器的角度补偿和径向位移补偿。

进一步的，当双联减振型非定心式等角速万向联轴器独立运动时，根据扭矩传递的方向，所述输入轴和输出轴实现相互交替驱动。

进一步的，所述万向联轴器通过所述中间轴的面对面对称安装方式，解决了单个所述万向联轴器传动的准等角速传动特性，实现传动系统的存在偏转角时的完全等角速传动。

进一步的，所述氟橡胶减振层采用石墨稀-氟橡胶材料，因石墨稀的分子结构，实现所述氟橡胶减振层的高强度及耐老化性，提高了双联减振型非定心式等角速万向联轴器的使用寿命。

本发明与现有的等角速万向联轴器相比，在结构上取消了加工精度及热处理精度要求高的球笼架，且具有结构简单，加工、安装方便，传载能力强，寿命高，制作价格低等优点。滑槽内的滚珠采用轴承钢，经精加工完成，具有高寿命、低噪声、低摩擦力、高可靠性的特点，实现了更大转矩的传递，亦能承受更大的载荷，同时滑槽的滚珠结构将摩擦方式改为滚动摩擦，既可以形成良好的润滑油膜同时又能降低磨损，提高传动精度；双联结构有效实现了传动系统的角位移补偿和径向位移补偿，同时采用可伸缩式中间轴结构，也实现了轴向位移补偿；滑块组件采用氟橡胶减振层牢固的粘贴在滑块主体与滑块约束层之间，滑块主体有效的阻止氟橡胶减振层的压缩，在阻止橡胶减振层伸长和压缩的同时，氟橡胶减振层内部产生剪切变形和应力而使材料耗散更多的能量，增大整个系统的吸振性能，提高系统的减振降噪功能。

附图说明

图1为本发明双联减振型非定心式等角速万向联轴器的三维结构图I；

图2为本发明双联减振型非定心式等角速万向联轴器的三维结构图II；

图3为本发明双联减振型非定心式等角速万向联轴器的中间轴；

图4为本发明双联减振型非定心式等角速万向联轴器的联轴器主体；

图5为本发明双联减振型非定心式等角速万向联轴器的滑块组件；

图6为本发明双联减振型非定心式等角速万向联轴器的三叉杆；

图7为本发明双联减振型非定心式等角速万向联轴器偏转45°传动时三维结构图；

图8为本发明双联减振型非定心式等角速万向联轴器的滑槽局部放大图；

图中：1-输入轴，2-万向联轴器，3-中间轴，4-输出轴，5-固定轴承，20-滑块组件，21-联轴器主体，22-三叉杆，201-滑块约束层，202-氟橡胶减振层，203-滑块主体，204-关节轴承，205-滑动轴承，211-套筒，212-圆弧形弹性膜片，213-滑槽，31-轴端挡圈，32-花键轴，33-空心轴，34-实心轴，35-连接轴。

