一種聯(lián)軸器的制造方法
【專利摘要】一種聯(lián)軸器，其包括第一接頭、第二接頭以及用于傳遞軸向載荷的第一緊固件，第一接頭具有第一配合槽，第二接頭具有與第一配合槽配合的第一配合部；第一接頭開設(shè)有貫穿第一接頭的第一安裝孔并且第二接頭開設(shè)有貫穿第一配合部的第二安裝孔，第一緊固件分別與第一安裝孔和第二安裝孔配合；第一安裝孔的孔徑大于第一緊固件的直徑，第一配合部在第一配合槽內(nèi)的最大轉(zhuǎn)動角度α小于或等于第一緊固件在第一安裝孔內(nèi)的最大轉(zhuǎn)動角度β。通過第一配合槽與第一配合部的配合傳遞扭矩，通過第一緊固件傳遞軸向載荷，從而實現(xiàn)扭矩傳遞與軸向載荷傳遞的分離。
【專利說明】
一種聯(lián)軸器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及聯(lián)軸裝置，具體而言，涉及一種聯(lián)軸器。
【背景技術(shù)】
[0002]剛性聯(lián)軸器一般為十字軸、花鍵套式。十字軸用于傳遞扭矩，十字軸一般為整體鍛造式或者由兩個一字軸垂直相交組合而成?；ㄦI套式聯(lián)軸器能在一定范圍內(nèi)伸縮以便于補償傳動過程中軸向長度的變化，其中，花鍵套為漸開線花鍵結(jié)構(gòu)，用于傳遞扭矩和補償軸向長度變化。不帶花鍵套的聯(lián)軸器能承受一定的軸向載荷，但軸向載荷的大小取決于法蘭和連接螺栓的強度，不能承受大的軸向載荷?，F(xiàn)有技術(shù)的缺陷在于，扭矩和軸向載荷沒有分離傳遞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種聯(lián)軸器，其能夠?qū)⑴ぞ睾洼S向載荷分開傳遞，并且能同時傳遞大扭矩和大軸向載荷。
[0004]本發(fā)明的實施例是這樣實現(xiàn)的:
[0005]—種聯(lián)軸器，其包括第一接頭、第二接頭以及用于傳遞軸向載荷的第一緊固件，第一接頭具有第一配合槽，第二接頭具有與第一配合槽配合的第一配合部;第一接頭開設(shè)有貫穿第一接頭的第一安裝孔并且第二接頭開設(shè)有貫穿第一配合部的第二安裝孔，第一緊固件分別與第一安裝孔和第二安裝孔配合;第一安裝孔的孔徑大于第一緊固件的直徑，第一配合部在第一配合槽內(nèi)的最大轉(zhuǎn)動角度α小于或等于第一緊固件在第一安裝孔內(nèi)的最大轉(zhuǎn)動角度β。
[0006]本發(fā)明的聯(lián)軸器的有益效果是:聯(lián)軸器的第一緊固件分別與第一接頭的第一安裝孔以及第二接頭的第二安裝孔配合，第一緊固件與第一安裝孔間隙配合。當(dāng)聯(lián)軸器轉(zhuǎn)動時，第一配合部在第一配合槽內(nèi)的最大轉(zhuǎn)動角度小于或等于第一緊固件在第一安裝孔內(nèi)的最大轉(zhuǎn)動角度，第一配合部在第一配合槽中與第一接頭接觸時第一緊固件在第一安裝孔中與第一接頭沒有接觸或者剛好接觸，通過第一配合槽與第一配合部的配合傳遞扭矩，通過第一緊固件傳遞軸向載荷，從而實現(xiàn)扭矩傳遞與軸向載荷傳遞的分離，并且第一緊固件可以傳遞較大的軸向載荷。
【附圖說明】
[0007]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實施例，因此不應(yīng)被看作是對范圍的限定，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。
[0008]圖1為本發(fā)明的聯(lián)軸器的第一實施例的立體示意圖；
[0009]圖2為本發(fā)明的聯(lián)軸器的第一實施例的分解立體示意圖；
[0010]圖3為本發(fā)明的第一實施例中聯(lián)軸器的原理示意圖；
[0011]圖4為本發(fā)明的第一實施例中聯(lián)軸器的另一個原理示意圖；
[0012]圖5為本發(fā)明的聯(lián)軸器的第二實施例的剖面示意圖，其中顯示了扭矩傳遞與軸向載荷傳遞分離的設(shè)計要素；
[0013]圖6為本發(fā)明的聯(lián)軸器的第二實施例的另一個剖面示意圖；
[0014]圖7為本發(fā)明的聯(lián)軸器的第二實施例的又一個剖面示意圖；
