一种适用于电动螺旋压力机的摩擦联轴器的制作方法

本发明属于电动螺旋压力机相关技术领域，更具体地，涉及一种适用于电动螺旋压力机的摩擦联轴器。

背景技术：

联轴器是现代机械连接中的关键部件，适用于电动螺旋压力机的摩擦联轴器一般采用摩擦片贴合在齿轮两端面的方式传动连接，如图1所示。所述摩擦联轴器用于连接齿轮16与电机轴30，其包括螺母12、碟簧13、摩擦套14、摩擦片8、摩擦法兰15及平键1，电机扭矩由所述电机轴30通过所述平键1传递到所述摩擦套14，所述摩擦套14、所述摩擦片8及所述摩擦法兰15在被螺纹锁紧的所述碟簧13的作用下形成摩擦副，所述摩擦法兰15与所述齿轮16的端面通过机械件固定在一起而形成一个整体，从而使摩擦副将电机的扭矩传递给所述齿轮16。

由于摩擦副直接与所述齿轮16的端面接触，而摩擦副在传递扭矩过程中会产生大量的摩擦热，使其周围的温度急剧升高，从而使与之接触的所述齿轮16处于高温状态，所述齿轮16长期处于高温状态下易出现断齿、端面烧糊等情况，使用寿命降低，齿轮需要经常更换。所述摩擦联轴器的连接方式使得所述电机轴30要承受所述齿轮16工作时的轴向力及径向力，所述电机轴30受力复杂时对电机的性能要求较高，导致成本较高。此外，所述摩擦联轴器不能及时感知所传递扭矩的大小，无法进行过载保护。

针对上述问题，本领域的相关人员进行了一些研究，如图2所示的摩擦联轴器。图2所示的摩擦联轴器包括螺母12、紧定螺钉17、碟簧13、两个垫板18、摩擦组件19、联轴器外壳5及花键副11，其中，采用碟簧13导致补偿能力差，所述摩擦组件19磨损后容易造成传动失效，定期维护又比较麻烦。所述碟簧13及所述摩擦组件19一起安装在凹腔内，所述碟簧13会受所述摩擦组件19发热影响而造成温度变化，致使弹簧力产生变化，进而使得传递扭矩变化。此外，采用螺纹副压紧所述碟簧13，所述碟簧13的压缩量的人为因素较大，并且由于处在频繁正反转和骤停工况，虽有防松措施，但也不能百分之百避免其松动，且很难检测和维护，较少使用于电动螺旋压力机。

技术实现要素：

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种适用于电动螺旋压力机的摩擦联轴器，其基于摩擦联轴器的工作特点，针对所述摩擦联轴器的部件及部件之间的连接关系进行了设计。所述摩擦联轴器的摩擦组件通过两个花键副分别连接于联轴器外壳及齿轮轴，使连接于所述齿轮轴的齿轮远离高温区，改善了齿轮的工作环境，减少了齿轮断面烧糊和断齿的情况，延长了齿轮的使用寿命；通过摩擦联轴器连接齿轮轴和电机轴,改善了电机轴的受力情况，使电机轴受力单一，降低了对电机性能的要求，减少了成本；钢片与摩擦片交替层叠设置，使之在承受过载力矩时，所述钢片与所述摩擦片之间产生滑动，从而实现过载保护；弹簧组采用圆柱螺旋弹簧，减少了摩擦组件正常使用寿命内的维护次数。此外，所述圆柱螺旋弹簧只有一端收容在联轴器外壳，另一端暴露在联轴器外壳外，有利于散热良好。

为实现上述目的，本发明提供了一种适用于电动螺旋压力机的摩擦联轴器，其用于连接电机轴及齿轮轴，所述摩擦联轴器包括联轴器外壳、收容在所述联轴器外壳内的上垫板、下垫板及位于所述下垫板及所述上垫板之间的摩擦组件、连接于所述联轴器外壳的外周的弹簧座及弹簧组，其特征在于：

所述联轴器外壳包括固定端及与所述固定端相背的自由端，所述自由端开设有轴孔，所述轴孔用于收容所述电机轴，所述电机轴通过平键副与所述联轴器外壳相连接；所述固定端开设有凹槽，所述凹槽用于收容所述摩擦组件、所述上垫板及所述下垫板，所述齿轮轴的一端穿过所述上垫板及所述摩擦组件后收容于所述下垫板；

所述摩擦组件通过两个花键副分别连接于所述联轴器外壳及所述齿轮轴，所述摩擦组件包括多个摩擦片及分别与多个所述摩擦片交替层叠设置的多个钢片，所述上垫板与所述下垫板分别与所述钢片相抵持；

所述弹性组处于压缩状态，其一端与所述下垫板相抵持，另一端穿过所述凹槽的底面后连接于所述弹簧座；所述弹性组被压缩所产生的弹力压紧所述摩擦组件以使所述摩擦组件产生摩擦力矩，进而将所述电机轴的动力传递给所述齿轮轴。

