专利名称：多柔度域值联轴器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种多柔度域值联轴器。更确切地说，本实用新型涉及一种为适应使用条件而能相应改变其柔度范围值的联轴器。
现有技术中包罗了许多种构造相异、用于许多不同目的的联轴器。在这些机械式联轴器之中，柔性联轴器通常分为两大类，即扭转刚性联轴器和扭转柔性联轴器。前一类联轴器能够补偿为值不大的不同轴性偏差，但保持扭转刚性。属于这一类的是，例如使用齿、链、螺旋的那些已知联轴器。
后一类联轴器，即扭转柔性联轴器，除了具有刚性联轴器的典型特征之外，还允许例如在用这种柔性联轴器联接的两轴之间，有相对的柔性旋转。属于这一类的是，例如使用弹簧、橡胶件、柔性薄片等的联轴器。
现有技术中，所有的各种联轴器完全执行其结构所赋予的功能，但也仅仅执行其所属特定类别联轴器的功能，而且工作范围相当有限。这些联轴器的例子可在GB－A－2，182，417、CH－A－244，413、FR－A－886，940及FR－A－2，064，685中找到。
GB－A－2，182，417中公开了一种联接两根旋转轴的柔性联轴器，该联轴器有一对轴向分离对置的套节。每个套节都设有径向沟槽，从容纳并夹住位于两套节之间的矩形弹性联动板片。
CH－A－244，413中公开了一种犬牙式联轴器，其中接合元件相应为弹性元件，以便可在两个旋转方向上柔性传递运动。
FR－A－886，940公开了一种管状柔性联接套，它由多个柔性元件构成，所述柔性元件的一端固定在一块静止板上，另一端则固定在一块其上施加待补偿载荷的板上。
FR－A－2，064，685中公开了一种柔性联轴器，其中有两个紧固在马达和柔性构件上的法兰，这两个法兰通过固定在法兰上所设配合位置之内的柔性元件相联接。这些柔性元件可为棒、薄片、卷成螺旋的元件、集束棒及管状元件。
鉴于上述各种已知联轴器存在着工作范围有限的不足，本实用新型旨在提供一种多柔度域值联轴器，该联轴器适于在各种柔度范围内既有扭转柔性，又有扭转刚性。
本实用新型的上述目的，是通过本实用新型所提供的多柔度域值联轴器来实现的。本实用新型的联轴器包括同轴分离对置的两个端件和位于该两个端件之间的中间件。其中，所述端件用金属或其它相宜材料制成，其内侧端面上设有多个沿某一圆周线等距排列的深孔；所述中间件由多个单独联接件构成；每个单独联接件由中央部和两个端头部构成，两个端头部分别置于相应的相这深孔中，将两个端件联在一起，并使之相隔一定距离，每个单独联接件的纵轴线平行于所述两端件的共同轴线；各单独联接件可相对自身纵轴线在某个角度位置上定位，以便传递不同的转矩范围，并获得正比于联轴器所联各轴的不同轴性的刚度范围；同一联轴器中可装配不同数目的单独联接件，以适应不同的可传递转矩范围。
该联轴器的综合特性是，在传递两轴之间的运动时具有等值性，也即，对于此种端件所联各轴的任何给定位置来说，该联轴器在任何时刻都以等于输入速度的输出速度来传递运动。
由于本实用新型的联轴器具有此种结构，故而还能使所要达到的很高精度得实现。
该联轴器中的单独联接件可具各种构型，可用不同的相宜材料制成，而且可用大不相同的方法来制造。当单独联接件完全或部分地用传热系数小的材料，例如塑料来制造时，本实用新型的联轴器还具有隔离电磁干扰和热干扰的优点。
单独联接件的中央部，可具各种形状，例棒、管、薄片等，其中以薄片最为可取。由于本实用新型的联轴器可通过单独联接件数量和其片状中央部角度位置的选择，来适应所需的工作条件，例如刚性和转矩的范围，故当从动端发生故障而转矩超过允许范围时，中央部会被扭力切断，避免主动端设备受损，起到安全保护作用，这是本实用新型联轴器的另一优点。
加之，该联轴器变载时的特性严格遵循各有关定则，故可事先预料。
此外，该联轴器从功密度的角度来看，其特性比已知联轴器更好。所谓功密度，即施加于联轴器的负荷与联轴器自身重量之比。
本实用新型联轴器的这些特性及其它特性在下面的说明中将会更清楚地看出。
