一种编码器专用的联轴器的制作方法

本实用新型涉及编码器与伺服电机轴的联接安装，具体为可保护编码器、保证反馈精度的一种编码器专用的联轴器。

背景技术：

目前，伺服电机所配的编码器为了保证精度、方便安装，其转子定子是通过轴承安装成一个整体。编码器转子与电机轴配合安装，定子固定在电机上。为了保证编码器的寿命和精度，转子与电机轴联接时会加装联轴器，当电机轴出现冲击和窜动时，联轴器能部分阻断冲击能量，避免对编码器造成破坏。为保证反馈精度，联轴器能克服编码器转子旋转的惯量而不变形。用于编码器的联轴器通常采用切缝联轴器、弹性膜片联轴器、“8”字形联轴器等，这些联轴器的缺陷是工业现场恶劣工况下无法正常工作或寿命过短。

技术实现要素：

本实用新型的目的是设计一种编码器专用的联轴器，包括一对带有碗状卡爪的轴套，2个轴套分别固定于电机和编码器轴上，2个卡爪相互卡嵌联接，可最大程度保护编码器，且结构简单、安装方便、成本低廉、适应恶劣的工作环境，还能保证编码器的反馈精度。

本实用新型设计的一种编码器专用的联轴器包括一对轴套，每个轴套上固定有卡爪，第一轴套内径与电机轴相配合，第一轴套经第一紧钉螺钉固定连接于电机轴端；第二轴套内径与编码器轴相配合，第二轴套经第二紧钉螺钉固定连接于编码器轴端。第一轴套外周固定连接第一卡爪，第二轴套外周固定连接第二卡爪，第一卡爪和第二卡爪为结构相同的碗形弹性卡爪，第一轴套和第二轴套分别处于第一卡爪和第二卡爪的碗底，第一卡爪和第二卡爪各有均布的、相互有间隙的N个爪瓣形成碗壁，第一卡爪和第二卡爪的中心线分别与第一轴套和第二轴套的中心线重合。第一、第二卡爪的碗形凹面相对，第一轴套和第二轴套的中心线重合，且在轴向力作用下，第一、第二卡爪的爪瓣交错嵌入对方爪瓣的间隙，二卡爪接触联接，实现电机轴和编码器轴之间力的传递。

所述N为5～9的整数。

第一、第二卡爪的各爪瓣的形状尺寸均相同，以轴套中心线为对称分布。各爪瓣中心线之间的夹角为360°/N。

第一、第二卡爪的外径为第一、第二轴套外径d的2～3倍。第一、第二卡爪的厚度为0.15mm～0.5mm。

第一、第二卡爪的中心为环形的卡环，卡环外缘固定连接各爪瓣底端。在卡爪弯折成型为碗形前，卡环和各爪瓣处于同一平面上。卡环的内外径与轴套一侧的台阶外径过渡配合并固定连接为一体。

每个爪瓣分为爪柄和瓣体，爪柄为平片，瓣体为冂形平片，爪柄插入瓣体的冂形、爪柄顶端与瓣体冂形横梁底固定连接为一体，瓣体冂形的两竖与爪柄之间有1～3mm的间隙。爪柄和瓣体形成M形，但处于中间的爪柄长于瓣体，爪柄的底端伸出瓣体冂形与卡环外缘固定连接为一体。

第一、第二卡爪的爪瓣瓣体之间的间隙的最大宽度B大于爪瓣瓣体冂形的宽度A。B-A为0.2mm～1.5mm。

瓣体冂形底端与轴套中心的径向距离为第一、第二卡爪外径的1/6至1/3，与卡环外缘的距离为3mm～8mm。瓣体冂形横片与竖片的宽度、以及爪柄的宽度为3mm～8mm。

各爪瓣的爪柄向轴端面一侧折转，成型为碗形。折转处与轴套中心的径向距离等于或小于各冂形瓣体底端与轴套中心的径向距离。爪柄靠近卡环的部分与卡环处于同一平面为碗底，冂形瓣体与处于其内的部分爪柄形成碗壁。

各爪瓣的爪柄折转后，各瓣体与轴套端面的夹角V相等，为8°～11°，折转后，各瓣体与处于其内的部分爪柄处于同一个棱锥的锥面上。

爪柄和冂形瓣体形成的M形内有M形通槽，槽宽1～3mm。M形通槽与爪柄、瓣体的边缘的距离等于或大于3mm。各爪瓣以爪柄中心线为左右对称。

第一、第二卡爪的爪瓣交错嵌入对方的爪瓣间隙，轴向预紧力为1牛顿，第一轴套和第二轴套相对的端面之间的距离为4～6mm。

与现有技术相比，本实用新型一种编码器专用的联轴器的优点为：1、编码器轴与电机轴通过本实用新型的联轴器实现弹性联接，当电机轴出现轴向窜动和冲击时，本联轴器缓冲和吸收能量，保证编码器的安全；当电机轴出现周向冲击时，本联轴器的周向刚度则克服编码器的旋转惯量，提供旋转角加速度，保证编码器的反馈精度；2、当联轴器长时间运行出现卡爪磨损时，卡爪间的预紧力仍能使两个卡爪始终接触联接，有效地保证编码器安全稳定可靠地运行；3、结构简单、安装方便、成本低廉、适应恶劣的工作环境，保证编码器的反馈精度的工作寿命长，具有很好的市场前景。