[0015]圖8為本發(fā)明的聯(lián)軸器的第三實施例的剖面示意圖，其中顯示了扭矩傳遞與軸向載荷傳遞分離的設(shè)計要素；
[0016]圖9為本發(fā)明的第三實施例中承扭面為圓弧面的截面示意圖；
[0017]圖10為本發(fā)明的聯(lián)軸器的第四實施例中的立體示意圖；
[0018]圖11為本發(fā)明的第四實施例中聯(lián)軸器的一種變型的立體示意圖；
[0019]圖12為本發(fā)明的第四實施例中聯(lián)軸器的另一種變型的立體示意圖。
【具體實施方式】
[0020]為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計。
[0021]因此，以下對在附圖中提供的本發(fā)明的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0022]第一實施例
[0023]請參照圖1和圖2，本實施例提供一種聯(lián)軸器100，其包括第一接頭110、第二接頭120以及連接第一接頭110和第二接頭120的第一緊固件130，第一接頭110具有第一配合槽111，第二接頭120具有與第一配合槽111配合的第一配合部121，第一接頭110具有第一安裝孔114并且第二接頭120具有第二安裝孔124，第一緊固件130分別與第一安裝孔114和第二安裝孔124配合。
[0024]第一接頭110設(shè)置于第一軸150的一端，第一接頭110具有第一配合槽111，第一配合槽111是U形槽，U形槽的開口位于第一接頭110沿其軸向的一端，從而使得第一接頭110具有相對的第一配合面112和第二配合面113，本實施例中，第一配合面112和第二配合面113是相互平行的平面，第一配合面112和第二配合面113分別沿第一接頭110的軸向方向延伸。第一接頭110開設(shè)有貫穿第一接頭110的第一安裝孔114，第一安裝孔114貫通第一配合面112和第二配合面113。
[0025]第二接頭120設(shè)置于第二軸160的一端，第二接頭120具有與第一配合槽111配合的第一配合部121，第一配合部121具有與第一配合面112配合的第三配合面122以及與第二配合面113配合的第四配合面123，第三配合面122和第四配合面123分別沿第二接頭120的軸向方向延伸，本實施例中，第三配合面122與第四配合面123是相對設(shè)置并且平行的平面。第二接頭120開設(shè)有貫穿第一配合部121的第二安裝孔124，第二安裝孔124貫通第三配合面122和第四配合面123。
[0026]第一緊固件130分別與第一安裝孔114和第二安裝孔124配合。本實施例中，第一緊固件130是圓柱銷，第一安裝孔114是與第一緊固件130配合的圓形孔;第二安裝孔124是腰形孔，腰形孔的長度方向沿第二接頭120的軸向方向延伸，使得第一緊固件130可以在第二安裝孔124中沿第二接頭120的軸向方向移動，從而可以補償聯(lián)軸器100的軸向位移。若僅為了補償安裝的軸向誤差，也可以不設(shè)計腰形孔，通過補償機構(gòu)實現(xiàn)，常見的用于補償安裝軸向誤差的機構(gòu)為螺旋副、或反絲螺旋副。應(yīng)理解，第一安裝孔114和第二安裝孔124中的至少一者可以是腰形孔。
[0027]請參照圖3和圖4，第一配合槽111的高度(也即第一配合面112和第二配合面113之間的距離)大于第一配合部121的厚度(也即第三配合面122與第四配合面123之間的距離)，以使第一配合槽111與第一配合部121之間形成間隙配合，此時第一配合部121不與第一接頭110接觸。
[0028]當(dāng)?shù)诙S160為主動軸時，第一配合部121可繞其軸線轉(zhuǎn)動并首先帶動第一緊固件130轉(zhuǎn)動，第一配合部121在第一配合槽111中的繞其軸線的最大轉(zhuǎn)動角度為α，即第一配合部121轉(zhuǎn)動角度達到α?xí)r，第一配合部121接觸第一接頭110，當(dāng)?shù)诙S160繼續(xù)轉(zhuǎn)動時，第二軸160就會帶動第一軸150轉(zhuǎn)動。此外，第一安裝孔114的孔徑大于第一緊固件130的直徑，第一緊固件130與第一安裝孔114形成間隙配合，第一配合部121繞其軸線轉(zhuǎn)動并帶動第一緊固件130轉(zhuǎn)動時，第一緊固件130在第一安裝孔114中的最大轉(zhuǎn)動角度為β，即第一緊固件130轉(zhuǎn)動角度達到β時第一緊固件130在第一安裝孔114中接觸第一接頭110。應(yīng)注意，如下文描述的，此時第一緊固件130與第一接頭110之間不傳遞扭矩。
