一种具有良好散热结构的轻量化小惯量弹性联轴器的制作方法

1.本实用新型涉及联轴器技术领域，尤其涉及一种具有良好散热结构的轻量化小惯量弹性联轴器。


背景技术：

2.在船体传动相关设备生产中，主机量产前需要进行大量的认证标定试验，因此针对主机会进行较多的复杂多工况台架试验，其中需要较多的应用弹性联轴器与万向轴组合式结构，从而联接主机与测功器。通常情况下如果采用现有结构的弹性联轴器，其需要依靠弹性元件承载万向轴一半的重量，长期运转容易使得弹性元件变形甚至撕裂，因此在此类应用工况中需要设计有相应挂重结构的弹性联轴器，从而满足稳定安全传扭的功能。其次考虑弹性元件性能受油污，光照，热量等诸多环境因素的影响，并且具有易老化的材料固有属性，同时，在台架试验中针对多工况复杂情况有可能会超越该联轴器的许用转速与扭矩，从而撕裂弹性元件，因此，出于保护弹性元件本身与阻止撕裂物飞出伤人方面考虑，需要对该弹性联轴器加装罩壳装置。通常在封闭环境下，弹性元件不断受扭转作用，其内部释放出大量的热，为有效使其降温，需要设计相应的通风结构，减少温度对弹性元件性能的影响，并在整体结构设计时，在满足其传扭能力的前提下，尽可能降低联轴器本身的自重与惯量，减少其自身对耗能的需求。
3.在主机台架试验中，主机的飞轮侧需要与测功器相连，从而标定设定工况下的主机参数值，在两者之间常采用联轴器与万向轴组合的方式进行连接，由于万向轴的传扭可靠性要求，其要求材料具有较大的强度与刚度，这就决定了万向轴本身具有较大的质量，需要测功器与弹性联轴器对其进行支承，通常来说，如果是刚性联轴器，即可不考虑对其支承的作用，但在主机台架试验中为了有效保护主机免受超额定扭矩的损害，需要对其配套弹性联轴器，从而实现运转中一定程度的轴向位移补偿，径向位移补偿以及角度位移补偿的作用，因此常规未设计相应挂重结构的弹性联轴器在此类运用中具有一定的局限性。同时考虑台架试验中需要对多工况复杂情况进行测试，其瞬时扭矩与转速会超越该联轴器的许用转速与额定扭矩，常规未设计相应罩壳阻挡装置的弹性联轴器具有较大的风险隐患。针对长期疲劳运转工况的测试，弹性元件在长期受扭转应力作用下会释放较多的热量，在相对封闭环境下会影响其自身的性能，因此常规的弹性联轴器具有一定的使用局限性。因此如何开发出一种能保障其在台架试验中的传动可靠安全、传动布局紧凑、便于散热、结构简单且造价合理的联轴器成为亟待解决的问题。


