专利名称：连接装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种刚性的传递转矩的连接装置。
背景技术：
现有技术中公开了一系列用于刚性的传递转矩的连接装置的一些提高摩擦的涂层，但对于某些应用而言，因此而可以达到的静摩擦系数一如既往地能够提高。
发明内容
因此本发明的目的在于，提供一种得到改进的刚性的传递转矩的连接装置，利用 该装置可以达到特别高的静摩擦系数。该目的由此达到，即，刚性的传递转矩的连接装置包括以下特征-具有两个彼此对置的连接面的两个相互刚性连接的连接副，-设置在连接副之间的涂层载体的用于紧贴在连接面上的接触面或者所述连接面 之一带有涂层，_涂层包括莫氏硬度大于等于9的、可预先规定粒度范围的颗粒，这些颗粒通过一 固定层固定在接触面上或者连接面上，该固定层至少在面向接触面或连接面的区域内包围 颗粒，-在可预先规定的面积单位内部，凸出于固定层的表面的颗粒区域的面积比例大 于约25%,-连接副以约90至ISOMPa的单位面积压力彼此压紧，以及-与至少一个涂层相对的连接面由比携带涂层的材料更软的材料构成。因此特别具有优点地提供一种连接装置，其中可以取得大于0. 7并超过0. 8的静 摩擦系数，这一点以往未能实现。在一种具有优点的构成中，固定层由电镀涂覆的镍构成，从而例如为涂层载体同 时产生一种防腐蚀和其他环境影响的出色保护层。在一种具有优点的构成中，涂层载体以大于连接副的莫氏硬度和/或者抗拉强度 构成，从而彼此压紧时从涂层凸起的颗粒区域按要求压入连接副内，并且颗粒下面的涂层 以及颗粒下面涂层载体的区域与压入连接副相比仅有略微变形。
从下面借助附图介绍的本发明的实施例中得出本发明的其它优点、特征和细节。 其中图1是一个带有两个轴部件及一个位于两个凸缘状轴端之间的孔板式构件的刚 性联轴器的局部纵剖面图；以及图2是图1所示孔板式构件的正视图，该孔板式构件上面涂覆有涂层。
具体实施例方式图1示出作为本发明实施例的一个刚性联轴器的局部纵剖面图。该联轴器在此包 括两个相互连接的空心轴形的轴部件10和20，例如属于风力发电设备的主轴。两个轴部件 10和20在此在其相互连接的轴端处呈凸缘状地扩展。在两个凸缘状扩展部之间设置一个 具有涂层的孔板式构件。如图2所示，孔板式构件在此划分成多个扇形分部件50，其中，每 个分部件50包括三个孔52。与孔板式构件的孔52相应，两个轴部件10和20的两个凸缘 也设计有相应的贯通孔，在另一种结构中，轴部件10或者20之一也设计有盲孔，从而可穿 过孔52将两个凸缘状轴端与设置在其间的孔板式构件螺栓连接。在一种实施方式中，在此 在孔板式构件的环周上设有编码装置，例如齿，从而由此可以检测轴的转速。为使两个凸缘状轴端尽可能相互固定连接，孔板式构件至少在其两个端面上设计 有涂层。孔板式构件在此包括一个涂层载体，其由抗拉强度约处于600到SOOMPa之间的钢 构成。然后这样来磨削涂层载体的端面表面，即，使该表面具有Ra < 0. 2 y m的粗糙度和通 过磨削产生的沟槽式凹陷部相对于环绕各自凹陷部的表面周围具有小于等于4 y m的深度 和小于等于6 iim的开口尺寸。特别是通过例如这样磨削涂层载体的表面，S卩，使沟槽式的凹陷部相对于环绕各 自凹陷部的表面周围具有小于约10%的涂层厚度的深度和/或小于约15%的涂层厚度的 开口尺寸，确保了涂层的最佳附着并同时防止了这样的现象，即，颗粒一定程度上可以说消 失在凹陷部内并因此对提高涂层的摩擦没有贡献作用。在这样磨削的涂层载体上随后电镀地涂覆厚度例如约5 u m的镍质下镀层。然后 在该下镀层上近似单层地或者较少层数地铺放莫氏硬度为10和粒度处于40到90 y m之间 的颗粒，特别是单晶金刚石，例如天然金刚石的锐边的或者块状的晶粒。此后同样电镀地涂 覆镍质上镀层，从而铺放在下镀层上的、至少在面向涂层载体的下部区域内的颗粒被上镀 层包围，从而一定程度上固定一个颗粒层，其中，放置多个层时多余的层例如在固定之后通 过刷子清除。在此，“近似单层”是指涂层表面的大部分，特别是大于75%的涂层表面实际 上仅固定一层颗粒，仅仅在涂层表面更小的分区内也可以附着多层，特别是两层颗粒。因此 特别具有优点的是实现一种涂层，其中大于25%，甚至高达40%的表面由凸出于镍层的颗 粒形成，因此最终可以实现非常高的静摩擦系数。依据前面的说明，涂层载体的两个端面相应地被涂层。两个轴部件10和20的两 个凸缘状轴端在此由一种无论是在莫氏硬度还是抗拉强度方面，数值均小于涂层载体的材 料构成，其中，轴端特别由灰口铸铁件，例如抗拉强度处于400到500MPa范围内的GG 40. 3 构成。用于紧贴在孔板式构件上的凸缘面在此具有0. 5到1. 5 y m之间的粗糙度Ra。如果现在将两个轴端与设置在其间的孔板式构件相互固定地螺栓连接，那么在螺 栓连接时金刚石颗粒这样压入灰口铸铁件内，使孔板式构件与轴端相互啮合地连接。特别 是在此两个轴端以约90至180MPa的单位面积压力彼此压紧。在朝向孔板式构件的方向上， 在螺旋连接时，设置在各自金刚石颗粒下面的底层和设置在其下面的涂层载体区域仅轻微 被压缩。特别具有优点的是，利用前面的说明可以实现大于0. 7，但也大于0. 8的静摩擦系 数。此外，镍涂层同时对钢质的涂层载体形成出色的防腐蚀性，从而也使孔板式构件可靠地 不受最恶劣的气候条件的影响。