[0029]反之，當(dāng)?shù)谝惠S150為主動軸時，第一接頭110可繞其軸線轉(zhuǎn)動達到角度β時第一緊固件130在第一安裝孔114中接觸第一接頭110，第一接頭110繼續(xù)轉(zhuǎn)動即可帶動第一緊固件130轉(zhuǎn)動。第一接頭110繼續(xù)轉(zhuǎn)動到角度α，第一接頭110就會接觸第一配合部121，當(dāng)?shù)谝惠S150再繼續(xù)轉(zhuǎn)動時，第一軸150就會帶動第二軸160轉(zhuǎn)動。應(yīng)注意，如下文描述的，此時第一緊固件130與第一接頭110之間不傳遞扭矩。
[0030]第一配合部121的最大轉(zhuǎn)動角度α小于或等于第一緊固件130的最大轉(zhuǎn)動角度β，最大轉(zhuǎn)動角度α是第一配合部121在第一配合槽111中與第一接頭110接觸時的轉(zhuǎn)動角度，最大轉(zhuǎn)動角度β是第一緊固件130在第一安裝孔114中與第一接頭110接觸時的轉(zhuǎn)動角度，從而聯(lián)軸器100的扭矩和軸向載荷分開傳遞。
[0031]如圖4所示，當(dāng)角度α小于角度β時，第一配合部121在第一配合槽111中接觸第一接頭110時，第一緊固件130沒有與第一接頭110接觸。第一配合槽111的第一配合面112和第二配合面113形成扭矩傳遞的包容面，第一配合部121的第三配合面122和第四配合面123形成扭矩傳遞的被包容面。當(dāng)聯(lián)軸器100轉(zhuǎn)動時，由于第一配合部121與第一接頭110接觸，當(dāng)聯(lián)軸器100轉(zhuǎn)動時第一配合部121在第一配合槽111中有兩個點、兩條線或者兩個面與第一接頭110接觸，只通過第一配合部121與第一接頭110的接觸傳遞扭矩；當(dāng)聯(lián)軸器100轉(zhuǎn)動時第一緊固件130與第一接頭110沒有接觸，第一緊固件130在第一安裝孔114中處于非接觸狀態(tài)，從而第一緊固件130不傳遞扭矩。
[0032]如圖3所示，當(dāng)最大轉(zhuǎn)動角度α等于最大轉(zhuǎn)動角度β時，第一配合部121在第一配合槽111中接觸第一接頭110的同時第一緊固件130在第一安裝孔114中接觸第一接頭110，此時第一緊固件130僅僅是接觸第一接頭110，第一緊固件130與第一接頭110之間是零壓力，即使聯(lián)軸器100轉(zhuǎn)動第一接頭110也不會將扭矩傳遞至第一緊固件130，從而第一緊固件130不傳遞扭矩。
[0033]由于第一緊固件130不傳遞扭矩，第一緊固件130只傳遞聯(lián)軸器100的軸向載荷，聯(lián)軸器100實現(xiàn)扭矩傳遞與軸向載荷傳遞的分離，并且第一緊固件130可以傳遞較大的軸向載荷。當(dāng)?shù)谝唤宇^110沿軸向方向朝第二接頭120運動時，第一接頭110將軸向載荷傳遞至第一緊固件130，第一緊固件130再將軸向載荷傳遞至第二接頭120;當(dāng)?shù)诙宇^120沿軸向方向朝第一接頭110運動時，第二接頭120將軸向載荷傳遞至第一緊固件130，第一緊固件130再將軸向載荷傳遞至第一接頭110。
[0034]在本實施例中，第一緊固件130與第二安裝孔124過盈配合，第一緊固件130隨第二接頭120同步轉(zhuǎn)動，第一緊固件130在第一安裝孔114中的實際轉(zhuǎn)動角度等于第二接頭120在第一配合槽111中的實際轉(zhuǎn)動角度;應(yīng)理解，第一緊固件130與第二安裝孔124可以間隙配合，第二接頭120需要先轉(zhuǎn)動一定角度之后才與第一緊固件130接觸，此時第一緊固件130在第一安裝孔114中的實際轉(zhuǎn)動角度小于第二接頭120在第一配合槽111中的實際轉(zhuǎn)動角度。
