專利名稱：抗沖擊反微差曲率半徑滾珠聯(lián)軸器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種應(yīng)用于機(jī)械設(shè)備聯(lián)接的滾珠聯(lián)軸器，是一種適用于大負(fù)載、有沖擊、存在軸不對中或軸交叉的傳動軸間聯(lián)接的滾球聯(lián)軸器，歸屬于F16D3/221類。
背景技術(shù)：
在本實(shí)用新型之前，有專利號為90215888.0的實(shí)用新型專利″滾珠聯(lián)軸器″及專利號為99233444.6的實(shí)用新型專利“一種滾珠聯(lián)軸器”。專利號為90215888.0的“滾珠聯(lián)軸器”的主動件和從動件用于傳動聯(lián)接的相對表面為圓柱面，圓柱面之間有空隙，直徑大于間隙的滾珠嵌在滾道之間，滾珠的分布位于間隙區(qū)。在這種滾珠聯(lián)軸器中，力的傳遞是通過主動件與從動件上的滾道圓柱面擠壓并剪切滾珠來實(shí)現(xiàn)的，承載力小、抗沖擊性能差；容易出現(xiàn)滾道圓柱面邊緣被壓潰而失效，縮短聯(lián)軸器使用壽命。當(dāng)被聯(lián)接的軸交叉時，主動件與從動件之間的間隙一邊增大，另一邊相對減小，滾珠不能保持在圓柱面的中心，導(dǎo)致滾珠在圓柱面中的徑向和軸向定位失效，對聯(lián)軸器的使用壽命產(chǎn)生不利影響。專利號為99233444.6的“一種滾動聯(lián)軸器”的主動件與從動件用于傳動聯(lián)接的相對表面凹凸交錯且留有空隙，滾珠裝配在凹凸部分的側(cè)面滾道內(nèi)，滾珠的半徑小于主動件與從動件上的滾道的曲率半徑。傳力時滾珠主要承受壓力，主動件和從動件滾道的接觸應(yīng)力分布比90251888.0聯(lián)軸器有非常大的改善，但還是不均勻，在滾珠分布圓附近小區(qū)域內(nèi)的接觸應(yīng)力較大，接觸應(yīng)力隨與分布圓的距離增大而迅速減小，滾道邊部的承載能力沒有發(fā)揮出來。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)是提供一種可進(jìn)一步提高聯(lián)軸器抗沖擊能力和承載能力的抗沖擊反微差(或負(fù)微差)曲率半徑滾珠聯(lián)軸器。
為實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是在專利號為99233444.6“一種滾珠聯(lián)軸器”的基礎(chǔ)上，保持其主動件與從動件聯(lián)接的相對表面呈凹凸交錯且留有空隙、滾珠裝在凹凸部側(cè)面滾道內(nèi)的結(jié)構(gòu)，但將其原滾道橫截面為半徑大于滾珠半徑的單一圓弧線改成至少其中一段曲率半徑小于滾珠半徑的連續(xù)光滑曲線，以便小(無)負(fù)荷時在主動件滾道及從動件滾道與空心滾珠間形成一微小空間，使原承受負(fù)荷較小的邊部滾道先接觸承受負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)接觸應(yīng)力均化；將原滾珠改為空心滾珠以增大彈性變形減小沖擊，增大接觸面積減小接觸應(yīng)力，將主動件和從動件的凸齒中間偏根部鏤空形成空腔，增大彈性變形能力減小沖擊，增大接觸面積減小接觸應(yīng)力。
采用如上技術(shù)方案提供的抗沖擊反微差曲率半徑滾珠聯(lián)軸器，其特點(diǎn)在于當(dāng)聯(lián)軸器在承受小負(fù)載時，其滾珠首先接觸從動件或主動件滾道的兩邊，而不是滾道的中央部分，隨著聯(lián)軸器負(fù)載的增大，滾珠的接觸面逐漸擴(kuò)展至中心區(qū)域，微小空間逐漸縮小直至消失，使?jié)L珠與主動件或從動件滾道的相對位置完全接觸。隨著負(fù)載進(jìn)一步增大，滾道中部的接觸應(yīng)力值比邊部增長快，逐漸逼近邊部的接觸應(yīng)力，當(dāng)聯(lián)軸器達(dá)到額定負(fù)載時，滾道邊部與中部的接觸應(yīng)力基本相等，使?jié)L道的承載能力得到充分發(fā)揮，從而提高聯(lián)軸器的承載能力和使用壽命。采用空心滾珠以增大滾珠的彈性，一方面可延長沖擊時間減小因沖擊造成的接觸應(yīng)力，另一方面可以增大接觸區(qū)域，進(jìn)一步減小接觸應(yīng)力提高聯(lián)軸器的承載能力和使用壽命。在主動件和從動件的凸齒中間偏根部鏤空形成空腔，作用與空心滾珠相似。


圖1為本實(shí)用新型所述的抗沖擊反微差曲率半徑滾珠聯(lián)軸器的剖視示意圖，亦為本實(shí)用新型的說明書摘要附圖。
圖2為滾珠與主動件、從動件接觸部位處形成微小空間的放大示意圖。
圖3為滾珠中心接近滾道時滾珠接觸圓弧段應(yīng)變示意圖。