作为非限定性实施例所示出的附图如下
图1为本实用新型一种联轴器的立体分解部分剖视图；图2为本实用新型联轴器一种改型的立体分解部分剖视图；图3为本实用新型中单独联接件一种具体型式的立体分解图；图4a和4b分别示出单独联接件一种具体型式的前视图和纵剖面图；图5示出单独联接件的另一种具体型式；图6示出单独联接件不同角度位置改变方法的示意图；图7示出单独联接件角度位置改变的另一种解决方案示意图；图8为本实用新型一种改型联轴器的部分立体图；图9a及9b示出本实用新型联轴器另一种改型的前视图和侧示图。
图1中，本实用新型的一种联轴器10包括两个端件11和111，以及位于该两端件之间的中间件。其中，端件11和111用金属或其它相宜材料制成，两者同轴分离对置，并各设有可通过已知方式同主、从动轴联接所须的结构，即套轴孔及键槽和图中未示出的其它紧固结构，例如单边槽加夹紧螺钉孔、双边槽加双边夹紧螺钉孔、自动定心涨环压紧结构，以及必要时上述各种紧固结构的合理结合。每个端件11和111在其内侧端面12和112上设有多个沿某一圆周线等距排列的深孔13，两个端件上的深孔数目和位置一一对应。在本实施例中，这组深孔为一组圆柱形孔。
端件11和111通过由多个单独联接件14构成的中间件联在一起，并相隔一定距离，联接件的数目等于柱形孔13的数目。
每个联接件14，是由一个基本构型为薄片的中央部15，和两个分别与端件11和111相对面上相应孔13配合的柱形端头部16构成的整体件。为使端头部16与孔13更好地轻压配合，端头部16上还设有滚花17或其它等效的表面特征。
单独联接件14轻压配合于相应的深孔13中，且在这样装配时，其纵轴线平行于联轴器10的轴线，也即平行于两个端件11和111的共同轴线。
多个联接件14所构成的中间件，实际上是传递所需转矩用的、具有可变柔度特性的部件。为此，在同一联轴器构型中，可以配置不同数目的联接件14，并且可以将联接件14相对其自身纵轴线以不同的角度位置来安装。
图6示出单独联接件14四种可能安装方式的示意图。在图6a中，各联接件14以其中央部15的主平面垂直于端件11和111的半径来装配在联轴器10中。这是联轴器10具有较大扭转刚度的情况。
图6b示出联轴器10扭转柔度最大的相反情况。此时，各联接件14以其中央部15的主平面平行于端件11和111的半径来安装。
图6c是图6a所示实施方式的示意图，但装有数目较少的单独联接件14，供传递另一种转矩范围之用。
图6d是一种折衷方案的示意图，其中联接件14与端件11和111的半径成某个角度布列，在此实施例中，互相依次按相反的角度布列。
图3示出本实用新型联轴器的一种改型。其中，单独联接件14是由可折卸的中央部115和可容纳中央部两端的两个端头部116构成的组合件。
较好的是，每个端头部116由一个柱状件18、一个前凸缘19和一个配合孔35构成，其中柱状件18可与端件11和111上的深孔13轻压配合。中央部115是单层薄片，其两端可插入端头部116上所设的配合孔35中。
更好的是，端头部116上设有至少一个定位键36，该定位键的一端同前凸缘19相连，与此相应，端件11、111上的深孔13设有至少一个可容纳定位键36的键槽37，带键槽37的深孔13成为一个座孔20，该座孔可与端头部116配合，配合时可选择所需的中央部115主平面角度位置。按图中所示，中央部115可相对自身轴线改变180°角度位置。但若设有多个键槽37，则可改变多种角度位置。
单独联接件14可用各种材料制成，无论是金属还是塑料，只要能适应各种应用特性均可。
单独联接件14也可以用不同的方法来制造。图4示出一种用一段金属管加工而成的整体联接件14其两个端头部16为圆筒形，中央部15为贴压在一起的双层薄片。图5则示出一种用金属薄板弯卷而成的整体联接件14，其中两个端头部16为不闭合的卷筒形，中央部15为单层薄片，该薄片在两端头部16之内，通过卷筒的某个直径延伸至卷筒的端平面。