技术实现要素：

4.为了克服上述技术的不足，本实用新型的目的是提供一种具有良好散热结构的轻量化小惯量弹性联轴器，传动可靠安全、传动布局紧凑、便于散热、结构简单且造价合理。
5.本实用新型所采用的技术方案是：一种具有良好散热结构的轻量化小惯量弹性联轴器，包括万向轴，所述万向轴上固定连接有轴承座，轴承座与罩壳之间设置有第一润滑径
向轴承和第二润滑径向轴承，第一润滑径向轴承的两侧分别与轴承座和罩壳接触连接，第二润滑径向轴承的两侧分别与轴承座和罩壳接触连接，罩壳上固定连接有法兰盘，所述法兰盘上设置有多个用于与主机的飞轮进行定位连接的第三连接机构，所述罩壳内设置有弹性元件，所述弹性元件的一侧通过多个第四连接机构与轴承座固定连接，弹性元件的另一侧通过多个第五连接机构与法兰盘固定连接，所述罩壳上开设有多个第一通风孔，所述轴承座上开设有多个第二通风孔。
6.进一步的，所述万向轴通过多组第一连接机构固定连接有轴承座，第一连接机构包括第一螺栓与第一弹性垫圈，第一螺栓穿设在万向轴和轴承座上，第一弹性垫圈套设在第一螺栓上。
7.进一步的，所述罩壳通过多个第二连接机构连接有法兰盘，所述第二连接机构包括第二紧固螺钉与第二弹性垫圈，所述第二紧固螺钉穿设在罩壳和法兰盘上，第二弹性垫圈套设在紧固螺钉上。
8.进一步的，所述第三连接机构包括穿设在法兰盘上的紧固螺钉和套设在紧固螺钉上的平垫。
9.进一步的，所述第一润滑径向轴承和第二润滑径向轴承呈垂直设置。
10.进一步的，所述第四连接机构包括第四螺钉与第四弹性垫圈，所述第四螺钉穿设在弹性元件和轴承座上，所述第四弹性垫圈套设在第四螺钉上。
11.进一步的，所述第五连接机构包括第五螺钉与第五弹性垫圈，所述第五螺钉穿设在弹性元件和法兰盘上，所述第五弹性垫圈套设在第五螺钉上。
12.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型所述的一种具有良好散热结构的轻量化小惯量弹性联轴器，属于船体传动技术范畴，其利用带轴向散热通风孔的轴承座多功能布局，使得轴承座在配合免维护自润滑轴向轴承与径向轴承的同时，联接了橡胶组件与万向轴。与其免维护自润滑轴向轴承与径向轴承相配合的是带径向通风孔的罩壳结构，罩壳结构的另一侧则与法兰盘配合联接，同时法兰盘与橡胶组件的斜铁件也进行了紧固联接，整体结构紧凑，总重量小，惯量小，安全性高，可挂重并且散热性能好，被广泛应用于主机台架试验中，是万向轴与主机飞轮之间实现扭矩传递与减振的关键部件，其中的免维护自润滑轴向轴承可使得万向轴在运转中实现对中长度的变化，免维护自润滑径向轴承则将传递至轴承座上的万向轴重量挂载在罩壳结构上，并通过法兰盘传递至主机飞轮，实现万向轴重量的挂载转移。该种设计有轴向径向通风孔，并带有罩壳结构的轻量化小惯量弹性联轴器可最小化传动装置本身的功率损耗，并能延长弹性元件的使用寿命，是台架复杂工况试验下的理想选择，具有良好可观的市场前景；常规应用在较低额定扭矩与较高转速的台架试验中，其通过免维护自润滑径向轴承实现万向轴重量向罩壳的挂重转移，并通过联接螺钉建立罩壳与法兰盘的挂重联接，从而通过法兰盘向主机飞轮进行重量的转移，因此在设计中所谓的罩壳结构需要具备一定的强度与刚度；设计的轴向与径向全方位通风孔洞，确保弹性元件的热量有效释放，不形成热量集聚，多功能联接的轴承座与法兰盘极大的简化了内部结构的复杂程度并且减少了构成元件的数量，进一步减少了该类型联轴器本身的质量与惯量值，有利于减少其在运转中对能耗的浪费。该款弹性联轴器在主机的台架试验中具有制造成本低，经济性好，集成度高，结构简单，安全性强等优点，在讲究运营成本的时代背景下具有较好的推广效益和可观的市场前景，能产生良好的经济和社会
效益。
附图说明
13.图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
14.下面结合附图和具体实施例对本实用新型作详细说明。
15.如图1所示，一种具有良好散热结构的轻量化小惯量弹性联轴器，包括万向轴101所述万向轴101上固定连接有轴承座107，轴承座107与罩壳104之间设置有第一润滑径向轴承105和第二润滑径向轴承106，第一润滑径向轴承105的两侧分别与轴承座107和罩壳104接触连接，第二润滑径向轴承106的两侧分别与轴承座107和罩壳104接触连接，罩壳104上固定连接有法兰盘109，所述法兰盘109上设置有多个用于与主机的飞轮进行定位连接的第三连接机构，所述罩壳104内设置有弹性元件108，所述弹性元件108的一侧通过多个第四连接机构与轴承座107固定连接，弹性元件108的另一侧通过多个第五连接机构与法兰盘109固定连接，所述罩壳104上开设有多个第一通风孔，所述轴承座107上开设有多个第二通风孔。