[0035]在本實施例中，第一配合部121與第一配合槽111間隙配合，第一配合部121轉(zhuǎn)動一定角度之后才在第一配合槽111中接觸第一接頭。應(yīng)理解，第一配合部121與第一配合槽111可以過盈配合，當(dāng)聯(lián)軸器轉(zhuǎn)動時第一接頭110和第二接頭120同時轉(zhuǎn)動，此時由于第一緊固件130與第一安裝孔114間隙配合，第一緊固件130不傳遞扭矩，第一緊固件130只用于傳遞軸向載荷。
[0036]第二實施例
[0037]請參照圖5至圖7，本實施例提供一種聯(lián)軸器200，其與第一實施例的聯(lián)軸器100大致相同，二者的區(qū)別在于配合槽的配合面不同，在本實施例中第一配合面112包括位于第一安裝孔114兩側(cè)的第一承扭面211和第二承扭面212，第二配合面113包括位于第一安裝孔114兩側(cè)的第三承扭面223和第四承扭面224。第一承扭面211、第二承扭面212、第三承扭面223和第四承扭面224分別是平面。
[0038]圖5顯示了本實施例中第一接頭110和第二接頭120的扭矩傳遞和軸向載荷傳遞分離的設(shè)計要素示意圖。本實施例中，第一承扭面211與第四承扭面224平行，構(gòu)成一對傳遞扭矩的包容面;第二承扭面212與第三承扭面223平行，構(gòu)成另一對傳遞扭矩的包容面。
[0039]在第一實施例中，第一配合面112和第二配合面113分別是平面，第一配合面112和第二配合面113分別與第一配合部121的接觸為線接觸;在本實施例中，第一配合部121與第一承扭面211、第二承扭面212、第三承扭面223和第四承扭面224的接觸為面接觸。應(yīng)理解，第一配合部121與第一配合槽111的接觸可以是線接觸與面接觸的組合，即第一配合部121與第一配合面112和第二配合面113中一者的接觸是線接觸，第一配合部121與第一配合面112和第二配合面113中另一者的接觸是面接觸。
[0040]第一配合槽111具有第一中心面231，第一中心面231是通過下文描述的第一配合槽111的最小垂直距離A的中點的軸截面。第一配合面112和第二配合面113分別位于第一中心面231的兩側(cè)，第一承扭面211和第三承扭面223相對于第一中心面231對稱，第二承扭面212和第四承扭面224也相對于第一中心面231對稱。應(yīng)理解，第一實施例中的第一配合面112與第二配合面113可以不對稱;本實施例中第一承扭面211和第三承扭面223可以不對稱，第二承扭面212和第四承扭面224可以不對稱。
[0041]為實現(xiàn)扭矩、軸向載荷傳遞分離的設(shè)計目標(biāo)，對于設(shè)計成平行平面的承扭面，第一安裝孔114的孔徑定義為Dx，第一安裝孔114的軸向長度定義為L，第一安裝孔114的兩邊相對于第一中心面231對稱;第一緊固件130的軸徑定義為D;將第一承扭面211、第二承扭面212、第三承扭面223和第四承扭面224中的每者與第一中心面231的夾角定義為θ，θ也稱為第一夾角或第二夾角，Θ的范圍是0.01度至20度，第一承扭面211與第三承扭面223之間的夾角記為2Θ，第二承扭面212與第四承扭面224之間的夾角也記為2Θ，各設(shè)計要素間需要滿足下面的方程式(I):
[0042]Dx^Ltan(0)+D/cos(0)方程式(I)。
[0043]將第一配合槽111的最小垂直距離定義為A;第一承扭面211與第四承扭面224之間的垂直距離定義為B，第二承扭面212與第三承扭面223之間的垂直距離也定義為B;被包容面的寬度與包容面的長度相等，包容面即第一配合面112和第二配合面113，被包容面即第一配合部121的第三配合面122和第四配合面123，當(dāng)聯(lián)軸器200轉(zhuǎn)動時被包容面和包容面完全接觸，由于其接觸面積大，聯(lián)軸器200可以傳遞較大扭矩。將第一配合部121的寬度定義為C，為了便于將第一配合部121安裝在第一配合槽111中，需要距離A大于或等于第一配合部121的厚度C，即A彡C。