其他优点是，在使用前面介绍的涂层情况下，与传统的连接装置相比在连接的强度相同时例如可以减少螺栓数量。
权利要求
一种刚性的传递转矩的连接装置，包括以下特征-具有两个彼此对置的连接面的两个相互刚性连接的连接副，-设置在连接副之间的涂层载体的用于紧贴在连接面上的接触面或者所述连接面之一上设计有涂层，-涂层包括莫氏硬度大于等于9的、可预先规定粒度范围的颗粒，这些颗粒通过固定层固定在接触面上或者连接面上，该固定层至少在面向接触面或连接面的区域内包围所述颗粒，-在可预先规定的面积单位内部，凸出于固定层表面的颗粒区域的面积比例大于约25％，-连接副以约90至180MPa的单位面积压力彼此压紧，以及-与至少一个涂层相对的连接面由一种比携带涂层的材料更软的材料构成。
2.按权利要求1所述的连接装置，其中，面积比例大于约35%。
3.按权利要求1或2所述的连接装置，其中，连接装置这样构成，使得转矩传递通过涂 层载体进行。
4.按权利要求1至3之一所述的连接装置，其中，涂层载体由抗拉强度约600至SOOMPa 之间的钢构成。
5.按权利要求1至4之一所述的连接装置，其中，涂层涂覆在孔板式涂层载体的至少一 个端面上。
6.按权利要求1至5之一所述的连接装置，其中，涂层载体分成多个扇形的分部件。
7.按权利要求1至6之一所述的连接装置，其中，涂层载体具有多个轴向贯通口，用于 让固定件穿过。
8.按权利要求1至7之一所述的连接装置，其中，连接装置设计为联轴器。
9.按权利要求1至8之一所述的连接装置，其中，涂层载体在其周边具有特别是用于检 测轴转速的编码装置。
10.按权利要求1至9之一所述的连接装置，其中，至少一个连接副包括抗拉强度约在 400至500MPa之间的灰口铸铁件。
11.按权利要求1至10之一所述的连接装置，其中，至少一个连接副相较于涂层载体有 更小的硬度和/或抗拉强度。
12.按权利要求1至11之一所述的连接装置，其中，颗粒属于可预先规定的分级，其特 征特别在于处于40到90 μ m之间的粒度。
13.按权利要求1至12之一所述的连接装置，其中，颗粒的莫氏硬度为10。
14.按权利要求1至13之一所述的连接装置，其中，颗粒包括特别是单晶金刚石的锐边 的或者块状的晶粒。
15.按权利要求1至14之一所述的连接装置，其中，涂层的表面被磨削。
16.按权利要求1至15之一所述的连接装置，其中，涂层的表面包括凹陷部。
17.按权利要求16所述的连接装置，其中，相对于环绕各自凹陷部的表面周围，凹陷部 约85%以上的部分具有小于约10%的涂层厚度的深度和/或小于等于约15%的涂层厚度 的开口尺寸。
18.按权利要求17所述的连接装置，其中，凹陷部约99%以上的部分相应地如此设计。
19.按权利要求16至18之一所述的连接装置，其中，凹陷部的深度小于等于6μ m，特 别是小于等于4 μ m。
20.按权利要求16至19之一所述的连接装置，其中，凹陷部的开口尺寸小于约8μ m， 特别是小于等于6 μ m。
21.按权利要求1至20之一所述的连接装置，其中，涂层表面具有的粗糙度 Ra 彡 0. 2 μ m。
22.按权利要求1至21之一所述的连接装置，其中，固定层包括一种电镀涂覆的金属材料。
23.按权利要求1至22之一所述的连接装置，其中，颗粒近似单层地设置。
24.按权利要求1至23之一所述的连接装置，其中，在接触面或连接面与具有颗粒的层 之间尤其电镀地涂覆有一种金属材料层。
25.按权利要求24所述的连接装置，其中，两种金属材料一致。
26.按权利要求22至25之一所述的连接装置，其中，至少一种金属材料包括镍。
27.按权利要求1至26之一所述的连接装置，其中，连接副以约120至ISOMPa的单位 面积压力彼此压紧。
全文摘要
本发明涉及一种刚性传递转矩的连接装置，包括具有两个彼此对置的连接面的两个相互刚性连接的连接副；设置在连接副之间的涂层载体的用于紧贴在连接面上的接触面或者连接面之一设计带有涂层；涂层包括莫氏硬度大于等于9的、可预先规定粒度范围的颗粒，这些颗粒通过固定层固定在接触面上或者连接面上，该固定层至少在面向接触面或连接面的区域内包围颗粒；在可预先规定的面积单位内部，凸出于固定层表面的颗粒区域的面积比例大于约25％；连接副以约90至180MPa的单位面积压力彼此压紧；以及与至少一个涂层相对的连接面由比携带涂层的材料更软的材料构成。
文档编号F16D69/02GK101813138SQ201010176729
公开日2010年8月25日 申请日期2010年2月8日 优先权日2009年2月7日
发明者彼得·霍林, 沃尔夫冈·格兰茨 申请人:Skf公司