具体实施方式

下面结合附图对发明做进一步的描述。

如图1、2、3、4、5、6、7、8所示，双联减振型非定心式等角速万向联轴器，包括：输入轴1、万向联轴器2、中间轴3、输出轴4、固定轴承5；所述万向联轴器2有两套，采用面对面安装方式，所述固定轴承5有两套，分别与所述输入轴1和所述输出轴4的一端连接，所述输入轴1的另一端连接一套所述万向联轴器2，所述万向联轴器2的三叉杆22与所述中间轴3的一端通过花键连接，所述中间轴3的另一端通过花键与另一套所述万向联轴器2的三叉杆22连接；所述万向联轴器2包括：滑块组件20，联轴器主体21和三叉杆22；所述滑块组件20有三套，所述联轴器主体21的套筒211为圆柱形结构，所述套筒211的筒壁上开有三组滑槽213，呈120°分布；三套所述滑块组件20分别安装在所述滑槽213内；所述滑块组件20包括：滑块约束层201、氟橡胶减振层202、滑块主体203、关节轴承204、滑动轴承205；所述滑块主体203为方形结构，所述滑块主体203的中心安装所述关节轴承204，所述关节轴承204的内圈紧密配合所述滑动轴承205，所述滑动轴承205与所述三叉杆22的叉杆配合组成滑动副；所述氟橡胶减振层202对称粘附在所述滑块主体203上并通过所述滑块约束层201进行固定，所述滑块约束层201的另一面与所述滑槽213接触；三组所述滑槽213的每组滑槽对称布置，所述滑槽213表面进行渗碳淬火处理提高硬度，所述滑槽213上开有三条凹槽，每条凹槽内固定有长条状保持架，保持架上嵌有高强度滚珠，并添加润滑剂，以此将所述滑块约束层201与所述滑槽213的滑动摩擦改变为滚动摩擦，来降低所述滑块约束层201与所述滑槽213的摩擦系数，从而控制磨损，提高传动精度；所述中间轴3包括：轴端挡圈31、花键轴32、空心轴33、实心轴34、连接轴35；所述轴端挡圈31有两套，所述轴端挡圈31上装有弹性膜片，所述花键轴32有两段，所述轴端挡圈31通过螺栓加止动垫圈形式与所述花键轴32的外端规定连接，起到对万向联轴器2的三叉杆22轴向定位的作用，在非正常工作时所述轴端挡圈31的弹性膜片配合所述万向联轴器主体21的圆弧形弹性膜片起到缓冲吸振效果；所述花键轴32上安装所述三叉杆22，所述三叉杆22的中心开有内花键，与所述花键轴32配合，既起到导向作用同时又能实现大扭矩的传递；所述空心轴33与所述花键轴32连接成一体，所述空心轴33上开有圆柱孔，圆柱孔与所述实心轴34配合组成活塞结构，实现所述实心轴34在所述空心轴33内的滑动，从而实现所述中间轴3的长度调节，满足双联减振型非定心式等角速万向联轴器的轴向位移补偿；所述实心轴34与所述连接轴35连接成一体，所述连接轴35的另一端与所述花键轴32连接成一体。

如图1、2、3、4、5、6、7、8所示，双联减振型非定心式等角速万向联轴器的工作方法具体步骤如下：

所述输入轴1施加扭矩和运动，驱动所述万向联轴器2转动，经所述三叉杆22后将动力传递给所述中间轴3，所述中间轴3将动力传递给另一套所述万向联轴器2，然后再传递到所述输出轴4，实现等角速传动；当所述输入轴1和所述输出轴4之间存在偏转角时，所述滑块组件同时在所述万向联轴器2的所述滑槽213内滑动，同时将动力传递给所述三叉杆22，经所述中间轴3后将动力等角速传递到所述输出轴4，有效实现了传动系统的角位移补偿和径向位移补偿，同时所述中间轴2采用可伸缩式的结构，也实现了轴向位移补偿，所述输入轴1和所述输出轴4之间的最大偏转角达45°；当整个系统受到冲击载荷时，所述滑块组件同时在所述万向联轴器2的滑槽213内滑动，所述氟橡胶减振层202牢固的粘贴在所述滑块主体203与所述滑块约束层201之间，由于所述滑块约束层201的粘贴，当所述氟橡胶减振层202伸长时，有效的阻止所述氟橡胶减振层202的伸长；相反，当系统发生振动所述氟橡胶减振层202压缩时，所述滑块主体203有效的阻止所述氟橡胶减振层202的压缩，在阻止橡胶减振层伸长和压缩的同时，所述氟橡胶减振层202内部产生剪切变形和应力而使材料耗散更多的能量，增大整个系统的吸振性能，提高系统的减振降噪功能；当双联减振型非定心式等角速万向联轴器独立运动时，根据扭矩传递的方向，所述输入轴1和输出轴4实现相互交替驱动。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。