[0044]請參照圖6，如果方程式(I)取等號，當(dāng)?shù)谝唤宇^110以第一方向(例如順時針)旋轉(zhuǎn)的角度為Θ時，第一緊固件130的第一軸線241與第一安裝孔114的第二軸線242之間的夾角為Θ，即第一緊固件130的轉(zhuǎn)動角度為Θ。第一配合部121具有與第三配合面122或第四配合面123平行的第二中心面232，第二中心面232與第一中心面231的夾角也為Θ，即第一配合部121的轉(zhuǎn)動角度為Θ。第一配合部121分別與第一承扭面211和第四承扭面224接觸以傳遞扭矩，第一緊固件130與第一接頭110剛好在第一安裝孔114頂部的點a以及第一安裝孔114底部的點b接觸，點a和點b位于第一安裝孔114的矩形截面的對角位置。
[0045]請參照圖7，當(dāng)?shù)谝唤宇^110以第二方向(例如逆時針)旋轉(zhuǎn)時，第一緊固件130的第一軸線241與第一安裝孔114的第二軸線242之間的夾角為Θ，即第一緊固件130的轉(zhuǎn)動角度為Θ。第一配合部121具有與第三配合面122或第四配合面123平行的第二中心面232，第二中心面232與第一中心面231的夾角也為Θ，即第一配合部121的轉(zhuǎn)動角度為為Θ。第一緊固件130與第二承扭面212和第三承扭面223接觸以傳遞扭矩，第一緊固件130與第一接頭110剛好在第一安裝孔114頂部的點c以及第一安裝孔114底部的點d接觸，點c和點d分別位于第一安裝孔114的矩形截面的對角。在圖5所示的位置，第一配合槽111的第一中心面231與第一配合部121的第二中心面232重合。在圖6所示的位置，第一配合部121轉(zhuǎn)動角度Θ后，即第二中心面232轉(zhuǎn)動角度Θ后，第一中心面231和第二中心面232之間的夾角為Θ。
[0046]當(dāng)方程式(I)取等號，假設(shè)所有零件是剛體，第一緊固件130與第一接頭110之間僅僅接觸，第一緊固件130與第一接頭110之間不存在壓力，即第一緊固件130與第一接頭110之間的接觸壓力為零。此時第一緊固件130不傳遞扭矩，第一緊固件130只用于傳遞聯(lián)軸器200的軸向載荷。
[0047]如果方程式(I)取大于號，當(dāng)?shù)谝唤宇^110以第一方向轉(zhuǎn)動時，第一緊固件130在第一安裝孔114中與第一接頭110不接觸，第一承扭面211和第四承扭面224接觸，以第一方向轉(zhuǎn)動的扭矩只由第一承扭面211和第四承載面承受，第一接頭110第一方向的轉(zhuǎn)動不會對第一緊固件130產(chǎn)生附加彎矩，第一緊固件130只承受載軸向載荷。當(dāng)?shù)谝唤宇^110以第二方向轉(zhuǎn)動時，第一緊固件130與第一接頭110不接觸，第二承扭面212和第三承扭面223接觸，以第二方向轉(zhuǎn)動的扭矩只由第二承扭面212和第三承扭面223承受，第一接頭110第二方向的轉(zhuǎn)動不會對第一緊固件130產(chǎn)生附加彎矩，第一緊固件130只承受載軸向載荷。
[0048]當(dāng)上述設(shè)置要素滿足方程式(I)時，第一安裝孔114與第一緊固件130配合形成軸向載荷的傳遞通道，第一緊固件130只承受載軸向載荷的傳遞，第一配合面112和第二配合面113只承受扭矩的傳遞，從而實現(xiàn)扭矩傳遞和軸向載荷傳遞的獨立;此外，由于第一緊固件130不承受第一接頭110的扭矩，第一緊固件130可以承受較大的軸向載荷。
[0049]第三實施例
[0050]請參照圖8，本實施例提供一種聯(lián)軸器300，其與第二實施例的聯(lián)軸器200大致相同，二者的區(qū)別在于承扭面的形狀不同。在第二實施例中，第一承扭面211、第二承扭面212、第三承扭面223和第四承扭面224分別是平面;在本實施例中，如圖9所示，第一承扭面211、第二承扭面212、第三承扭面223和第四承扭面224分別是圓弧面或其它類型曲面。
[0051]請參照圖8，為實現(xiàn)扭矩傳遞、軸向載荷傳遞分離的設(shè)計目標(biāo)，對于設(shè)計成圓弧的承扭面，第一承扭面211、第二承扭面212、第三承扭面223和第四承扭面224中每者的圓弧半徑或曲率相同。位于第一配合槽111 一側(cè)的第一承扭面211和第二承扭面212是同一圓弧面上的兩段，位于第一配合槽111另一側(cè)的第三承扭面223和第四承扭面224也是同一圓弧面上的兩段。第一承扭面211和第三承扭面223相對于第一配合槽111的第一中心面231對稱，第二承扭面212和第四承扭面224也相對于第一中心面231對稱。圓弧的圓點位于與第一中心面231垂直的平面上。設(shè)圓弧半徑為Rx，各設(shè)計要素間需要滿足如下關(guān)系:
[0052]Dx^Ltan(0)+D/cos(0)方程式(2)
[0053]Rx=T/(2tan(9))-C/2 方程式(3)。
[0054]在方程式2和3中，Rx為第一承扭面211、第二承扭面212、第三承扭面223或第四承扭面224的圓弧半徑;T為沿切向測量的兩異側(cè)切點的距離，即第一配合部121與第一承扭面211的切點以及第一配合部121與第四承扭面224的切點之間沿切向的距離;B為沿法向測量的兩異側(cè)切點的距離，C為第一配合部121的厚度;Θ為設(shè)計轉(zhuǎn)角;D為第一緊固件130的直徑，Dx為第一安裝孔114的孔徑，L為第一安裝孔114的軸向長度。在本實施例中，第一配合槽111的最小垂直距離A大于或等于第一配合部121的厚度C。
[0055]本實施例中扭矩傳遞與軸向載荷傳遞的原理與第二實施例中的原理相同。對于方程式(2)，如果方程式(2)取等號，當(dāng)?shù)谝唤宇^110以第一方向例如順時針旋轉(zhuǎn)時，第一緊固件I30與第一接頭Il0剛好在第一安裝孔114的頂部的點a以及第一安裝孔114的底部的點b接觸。此時第一緊固件130與第一接頭110之間的接觸壓力為零。如果方程式(2)取大于號，當(dāng)?shù)谝唤宇^110以第一方向轉(zhuǎn)動時，第一緊固件130在第一安裝孔114中與第一接頭110不接觸，第一承扭面211和第四承扭面224接觸，以第一方向轉(zhuǎn)動的扭矩只由第一承扭面211和第四承載面承受，第一接頭110以第一方向的轉(zhuǎn)動不會對第一緊固件130產(chǎn)生附加彎矩，第一緊固件130只承受載軸向載荷。方程式(3)是Rx、T、C以及Θ之間的函數(shù)。
[0056]應(yīng)理解，承扭面可以是其它類型的不規(guī)則面；四個承扭面的圓弧半徑可以不同。對于設(shè)計成其它類型曲面的承扭面，各設(shè)計要素與圓弧承扭面相同，滿足的關(guān)系也與圓弧承扭面相同，設(shè)計時需要給定兩切點之間的間距T即可，無須贅述。
[0057]第四實施例
[0058]請參照圖10，本發(fā)明提供一種聯(lián)軸器400，其與第一實施例中聯(lián)軸器100大致相同，兩者的區(qū)別在于聯(lián)軸器400還包括通過第二緊固件460連接的第三接頭430和第四接頭440。第一接頭110設(shè)置于第一軸150的一端，第二接頭120設(shè)置于第二軸160的一端，第三接頭430設(shè)置于第二軸160的另一端，第四接頭440設(shè)置于第三軸450的一端。
[0059]第三接頭430具有第二配合部432，第四接頭440具有與第二配合部432配合的第二配合槽442，第二配合部432的形狀與第一配合部121的形狀相同，第二配合槽442的形狀與第一配合槽111的形狀相同。第三接頭430和第四接頭440分別開設(shè)有安裝孔(圖未示)，第二緊固件460分別與第三接頭430的安裝孔和第四接頭440的安裝孔配合。
[0060]請繼續(xù)參照圖10，第一配合部121的配合面與第二配合部432的配合面垂直，第一緊固件130的軸線與第二緊固件460的軸線垂直。應(yīng)理解第一配合部121的配合面(即第三配合面122或第四配合面123)與第二配合部432的配合面之間的夾角范圍可以是I度至90度。第一接頭110和第二接頭120可以分別繞第一緊固件130轉(zhuǎn)動，第一接頭110和第二接頭120的旋轉(zhuǎn)軌跡定義為第一軌跡471。第三接頭430和第四接頭440可以分別繞第二緊固件460轉(zhuǎn)動，第三接頭430和第四接頭440的旋轉(zhuǎn)軌跡定義為第二軌跡472。
[0061 ] 聯(lián)軸器400的第三接頭430和第四接頭440可以實現(xiàn)扭矩傳遞和軸向載荷傳遞的分離，其分離原理與第一接頭110和第二接頭120的分離原理相同。聯(lián)軸器400的軸向載荷傳遞的路徑為:第一接頭110的軸向載荷通過第一緊固件130傳遞至第二軸160，第二軸160通過第二緊固件460將軸向載荷傳遞至第三軸450;或者第三接頭430的軸向載荷通過第二緊固件460傳遞至第二軸160，第二軸160通過第一緊固件130將軸向載荷傳遞至第一軸150。
[0062]應(yīng)理解，第一接頭110可以具有配合部，第二接頭120具有與配合部配合的配合槽；第三接頭430可以具有配合槽，第四接頭440具有與配合槽配合的配合部。如圖11所示，第一接頭110具有配合部，第二接頭120具有與第一接頭110配合的配合槽，第三接頭430具有配合槽，第四接頭440具有與第三接頭430配合的配合部。如圖12所示，第一接頭110具有配合部，第二接頭120具有與第一接頭110配合的配合槽，第三接頭430具有配合部，第四接頭440具有與第三接頭430配合的配合槽。
[0063]此外，第一緊固件130和第二緊固件460可以是鉚接件，以分別限制第一接頭110和第二接頭120在第一緊固件130的軸向方向上的移動，第一緊固件130和第二緊固件460還可以是固定銷、螺桿、螺栓螺母或其它類型的緊固件。所有的承扭面可以是平面、曲面或其它類型的不規(guī)則面。第一緊固件130的長度可以小于、等于或大于第一安裝孔114的長度。第一配合部121的寬度可以小于、等于或大于第一配合槽111的寬度，第一配合部121在第一配合槽111中與第一接頭110的接觸位置可以根據(jù)第一配合部121的寬度而改變。
[0064]綜上所述，本發(fā)明聯(lián)軸器(100、200、300和400)的第一接頭110、第二接頭120以及連接第一接頭110和第二接頭120的第一緊固件130，第一接頭110的第一配合槽111與第二接頭120的第一配合部121配合，第一緊固件130分別與第一接頭110的第一安裝孔114以及第二接頭120的第二安裝孔124配合，第一安裝孔114的孔徑大于第一緊固件130的直徑，第一緊固件130與第一安裝孔114間隙配合。當(dāng)聯(lián)軸器轉(zhuǎn)動時，第一配合部121在第一配合槽111內(nèi)的最大轉(zhuǎn)動角度小于或等于第一緊固件130在第一安裝孔114內(nèi)的最大轉(zhuǎn)動角度，第一配合部121在第一配合槽111中與第一接頭110接觸時第一緊固件130在第一安裝孔114中與第一接頭110沒有接觸或者剛好接觸，通過第一配合槽111與第一配合部121的配合傳遞扭矩，通過第一緊固件130傳遞軸向載荷，從而聯(lián)軸器實現(xiàn)扭矩傳遞與軸向載荷傳遞的分離，并且第一緊固件130可以傳遞較大的軸向載荷。
[0065]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種聯(lián)軸器，其特征在于，其包括第一接頭(110)、第二接頭(120)以及用于傳遞軸向載荷的第一緊固件(130)，所述第一接頭(110)具有第一配合槽(111)，所述第二接頭(120)具有與所述第一配合槽(111)配合的第一配合部(121);所述第一接頭(110)開設(shè)有貫穿所述第一接頭(110)的第一安裝孔(114)并且所述第二接頭(120)開設(shè)有貫穿所述第一配合部(121)的第二安裝孔(124)，所述第一緊固件(130)分別與所述第一安裝孔(114)和所述第二安裝孔(124)配合;所述第一安裝孔(114)的孔徑大于所述第一緊固件(130)的直徑，所述第一配合部(121)在所述第一配合槽(111)內(nèi)的最大轉(zhuǎn)動角度α小于或等于所述第一緊固件(130)在所述第一安裝孔(114)內(nèi)的最大轉(zhuǎn)動角度β。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)軸器，其特征在于，所述第一緊固件(130)與所述第二安裝孔(124)過盈配合或者間隙配合。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)軸器，其特征在于，所述第一配合部(121)與所述第一配合槽(111)過盈配合。