專利名稱：一種扭矩傳遞裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及扭矩傳遞裝置、扭矩傳遞設(shè)備、結(jié)合扭矩傳遞裝置和/或扭 矩傳遞設(shè)備的機(jī)器。本發(fā)明還涉及部分呈圓錐形的恒定截面壓縮彈簧墊 圈。
背景技術(shù)：
在機(jī)械領(lǐng)域，有大量扭矩需要進(jìn)行傳遞，可能會(huì)發(fā)生這樣的情況，即 被傳遞的扭矩大于扭矩接收機(jī)器所能承受的能力。因此，需要一種可以限 制從扭矩產(chǎn)生單元向扭矩使用單元傳遞的扭矩量的裝置。
也會(huì)發(fā)生這樣的情況，即扭矩產(chǎn)生單元產(chǎn)生比扭矩使用單元能使用的 扭矩更多的扭矩，例如，如果扭矩產(chǎn)生單元與由瀑布驅(qū)動(dòng)的水輪機(jī)或風(fēng)車 相連，有大量的水，例如噴泉中融化的水，或暴風(fēng)中的強(qiáng)風(fēng)使水輪機(jī)或風(fēng) 車轉(zhuǎn)動(dòng)比設(shè)計(jì)極限快。在這種情況下，需要一種裝置，其可以限制從扭矩 產(chǎn)生單元向扭矩使用單元傳遞的扭矩量。
還可能發(fā)生這種情況，即需要保護(hù)扭矩產(chǎn)生單元，例如，扭矩使用單 元的損壞造成扭矩產(chǎn)生裝置受損的情況，例如，發(fā)電機(jī)與供電柵格連接， 短路或其他破壞造成發(fā)電機(jī)故障。當(dāng)發(fā)電機(jī)發(fā)生故障時(shí)，從扭矩產(chