专利名称：弹性活销联轴器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种联轴器。
联轴器是用来联结原动机转轴和从动机转轴的挠性联轴装置，由于制造误差、安装误差和机器工作中的承载变形、受热变形等因素的存在，联轴器所联结的两转轴轴线之间不可避免地存在一定量的不对中偏移，即轴线径向偏移、轴线角向偏移、轴线轴向偏移，统称为三向不对中偏移，联轴器所能适应这种偏移的能力，称为补偿能力，偏移量超常或联轴器不具备应有的挠性，则会造成力学上的所谓″静不定″问题发生，给机器设备增加超常的额外的附加载荷(内力)，严重时，附加载荷甚至是额定载荷的10--20倍以上，使机器剧烈振动，发生轴承磨损、油封破坏、轴颈烧损、机件局部断裂，甚至振断地脚螺栓等一系列严重后果。联轴器的功能在于既能安全可靠地传递转矩，又能以足够的挠性来适应两轴线间的三向不对中偏移，避免机器发生附加过载和超常的振动。
传统的弹性套柱销联轴器(
图1)在其钢制的柱销骨架外围设有橡胶套圈，工作时，原动机轴作用于原动法兰上的转矩，以圆周力的形式经由柱销骨架、橡胶套圈和从动法兰，传递给从动机轴，以橡胶套圈的弹性变形和橡胶套圈在相配壁面上的滑动补偿了轴线的三向偏移。
传统的弹性柱销联轴器(图2)由原动法兰、柱销和从动法兰以及挡板组成，柱销可用尼龙制成，兼有强度和弹性，兼有传递转矩和补偿轴线三向偏移能力。
上述两种传统的弹性(套)柱销联轴器(统称柱销式)其共同特点是结构简单、尺寸紧凑、造价低廉、维修方便、轴向补偿能力大，已有上百年历史，广泛应用于中低速、重载轴系和常用轴系的联轴，覆盖率在80％以上，然而橡胶、尼龙等材料的耐热性差，容易老化失效，强度和弹性不足，以致在高速、高温等重要领域受到新兴的盘片式联轴器的严重挑战，该联轴器的主要矛盾在于为增大挠性，满足补偿能力的需要，而将橡胶套圈的纵向剖面制成类似城墙状(
图1)，导致承载能力下降；反过来，为满足承载能力，将橡胶套圈制成微鼓的实心状，则牺牲了补偿能力，设计者在不能两全的为难中顾此失彼，往往偏重于承载能力而牺牲补偿能力，导致使用中振动加剧，使机器故障频繁，生产效率很低，另外角偏移的存在，迫使橡胶套圈与配合孔壁之间作轴向往复滑动，滑动摩擦所产生的热量与环境温度叠加升温，使橡胶套圈加速老化、失效，用户普遍抱怨频繁停车更换橡胶套圈而影响生产。
另一种用于重要的高速轴系联轴的传统形式是齿轮式联轴器(图3)，由挡圈、外齿轮、内齿轮、滑油喷嘴和连接件组成，它依靠配偶、套装成对的内齿轮和外齿轮副在齿接触面之间的轴向滑动和角向摆动所产生的挠性来补偿轴线的角向偏移和轴向偏移，由于齿面不具备弹性，又齿侧间隙甚小，当机器存在轴线径向偏移时，必须采用拉大轴向间距的两对内外齿轮副，组成偶式齿轮联轴器，以两个角向补偿量化成径向补偿量达到目的，可见齿轮式联轴器的轴线三向偏移最终都集中依赖齿面间的滑动来补偿，因此，这种滑动的速度和幅度较大，接触面的高速滑动会导致危险的齿面胶合发生，为克服高速对齿轮式联轴器的胶合倾向，设计师对联轴器齿轮的材质、几何形状、齿面状态均有十分苛刻的规定1.重要用途的高速联轴器要求为经渗碳、淬火、磨削的硬齿面齿廓；2.为角向补偿的需要，齿廓必须是在Maag磨齿机上磨出的鼓形齿形，而内齿轮的磨削迄今仍为工艺难题；3.为避免胶合，降低滑动表面温度，要求提供齿轮专用的循环润滑和冷却系统，高难度的齿轮工艺和复杂的润滑系统使齿式联轴器的制造成本高得惊人，而胶合故障仍时有发生，高速工作的齿轮式联轴器的连续寿命短的只有三个月，用户必须在三个月后停机更换联轴器，为此用户要反复忍受齿轮式联轴器的高价位和数倍于齿轮式联轴器代价的停产更换损失。
针对上述柱销式和齿轮式联轴器所存在的缺陷，国际上发展了一种依靠金属材料变形而无需润滑的干式挠性联轴器，美国Bendix(本迪克斯)公司制造的挠性盘联轴器(图4)，五十年代起先后用于波音等一系列航空器上，并得到推广，它由输入法兰、挠性盘、铆钉、护板、过载保护螺钉、应急滑动轴承和输出法兰组成，挠性盘的横断面系双曲线型面的等强度设计，轮辐在外缘附近变得很薄，给联轴器提供足够的挠性用于角向补偿，两个以上挠性盘可为联轴器提供径向补偿。英国Flexibox(弗莱克斯博克斯)公司制造的金属叠层膜片联轴器(图5)，六十年代用于奥林普斯航空动力和长距离直升机的尾浆传动上，也得到了推广，盘、片式联轴器以其共有的低振动、低噪音、免润滑、免维修、长寿、可靠、轻巧等优点对传统的柱销式和齿轮式联轴器形成了挑战，成为当代流行的联轴器。…然而片式联轴器过小的轴向补偿能力和过大的轴向空间占有呈劣势，盘式必须依靠增加盘的级数来满足轴向补偿的要求，在轴向空间占有和工艺难度、价格方面也均呈劣势。盘片式联轴器的上述缺点，使它要挤身于成千上万现役的大型柱销式和齿轮式联轴器的置换、改造显得举步维艰。
本实用新型的目的在于提供一种弹性活销联轴器，它既有与传统柱销式联轴器完全相同的外观和总体结构，具有柱销式的尺寸紧凑、工艺简单、成本低廉、易于视情维护、轴向补偿能力强等突出优点，又有盘片式联轴器的承载能力强、适应高速、高温、耐腐蚀能力强和消振、隔振、免润滑、长寿等优势。
本实用新型的技术方案是一种弹性活销联轴器，它包括原动法兰、从动法兰、活销，所述活销的主体为一束针簧，针簧的前端套有连接在原动法兰上的销栓，针簧的后端套有与从动法兰的销孔配合的轴衬，所述针簧内设有拉杆，拉杆的两端分别与销栓和轴衬连接。
上述方案中，可以在轴衬与从动法兰的销孔之间增设轴承；增设的轴承可以是滚动轴承，它在轴衬上设有保持架和滚珠，轴衬与从动法兰的销孔之间设有密封圈；增设的轴承也可以是滑动轴承，它在轴衬上设有贮存油膏的环槽，环槽上设有轴瓦，轴衬与从动法兰的销孔之间同样设有密封圈。
上述方案中，所述的拉杆可以是软拉杆，在轴衬的后端设有轴扣，轴扣中设有销轴，拉杆的一端绕过销轴后与另一端一起伸入销栓中被径向的紧定螺钉固定；所述的拉杆也可以是硬拉杆，拉杆的前端伸入销栓中被径向的紧定螺钉固定，拉杆的后端加上挡圈后拉住轴衬。
上述方案中，可以在针簧与轴衬之间增设杯套，由杯套来套住针簧。
为了让针簧在轴衬或杯套内有弯曲变形的余地，可以在拉杆与轴衬之间或杯套与轴衬之间增设弹簧；如果是软拉杆，可以在轴扣与轴衬之间设置弹簧；如果是硬拉杆，可以在挡圈与轴衬之间设弹簧；如果有杯套，还可以在杯套与轴衬的配合面上设置弹簧。
本实用新型的优点是1.用于改造在役的柱销式联轴器，只需快速更换销子，不改动联轴器本体而能成倍提高承载能力、补偿能力和适应高速工作的能力，不会老化而能大幅度地延长工作周期和延长设备寿命。
2.用于取代在役的高速重载工况的齿轮式只需快速更换联轴器，无需调整、移动设备位置，却能彻底排除齿面胶合危险，免除复杂的齿轮专用润滑和冷却系统，提高承载能力、补偿能力和降低振动水平，大幅度延长工作周期和设备寿命。
3.用于与本国待出产的当代成套设备配套，可以提高设备性能和寿命，明显降低成本，缩短设备长度，减少厂房投资，并使成套设备具有更强的市场竞争力。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述
图1、图2为现有技术中的柱销式联轴器；
图3为现有技术中的齿轮式联轴器；图4、图5为现有技术中的盘片式联轴器；图6为本实用新型的结构示意图；图7、图8、图9为三种形式活销结构示意图。
其中1.原动法兰；2.从动法兰；3.活销；4.针簧；5.销栓；6.杯套；7.轴衬；8.轴承；9.拉杆；10.轴扣；11.销轴；12.紧定螺钉；13.挡圈；14.弹簧；15.保持架；16.滚珠；17.密封圈；18.环槽；19.销孔；20.轴瓦。
实施例如图6、图7、图8、图9所示，一种弹性活销联轴器，它包括原动法兰[1]、从动法兰[2]、活销[3]，所述活销[3]的主体为一束针簧[4]，针簧[4]的前端套有连接在原动法兰[1]上的销栓[5]，针簧[4]的后端套有与从动法兰[2]的销孔[19]配合的轴衬[7]，所述针簧[4]内设有拉杆[9]，拉杆[9]的两端分别与销栓[5]和轴衬[7]连接；所述的轴衬[7]与从动法兰[2]的销孔[19]之间设有轴承[8]；轴承[8]可以是滚动轴承，它在轴衬[7]上设有保持架[15]和滚珠[16]，轴衬[7]与从动法兰[2]的销孔[19]之间设有密封圈[17]；轴承[8]也可以是滑动轴承，它在轴衬[7]上设有贮存油膏的环槽[18]，环槽[18]上设有轴瓦[20]，轴衬[7]与从动法兰[2]的销孔[19]之间同样设有密封圈[17]；所述的拉杆[9]可以是软拉杆，它在轴衬[7]的后端设有轴扣[10]，轴扣[10]中设有销轴[11]，拉杆[9]的一端绕过销轴[11]后与另一端一起伸入销栓[5]中被径向的紧定螺钉[12]固定；所述的拉杆[9]也可以是硬拉杆，拉杆[9]的前端伸入销栓[5]中被径向的紧定螺钉[12]固定，拉杆[9]的后端加上挡圈[13]后拉住轴衬[7]；所述针簧[4]与轴衬[7]之间可以设有杯套[6]，由杯套[6]来套住针簧[4]；为了让针簧[4]在轴衬[7]或杯套[6]内有弯曲变形的余地，可以在拉杆[9]与轴衬[7]之间或杯套[6]与轴衬[7]之间增设弹簧[14]；如果是软拉杆，可以在轴扣[10]与轴衬[7]之间设置弹簧[14]；如果是硬拉杆，可以在挡圈[13]与轴衬[7]之间设置弹簧[14]；如果有杯套[6]，还可以在杯套[6]与轴衬[7]的配合面上设置弹簧[14]。
机器工作时，原动机的转矩经原动法兰[1]均匀作用于活销[3]上，再经从动法兰[2]将转矩传递给从动轴，从动机的反力矩经活销[3]上的轴承[8]作用于针簧[4]上，使针簧[4]弯曲变形，与此同时两机轴线的径向、角向偏移也以力的形式沿各自方向作用于活销[3]的针簧[4]上，使针簧[4]产生附加的弯曲变形，此两种变形的向量总和即为活销的瞬时总变形，若机器存在脉冲的冲击载荷时，由于冲击载荷使针簧[4]的曲率发生变化，引起活销[3]在其销孔[19]内的轴向往复运动，此运动与活销[3]瞬时总变形所引起的活销[3]与销孔[19]之间的轴向位移以及两机的轴向位移叠加后，最终由活销[3]上的轴承[8]与销孔[19]之间的轴向滚动或滑动来补偿。
权利要求1.一种弹性活销联轴器，它包括原动法兰[1]、从动法兰[2]、活销[3]，其特征在于所述活销[3]的主体为一束针簧[4]，针簧[4]的前端套有连接在原动法兰[1]上的销栓[5]，针簧[4]的后端套有与从动法兰[2]的销孔[19]配合的轴衬[7]，所述针簧[4]内设有拉杆[9]，拉杆[9]的两端分别与销栓[5]和轴衬[7]连接。
2.根据权利要求1所述的弹性活销联轴器，其特征在于所述轴衬[7]与从动法兰[2]的销孔[19]之间设有轴承[8]。
3.根据权利要求2所述的弹性活销联轴器，其特征在于所述轴承[8]为滚动轴承，它在轴衬[7]上设有保持架[15]和滚珠[16]，轴衬[7]与从动法兰[2]的销孔[19]之间设有密封圈[17]。
4.根据权利要求2所述的弹性活销联轴器，其特征在于所述轴承[8]为滑动轴承，它在轴衬[7]上设有贮存油膏的环槽[18]，环槽[18]上设有轴瓦[20]，轴衬[7]与从动法兰[2]的销孔[19]之间设有密封圈[17]。
5.根据权利要求1所述的弹性活销联轴器，其特征在于所述拉杆[9]为软拉杆，所述轴衬[7]的后端设有轴扣[10]，轴扣[10]中设有销轴[11]，拉杆[9]的一端绕过销轴[11]后与另一端一起伸入销栓[5]中被径向的紧定螺钉[12]固定。
6.根据权利要求1或2所述的弹性活销联轴器，其特征在于所述拉杆[9]为硬拉杆，拉杆[9]的前端伸入销栓[5]中被径向的紧定螺钉[12]固定，拉杆[9]的后端加上挡圈[13]后拉住轴衬[7]。
7.根据权利要求1所述的弹性活销联轴器，其特征在于所述针簧[4]与轴衬[7]之间设有杯套[6]。
8.根据权利要求5所述的弹性活销联轴器，其特征在于所述轴扣[10]与轴衬[7]之间设有弹簧[14]。
9.根据权利要求6所述的弹性活销联轴器，其特征在于所述挡圈[13]与轴衬[7]之间设有弹簧[14]。
10.根据权利要求7所述的弹性活销联轴器，其特征在于所述杯套[6]与轴衬[7]的配合面上设有弹簧[14]。
专利摘要本实用新型公开了一种弹性活销联轴器，它包括原动法兰、从动法兰、活销，所述活销的主体为一束针簧，针簧的前端套有连接在原动法兰上的销栓，针簧的后端套有与从动法兰的销孔配合的轴衬，所述针簧内设有拉杆，拉杆的两端分别与销栓和轴衬连接；它既有与传统柱销式联轴器完全相同的外观和总体结构，具有柱销式的尺寸紧凑、工艺简单、成本低廉、易于视情维护、轴向补偿能力强等突出优点，又有盘片式联轴器的承载能力强、适应高速、高温、耐腐蚀能力强和消振、隔振、免润滑、长寿等优势。
文档编号F16D3/00GK2268805SQ9622207
公开日1997年11月26日 申请日期1996年10月24日 优先权日1995年12月25日
发明者黄天梵 申请人:黄天梵