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)軸器，其特征在于，所述第一配合部(121)與所述第一配合槽(111)間隙配合;所述第一接頭(110)具有第一配合面(112)以及與所述第一配合面(112)相對的第二配合面(113)，所述第一配合面(112)和所述第二配合面(113)分別沿所述第一接頭(110)的軸向方向延伸;所述第二接頭(120)具有與所述第一配合面(112)配合的第三配合面(122)以及與所述第二配合面(113)配合的第四配合面(123)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的聯(lián)軸器，其特征在于，所述第一配合面(112)包括分別位于所述第一安裝孔(114)兩側(cè)的第一承扭面(211)和第二承扭面(212)，所述第一承扭面(211)和所述第二承扭面(212)分別與所述第一配合槽(111)的第一中心面(231)之間的夾角為第一夾角，所述第一夾角的范圍是0.01度至20度。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的聯(lián)軸器，其特征在于，所述第二配合面(113)包括分別位于所述第一安裝孔(114)兩側(cè)的第三承扭面(223)和第四承扭面(224)，所述第三承扭面(223)和所述第四承扭面(224)分別與第一配合槽(111)的第一中心面(231)之間的夾角為第二夾角，所述第二夾角等于所述第一夾角。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的聯(lián)軸器，其特征在于，所述第一承扭面(211)、所述第二承扭面(212)、所述第三承扭面(223)和所述第四承扭面(224)分別是平面，所述第一安裝孔(114)的孔徑定義為Dx，所述第一緊固件(130)的軸徑定義為D，所述第一安裝孔(114)的軸向長度定義為L，所述第一夾角或所述第二夾角定義為Θ，存在以下關(guān)系:DX多Ltan(0)+D/COS(0)。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的聯(lián)軸器，其特征在于，所述第一承扭面(211)、所述第二承扭面(212)、所述第三承扭面(223)和所述第四承扭面(224)分別是圓弧面，所述第一安裝孔(114)的孔徑定義為Dx，所述第一緊固件(130)的軸徑定義為D，所述第一安裝孔(114)的軸向長度定義為L，所述第一夾角或所述第二夾角定義為Θ，存在以下關(guān)系:DX多Ltan(0)+D/cos(9)； 將所述圓弧面的半徑定義為Rx，將第二接頭(120)在所述第一配合槽(111)中轉(zhuǎn)動最大角度時第二接頭(120)與所述圓弧面的兩個切點之間的垂直距離定義為T，將所述第一配合部(121)的厚度定義為C，存在以下關(guān)系:Rx = T/(2tan(9))-C/2o9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)軸器，其特征在于，所述第一安裝孔(114)和所述第二安裝孔(124)中的至少一者是腰形孔。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)軸器，其特征在于，其特征在于，所述聯(lián)軸器還包括第三接頭(430)、第四接頭(440)以及連接所述第三接頭(430)和所述第四接頭(440)的第二緊固件(460)，所述第三接頭(430)具有第二配合部(432)，所述第四接頭(440)具體有與所述第二配合部(432)配合的第二配合槽(442);所述第二接頭(120)設(shè)置于第二軸(160)的一端，所述第三接頭(430)設(shè)置于所述第二軸(160)的另一端。
【文檔編號】F16D3/44GK106090048SQ201610685437
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月18日 公開號201610685437.2, CN 106090048 A, CN 106090048A, CN 201610685437, CN-A-106090048, CN106090048 A, CN106090048A, CN201610685437, CN201610685437.2
【發(fā)明人】莫江濤, 全文賢, 張?zhí)扃?
【申請人】三一重型能源裝備有限公司