16.所述万向轴101通过多组第一连接机构固定连接有轴承座107，第一连接机构包括第一螺栓102与第一弹性垫圈103，第一螺栓102穿设在万向轴101和轴承座107上，第一弹性垫圈103套设在第一螺栓102上。
17.所述罩壳104通过多个第二连接机构连接有法兰盘109，所述第二连接机构包括第二紧固螺钉112与第二弹性垫圈113，所述第二紧固螺钉112穿设在罩壳104和法兰盘109上，第二弹性垫圈113套设在紧固螺钉112上。
18.所述第三连接机构包括穿设在法兰盘109上的紧固螺钉110和套设在紧固螺钉110上的平垫111。
19.所述第一润滑径向轴承105和第二润滑径向轴承106呈垂直设置。
20.所述第四连接机构包括第四螺钉116与第四弹性垫圈117，所述第四螺钉116穿设在弹性元件108和轴承座107上，所述第四弹性垫圈117套设在第四螺钉116上。
21.所述第五连接机构包括第五螺钉114与第五弹性垫圈115，所述第五螺钉114穿设在弹性元件108和法兰盘109上，所述第五弹性垫圈115套设在第五螺钉114上。
22.万向轴101在台架试验中一端与弹性联轴器相连，另一侧则与测功器进行法兰定位联接，其可实现联轴传动在轴向距离与角度上的大幅度调整，从而进行有效的传扭传动作用。万向轴101结构的重量依靠成组的第一螺栓102与第一弹性垫圈103挂靠在轴承座107上，配合在轴承座107上的免维护自润滑径向轴承106可将重量传递至罩壳104上，罩壳104与法兰盘109通过第二紧固螺钉112与第二弹性垫圈113联接，至此将万向轴101重量挂载至法兰盘109上，通过第三紧固螺钉110与第三平垫111将法兰盘109与主机的飞轮进行了定位联接，在传动的同时将相关重量挂载至主机飞轮上，从而抵消了万向轴101重量对弹性元件108的径向负载，减少了弹性元件108因此而产生的变形形变，增强了整体结构的轴向对中效果与动平衡效果。
23.轴向位移的调整主要依靠万向轴101的可伸缩轴套，其可实现整体结构在轴向距
离上的大幅度变化，弹性联轴器为了匹配适应万向轴的轴向位移调整作用，在结构上设计了免维护的第一自润滑轴向轴承105，弹性联轴器内部设计的弹性元件108，在正常工况条件下可实现小范围的轴向
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径向
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角度位移补偿。
24.弹性元件108采用了橡胶硫化工艺，通过硫化压机将橡胶体可靠胶装在左、右斜铁件上，通过喷涂胶浆与抛丸工艺增强橡胶与铁件之间的联接强度，弹性元件108的左侧斜铁件利用第四螺钉116与第四弹性垫圈117与轴承座107紧固联接，另一侧右侧斜铁件则利用第五螺钉114与第五弹性垫圈115将其与法兰盘109紧固联接，从而在传动传扭时实现弹性元件对主机或齿轮箱的保护作用，并可实现小范围的轴向
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径向
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角度位移补偿。
25.弹性元件108在工作中长期收到扭转变形与剪切应力的作用，会使得橡胶释放出较多的热量，又由于罩壳104的存在，容易使得热量在该相对密闭的空间形成集聚效应，从而极大影响橡胶件的性能，使得橡胶在正常工况条件下发生撕裂与烧焦现象的概率提升，在本次设计中考虑了三维空间循环散热的作用，在罩壳104上开设了诸多径向通风孔，并在轴承座107上开设了诸多轴向通风孔，从而形成了整体结构在长期运转中能快速的将橡胶件产生的热量释放出来。
26.通过多功能集成，使得轴承座107与法兰盘109承担更多的联接功能，减少整体结构的复杂性与零件的多样性，并采用机械设计强度校核计算与仿真应力分析对构成件进行最小尺寸确定，最终的结构在满足工况条件的同时，具备了轻量化与小惯量的特点。
27.上述实施例以本实用新型技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于上述的实施例。