在图2所示的本实用新型联轴器改型中，单独联接件14是另一种组合件。其中，中央部15是单层薄片，其端部附近各有一个孔26；端头部116是带槽口的圆筒件23，该圆筒件可与端件11、111上的深孔13轻压配合，其上的槽口供容内纳中央部15之端部用；同时，与同一端件11或111上各相应深孔13配合的所有圆筒件(23)，各由一个环形件21连成一个整体件；环形件21的环形面上设有等角度布列的槽孔22，其尺寸和数目同与之配合的中央部15相一致；每个圆筒件23的一个槽口平面上设有齿25，它用来与孔26配合；槽口的封端部形成前止档部24。
因此，该实施例中，圆筒件23容纳的中央部15的数目，可按需要增减。前止档部24及与中央部15上所设孔26相配合的齿25，可防止中央部15在联轴器10工作过程中转动或轴向移动。改变环形件21上槽孔22相对于环形件半径的角度方位，并使圆筒件23上的槽口与之吻合，则可如图6所示改变中央部15相对自身纵轴线的角度位置。
环形件21与多个圆筒件23所构的整体件，可同中央部15预先装配成组合件，这在生产和更换零件时有着显著优点。
在任何情况下，这样一种结构使偏转有可能用来补偿轴向安装误差，达到很高的精度；而且在需要时，上述组合件还能相对端件11和111作轴向滑动。
图7是一种实施方式的示意图，其中端件11、111或端头部116上的孔为多角形孔，例如在本实施例中为六角形孔27，使中央部15能有多种定位方式。
图9示出本实用新型联轴器的又一种改型。其中，中间件是一个由多个单独联接14构成的整体件28，各单独联接件的中央部连成一个筒状体39，该筒状体两端各连有一个圆环部40，这两个圆环部的外侧面上各设有多个圆筒件23，该圆筒件可与端件11、111上所设深孔13轻压配合。
最后，图8示出本实用新型联轴器的一种具体形式，其中单独联接件14的两个端头部16和中央部15之间各设一个齿轮部29，该齿轮部的直径大于柱状端头部16的直径，柱状端头部16与深孔13活动配合，齿轮部29同端件11、111上所设的内齿环30啮合，从而随着内齿环30的旋转，齿轮部29带动整个联接件14转动，使中央部15可相对其纵轴线改变角度位置。
为了能在联轴器10静止时，用手动方式改变中央部15的角度位置。在内齿环30紧挨端件11、111的环形面上设有配合齿，它可与手动操纵轮31端部的小齿轮33啮合，当手动操纵轮31沿箭头32方向正反旋转时，内齿环30沿箭头34方向正反转动，随着内齿环30的转动，齿轮部29带动整个联接件14转动，使中央部15相对其纵轴线改变角度位置。
为了能在联轴器10静止或运转时，用非手动方式改变中央部15的角度位置，可在内齿环30的外周面上设置配合齿(图中未示出)，供使用外部装置来转动内齿环30，从面改变中央部15的角度位置。
本实用新型的联轴器10可套以适宜的保护套(图中未示出)，例如用橡校或其它材料制成的护套，它也构成联轴器的一部分。
以上说明了本实用新型的一些较佳实施方式，但本领域专业人员会有可能在不超越本实用新型范围的情况下进行一些更动。
权利要求1.一种多柔度域值联轴器，其包括同轴分离对置的两个端件和位于该两个端件之间的中间件，其特征在于，所述端件(11、111)在其内侧端面(12、112)上设有多个沿某一圆周线等距排列的深孔(13)；所述中间件由多个单独联接件(14)构成；每个单独联接件(14)由中央部(15、115)和两个端头部(16、116)构成，两个端头部(16、116)分别置于相应的深孔(13)中，将两个所述端件(11、111)联在一起，并使之相隔一定距离，每个单独联接件(14)的纵轴线，平行于所述两个端件(11、111)的共同轴线；各单独联接件(14)可相对自身纵轴线在某个角度位置上定位，同一联轴器(10)中可装配不同数目的单独联接件(14)，以适应不同的可传递转矩范围。
2.权利要求1所述的联轴器，其特征在于，每个单独联接件(14)是由两个端头部(16)和一个中央部(15)构成的整体件，且两个端头部(16)的外圆面与圆柱形深孔(13)轻压配合。