进一步的，所述钢片及所述摩擦片均呈环状，多个所述钢片的外边缘通过对应的所述花键副与所述联轴器外壳相连接。

进一步的，多个所述摩擦片的内边缘通过对应的所述摩擦副与所述齿轮轴相连接；当所述摩擦组件所传递的扭矩大于所述摩擦组件所能承受的最大扭矩时，所述钢片与所述摩擦片之间产生滑动，以实现对连接于所述摩擦件的机械件的过载保护。

进一步的，所述弹簧组包括两个圆柱螺旋弹簧，所述弹簧座的数量为两个；两个所述圆柱螺旋弹簧的一端与所述下垫板相抵持，另一端分别连接于两个所述弹簧座。

进一步的，所述固定端及所述弹簧座均开设有平键槽；所述摩擦联轴器还包括平键，所述平键收容于对应的两个所述平键槽内，以限制所述固定端与所述弹簧座之间的运动。

进一步的，所述弹簧座及所述固定端外侧均开设有挡环槽，所述摩擦联轴器还包括对开挡环，所述对开挡环收容于对应的两个所述挡环槽。

进一步的，所述凹槽的内壁开设有挡圈槽，所述摩擦联轴器还包括挡圈，所述挡圈收容于所述挡圈槽内，其临近所述上垫板设置以用于承受所述上垫板向上的力并将其传递给所述联轴器外壳。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，本发明提供的适用于电动螺旋压力机的摩擦联轴器，其摩擦组件通过两个花键副分别连接于联轴器外壳及齿轮轴，使连接于所述齿轮轴的齿轮远离高温区，改善了齿轮的工作环境，减少了齿轮断面烧糊和断齿的情况，延长了齿轮的使用寿命；通过摩擦联轴器连接齿轮轴和电机轴,改善了电机轴的受力情况，使电机轴受力单一，降低了对电机性能的要求，减少了成本；钢片与摩擦片交替层叠设置，使之在承受过载力矩时，所述钢片与所述摩擦片之间产生滑动，从而实现过载保护；弹簧组采用圆柱螺旋弹簧，减少了摩擦组件正常使用寿命内的维护次数。此外，所述圆柱螺旋弹簧只有一端收容在联轴器外壳，另一端暴露在联轴器外壳外，有利于散热良好。

附图说明

图1是现有技术的一种摩擦联轴器处于使用状态时的剖视图。

图2是现有技术的另一种摩擦联轴器处于使用状态时的剖视图。

图3是本发明较佳实施方式提供的适用于电动螺旋压力机的摩擦联轴器处于使用状态时的剖视图。

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：1-平键，2-对开挡环，3-弹簧座，4-弹簧组，5-联轴器外壳，6-下垫板，7-钢片，8-摩擦片，9-上垫板，10-挡圈，11-花键副，12-螺母，13-碟簧，14-摩擦套，15-摩擦法兰，16-齿轮，17-紧定螺钉，18-垫板，19-摩擦组件，20-齿轮轴，30-电机轴。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

请参阅图3，本发明较佳实施方式提供的适用于电动螺旋压力机的摩擦联轴器，其用于连接电机轴及齿轮轴，将所述电机的扭矩传递给连接于所述齿轮轴的齿轮，且能使所述齿轮远离摩擦副的高温区，并对齿轮形成过载保护，还可以改变电机轴的受力，降低对电机的性能要求，同时具有使用寿命较长及成本较低的特点。

所述摩擦联轴器包括联轴器外壳5、收容于所述联轴器外壳5内的下垫板6、摩擦组件、上垫板9及挡圈10、连接于所述联轴器外壳5的弹簧座3、连接所述下垫板6及所述弹簧座3的弹簧组4、收容于所述弹簧座3及所述联轴器外壳5内的对开挡环2及平键1。

所述联轴器外壳5呈T型，其包括固定端及与所述固定端相背的自由端，所述固定端开设有轴孔，所述轴孔的内壁上开设有键槽，所述键槽用于与电机轴30上的键槽及键形成平键副以使所述电机轴30及所述联轴器外壳5相连接。所述自由端开设有与所述轴孔相连通的凹槽，所述凹槽用于收容所述挡圈10、所述摩擦组件、所述上垫板9及所述下垫板6。所述凹槽的槽壁靠近槽口的位置开设有挡圈槽，所述挡圈槽用于收容所述挡圈10，所述挡圈10临近所述上垫板9设置。所述挡圈10用于承受所述上垫板9向上的力并传递给所述联轴器外壳5。

本实施方式中，所述联轴器外壳5的台阶部还开设有两个通孔，两个所述通孔的中心轴与所述轴孔的中心轴相互平行；且两个所述通孔相对于所述联轴器外壳5的中心轴对称；可以理解，在其他实施方式中，所述通孔的数量可以根据实际需要增加或者减少。

所述上垫板9及所述下垫板6间隔设置，两者用于保护所述摩擦组件并将所述弹簧组4的力传递给所述摩擦组件，以使所述摩擦组件被压紧而形成摩擦力矩，进而将来自所述电机轴30的驱动动力通过所述联轴器外壳5及所述摩擦组件传递给齿轮轴20。本实施方式中，所述上垫板9、所述下垫板6及所述摩擦组件均呈环状，所述齿轮轴20的一端穿过所述上垫板9及所述摩擦组件后收容于所述下垫板6。