圖4為本實(shí)用新型與99233444.6的單個滾珠在滾道橫截面內(nèi)圓周上的承載能力及承載分布對比示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖與實(shí)施例對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
如附圖1、圖2所示，1為主動件，2為空心滾珠，3為從動件，主動件1與從動件3的凸齒中間偏根部位置都有空腔4，空心滾珠2內(nèi)有與滾珠外球面同心的球形空腔5。主動件1與從動件3相對表面凹凸交錯且留有空隙6，空心滾珠2裝在主動件1與從動件3凹凸部側(cè)面的滾道內(nèi)，且主動件1滾道、從動件3滾道與空心滾珠2的相對位置在無(或小)負(fù)荷狀態(tài)時有微小空間7，該微小空間7由空心滾珠2表面與主動件1的滾道或者由空心滾珠2的表面與從動件3的滾道圍成，主動件1、從動件3與空心滾珠2接觸的滾道橫截面輪廊線為連續(xù)光滑的曲線，此曲線至少有一段的曲率半徑小于空心滾珠2的半徑，主動件1、從動件3的凸齒中間偏根部位置有空腔4。這種結(jié)構(gòu)的滾珠聯(lián)軸器在傳遞負(fù)載時，由于空心滾珠2的球形空腔5和空腔4可產(chǎn)生較大的彈性變形，具有吸收沖擊的性能；同時，也由于該彈性變形，增大了主動件1的滾道與空心滾珠2、空心滾珠2與從動件3的滾道間沿滾道軸線方向的接觸長度，進(jìn)而增大了滾道與空心滾珠2間的接觸面積，減小了接觸應(yīng)力，從而提高聯(lián)軸器的承載能力。如附圖3所示，當(dāng)滾珠聯(lián)軸器在承受小負(fù)載時，其空心滾珠2首先接觸從動件3或主動件1滾道的兩邊(不一定是最邊緣)，而不是滾道的中央部分，滾道中央并無接觸，隨著聯(lián)軸器負(fù)荷的增大，滾道與空心滾珠2的接觸面逐漸擴(kuò)展至中心區(qū)域，微小空間7逐漸縮小直至消失，使空心滾珠2與主動件1滾道或與從動件3滾道相對位置完全接觸無間隙。隨著負(fù)載進(jìn)一步增大，滾道中部的接觸應(yīng)力值逐漸接近邊部的接觸應(yīng)力，當(dāng)聯(lián)軸器達(dá)到額定負(fù)載時，滾道邊部與中部的接觸應(yīng)力基本相等，接觸應(yīng)力在滾道的各方向均勻分布，使?jié)L道的承載能力得到充分發(fā)揮，提高聯(lián)軸器的承載能力和使用壽命。圖4為本實(shí)用新型與99233444.6的單個滾珠在滾道橫截面內(nèi)圓周上的承載能力及承載分布對比示意圖，總的承載能力為圓周上承載能力的矢量和。輻射狀斜線區(qū)域表示常規(guī)正微差滾道橫截面內(nèi)圓周上的承載能力及承載分布，粗網(wǎng)格部分為采用反微差曲率半徑所獲得的承載能力增量，細(xì)網(wǎng)格部分為采用空心滾珠2和空腔4所獲得的承載能力增量。
權(quán)利要求1.一種抗沖擊反微差曲率半徑滾珠聯(lián)軸器，由主動件(1)、空心滾珠(2)、從動件(3)組成，主動件(1)與從動件(3)的相對表面凹凸交錯且留有空隙(6)，空心滾珠(2)裝在凹凸部側(cè)面的滾道內(nèi)，其特征在于空心滾珠(2)內(nèi)有與滾珠外球面同心的球形空腔(5)，主動件(1)滾道或從動件(3)滾道與空心滾珠(2)的相對位置在無負(fù)荷狀態(tài)時有空間(7)；主動件(1)、從動件(3)的凸齒中間有空腔(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗沖擊反微差曲率半徑滾珠聯(lián)軸器，其特征在于形成空間(7)的主動件(1)、從動件(3)與空心滾珠(2)接觸的滾道橫截面輪廊線為連續(xù)光滑的曲線，此曲線一段的曲率半徑小于空心滾珠(2)的半徑。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種抗沖擊反微差曲率半徑滾珠聯(lián)軸器，主要由主動件1、滾珠2和從動件3構(gòu)成。主、從動件的凸齒中間都有空腔4，滾珠2內(nèi)有與其外球面同心的球形空腔5。主、從動件相對表面凹凸交錯且留有空隙6，滾珠2裝在凹凸部側(cè)面的滾道內(nèi)，且滾道與滾珠的相對部位在無負(fù)荷時有微小空間7，滾道橫截面輪廊線為連續(xù)光滑曲線，此曲線至少有一段的曲率半徑小于滾珠半徑。在傳遞負(fù)載時，由于球形空腔5和凸齒空腔4可產(chǎn)生較大的彈性變形，具有抗沖擊的性能；同時，也由于該彈性變形，增大了滾珠與滾道間的接觸面積，減小了接觸應(yīng)力，反微差曲率半徑的滾道將接觸應(yīng)力進(jìn)一步均化，滾珠聯(lián)軸器的承載能力顯著提高，具有廣泛的應(yīng)用前景。
文檔編號F16D3/16GK2610157SQ0322757
公開日2004年4月7日 申請日期2003年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月4日
發(fā)明者劉繼清 申請人:劉繼清