3.权利要求2所述的联轴器，其特征在于，所述端头部(16)为圆柱形，中央部(15)为单层薄片。
4.权利要求2所述的联轴器，其特征在于，两个端头部(16)为圆筒形，中央部(15)为贴压在一起的双层薄片。
5.权利要求2所述的联轴器，其特征在于，两个端头部(16)为不闭合的卷筒形；中央部(15)为单层薄片，该薄片在两端头部之内，通过卷筒的某个直径延伸至筒的端平面。
6.权利要求1所述的联轴器，其特征在于，所述单独联接件(14)的两个端头部(16)和中央部(15)之间各设有一个齿轮部(29)，该齿轮部的直径大于柱状端头部(16)的直径，柱状端头部(16)与深孔(13)活动配合，所述齿轮部(29)同端件(11、111)上所设的内齿环(30)啮合，从而随着内齿环(30)的旋转，齿轮部(29)带动整个联接件(14)转动，使中央部(15)可相对其纵轴线改变角度位置。
7.权利要求6所述的联轴器，其特征在于，所述内齿环(30)紧挨端件(11、111)的环形面上设有配合齿，它可与手动操纵轮(31)端部的小齿轮(33)啮合，当手动操纵轮(31)沿箭头(32)方向正反旋动时，内齿环(30)沿箭头(34)方向正反转动，随着内齿环(30)的转动，齿轮部(29)带动整个联接件(14)转动，使中央部(15)相对其纵轴线改变角度位置。
8.权利要求6所述的联轴器，其特征在于，所述内齿环(30)的外周面上设有配合齿，供联轴器(10)静止或运转时传动内齿环(30)之用。
9.权利要求1所述的联轴器，其特征在于，每个单独联接件(14)是由中央部(115)和两个端部(116)构成的组合件。
10.权利要求9所述的联轴器，其特征在于，每个所述端头部(116)由一个柱状件(18)、一个前凸缘(19)和一个配合孔(35)构成，其中柱状件(18)可与端件(11、111)上的深孔(13)轻压配合；所述中央部(115)是单层薄片，其两端可插入端头部(116)上所设的配合孔(35)中。
11.权利要求10所述的联轴器，其特征在于，所述端头部(116)上设有至少一个定位键(36)，该定位键(36)的一端同前凸缘(19)相连，与此相应，端件(11、111)上的深孔(13)中，设有至少一个可容纳定位键(36)的键槽(37)。
12.权利要求9所述的联轴器，其特征在于，所述中央部(15)是单层薄片，其端部附近各有一个孔(26)；所述端头部(116)是带有槽口的圆筒件(23)，该圆筒件(23)可与端件(11、111)上的深孔(13)轻压配合，其上所带的槽口供容纳中央部(15)之用；同时，与同一端件(11或111)上各相应深孔(13)配合的所有圆筒件(23)各由一个环形体(21)连成一个整体件；环形体(21)上有等角度布列的槽孔(22)，其尺寸和数目同与之配合的中央部15相一致；每个圆筒件(23)的一个槽口平面上设有齿(25)，它用来与孔(26)配合，槽口的封端部形成前止档部(24)。
13.权利要求1所述的联轴器，其特征在于，所述中间件是一个由多个单独联接件(14)构成的整体件(28)，其中各中央部连成一个筒状体(39)，该筒状体的两端各连有一个圆环部(40)，两个圆环部(40)的外侧环形面各设有多个圆筒件(23)，该圆筒件(23)可与端件(11、111)上所设深孔(13)轻压配合。
专利摘要所涉及的多柔度域值联轴器10，包括两个同轴分离对置的端件(11、111)和由多个单独联接件(14)构成的中间件，所述多个单独联接件，通过其端头部(16、116、23)同端件内侧端面(12、112)上沿某个圆周等距排列的深孔(13)的配合，将两个端件连接起来，同时各联接件的纵轴线与两个端件的共同轴线平行。各联接件可相对自身轴线，以一定角度定位，使联轴器具有可变柔度。同一联轴器中可装配不同数目的联接件，以适应各种可传递转矩范围。
文档编号F16D3/50GK2132870SQ9222750
公开日1993年5月12日 申请日期1992年7月16日 优先权日1992年7月16日
发明者保罗·米斯托齐 申请人:北京霹西自动化技术有限公司