附图说明

图1是本编码器专用的联轴器实施例在第一卡爪一侧所视的立体结构示意图；

图2是本编码器专用的联轴器实施例在第二卡爪一侧所视的立体结构示意图；

图3是本编码器专用的联轴器实施例应用安装示意图；

图4是本编码器专用的联轴器实施例爪柄折转前第一卡爪的俯视图；

图5是本编码器专用的联轴器实施例爪柄折转后第一卡爪的俯视图；

图6是图5的A-A向剖面图。

图中标号为：1、第一卡爪，11、爪柄，12、瓣体，13、卡环，2、第一轴套，3、第一紧定螺钉，4、第二卡爪，5、第二轴套，6、第二紧定螺钉，7、电机轴，8、编码器轴。

具体实施方式

以下通过实施例和附图详细说明本实用新型。

本编码器专用的联轴器实施例如图1至图3所示，包括第一、第二轴套2、5，其上分别固定第一、第二卡爪1、4。第一轴套2内径与电机轴7相配合，第一轴套2上有3个固定螺孔，3个第一紧钉螺钉3将第一轴套2固定连接于电机轴7端。第二轴套5内径与编码器轴8相配合，第二轴套4上有3个固定螺孔，3个第二紧钉螺钉6将第二轴套5固定连接于编码器轴8端。第一轴套2外周固定连接第一卡爪1，第二轴套5外周固定连接第二卡爪4，第一卡爪1和第二卡爪4为结构相同的碗形弹性卡爪，第一轴套2和第二轴套5分别处于第一卡爪1和第二卡爪4的碗底。本例第一卡爪1和第二卡爪4各有均布的、相互有间隙的6个爪瓣形成碗壁，第一卡爪1和第二卡爪2的中心线分别与第一轴套2和第二轴套5的中心线重合。第一、第二卡爪1、4的碗形凹面相对，第一轴套2和第二轴套5的中心线重合，且在轴向力作用下，第一、第二卡爪1、4的爪瓣交错嵌入对方爪瓣的间隙，二卡爪接触联接。

如图4至6所示，第一、第二卡爪1、4的各爪瓣的形状尺寸均相同，以轴套中心线为对称分布。本例各爪瓣中心线之间的夹角为60°。

本例第一、第二卡爪1、4的外径D＝44mm，第一、第二卡爪1、4为厚度＝0.25mm的不锈钢片。

第一、第二卡爪1、4的中心为环形的卡环13，卡环13外缘固定连接各爪瓣底端。如图4所示，在卡爪弯折成型为碗形前，卡环13和各爪瓣处于同一平面上。卡环13的内外径与轴套一侧的台阶外径过渡配合并固定焊接为一体。

如图4至6所示，每个爪瓣分为爪柄11和瓣体12，爪柄11为平片，瓣体12为冂形平片，爪柄11插入瓣体12的冂形，爪柄11顶端与瓣体12冂形横梁底固定连接为一体，瓣体12冂形的两竖与爪柄11之间有1～3mm的间隙。爪柄11和瓣体12形成M形，但处于中间的爪柄11长于瓣体12，爪柄11的底端伸出瓣体12的冂形与卡环13外缘固定连接为一体。

本例第一、第二卡爪1、4的爪瓣瓣体12之间的间隙的最大宽度B＝11.9mm；爪瓣瓣体12冂形的宽度A＝10.9mm。

瓣体12冂形底端与轴套中心的径向距离为W/2＝11.7mm，与卡环13外缘的距离为2.7mm。瓣体12冂形横片与竖片的宽度、以及爪柄11的宽度为3mm～6mm。

各爪瓣的爪柄11向轴端面一侧折转，成型为碗形。折转处与轴套中心的径向距离等于各冂形瓣体底端与轴套中心的径向距离W/2＝11.7mm。爪柄11靠近卡环13的部分与卡环13处于同一平面为碗底，冂形瓣体12与处于其内的部分爪柄11形成碗壁。

各爪瓣的爪柄11折转后，各瓣体12与轴套端面的夹角V相等，为9°，折转后，各瓣体12与处于其内的部分爪柄11处于同一个棱锥的锥面上。

爪柄11和冂形瓣体12形成的M形内有M形通槽，槽宽1.5mm。M形通槽与爪柄11、瓣体12的边缘的距离等于或大于3mm。各爪瓣以爪柄11中心线为左右对称。

第一、第二卡爪1、4的爪瓣交错嵌入对方的爪瓣间隙，轴向预紧力为1牛顿，第一轴套2和第二轴套5相对的端面之间的距离为5mm。

本实施例保证了编码器与电机轴弹性联接，当电机轴出现轴向窜动和冲击时，联轴器可缓冲和吸收能量，保证编码器的安全；当电机轴出现周向冲击时，联轴器的周向刚度能克服编码器的旋转惯量，提供旋转角加速度，保证编码器的反馈精度；当联轴器长时间运行出现卡爪磨损时，卡爪间的预紧力能保证卡爪始终保证接触，有效地保证编码器安全稳定可靠的运行。

本实用新型结构简单、安装方便、成本低廉、适应恶劣的工作环境、能保证编码器的反馈精度，具有很好的市场前景。

上述实施例，仅为对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进一步详细说明的具体个例，本实用新型并非限定于此。凡在本实用新型的公开的范围之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围之内。