所述摩擦组件位于所述上垫板9及所述下垫板6之间，其包括相互交替层叠设置的多个钢片7及多个摩擦片8，所述摩擦组件的两侧均为所述钢片7。所述上垫板9及所述下垫板6分别与位于所述摩擦组件两侧的所述钢片7相抵持。所述摩擦组件通过两个花键副分别与所述齿轮轴20及所述联轴器外壳5相连接。所述摩擦组件通过所述钢片7的外缘及对应的花键副与所述联轴器外壳5相连接，同时，所述摩擦组件通过所述摩擦片8的內缘及对应的花键副与所述齿轮轴20相连接。

本实施方式中，所述钢片7的数量为11个，所述摩擦片8的数量为10个，可以理解，在其他实施方式真，所述钢片7的数量及所述摩擦片8的数量均可以根据实际需要增加或者减少；

所述弹簧座3的数量为两个，两个所述弹簧座3分别连接于所述固定端的外周上。两个所述弹簧座3的位置分别与两个所述通孔的位置相对应。所述弹簧座3及所述固定端外侧均开设有挡环槽，所述对开挡环2收容于对应的两个所述挡环槽内；所述固定端及所述弹簧座3均开设有平键槽，所述平键1收容于对应的两个所述平键槽内，以限制所述固定端与所述弹簧座3之间的运动。

所述弹簧组4处于压缩状态，其包括圆柱螺旋弹簧，所述圆柱螺旋弹簧的一端穿过所述通孔后与所述下垫板6相抵持，另一端连接于所述弹簧座3。本实施方式中，所述圆柱螺旋弹簧的数量为两个，可以理解，在其他实施方式中，所述圆柱螺旋弹簧的数量可以根据实际需要增加或者减少；所述圆柱螺旋弹簧的压缩量是根据实际需要设计的，使用过程中无需调整。所述圆柱螺旋弹簧在一定长度范围内，其弹力的变化较小，可以保证所述摩擦组件正常磨损情况下，所述摩擦组件的摩擦力矩不会影响使用，进而减少了所述摩擦组件在正常使用寿命内的维护次数。此外，所述圆柱螺旋弹簧的只有一端收容于所述联轴器外壳5内，其余部分均暴露在所述联轴器外壳5外部，有利于散热，使得所述圆柱螺旋弹簧不会受到摩擦组件的发热影响而发生弹力的变化，进而造成传动扭矩的变化。

本实施方式中，所述摩擦组件采用干式摩擦材料，通过不同数量摩擦片组合、设计不同弹簧以及调整相关零件周向尺寸以改变弹簧压缩量，实现摩擦组件具有不同的摩擦力矩，以实现传递不同大小的扭矩。当传递的扭矩大于所述摩擦组件所能承受的最大扭矩时，所述钢片7与所述摩擦片8之间产生滑动，以实现对与所述摩擦组件相连接的部件的过载保护。

所述摩擦联轴器工作时，电机转动后，所述电机轴30通过所述联轴器外壳5的固定端的平键副与所述联轴器外壳5相连接以带动所述联轴器外壳5转动。所述钢片7的外边缘的花键齿与所述联轴器外壳5的内壁的花键孔相连接，所述摩擦片8的内边缘上的花键孔与所述齿轮轴20上的花键轴相连接，通过所述摩擦组件连接所述齿轮轴20及所述联轴器外壳5，使所述齿轮轴20在所述摩擦组件连接下随所述联轴器外壳5一起转动，即通过摩擦组件实现所述联轴器外壳5连接的所述齿轮轴20和所述电机轴30之间限定扭矩的传动。

本实施方式中，齿轮与摩擦组件分离开，使得所述齿轮不会受到摩擦组件由于摩擦产生热的高温影响，所述电机轴仅受来自所述联轴器外壳的作用力，受力单一；采用圆柱螺旋弹簧，不需调整、具有较大的摩擦组件磨损补偿能力，具有组装、维护简单的特点。

本发明提供的适用于电动螺旋压力机的摩擦联轴器，其摩擦组件通过两个花键副分别连接于联轴器外壳及齿轮轴，使连接于所述齿轮轴的齿轮远离高温区，改善了齿轮的工作环境，减少了齿轮断面烧糊和断齿的情况，延长了齿轮的使用寿命；通过摩擦联轴器连接齿轮轴和电机轴,改善了电机轴的受力情况，使电机轴受力单一，降低了对电机性能的要求，减少了成本；钢片与摩擦片交替层叠设置，使之在承受过载力矩时，所述钢片与所述摩擦片之间产生滑动，从而实现过载保护；弹簧组采用圆柱螺旋弹簧，减少了摩擦组件正常使用寿命内的维护次数。此外，所述圆柱螺旋弹簧只有一端收容在联轴器外壳，另一端暴露在联轴器外壳外，有利于散热良好。

本领域的技术人员容易理解，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。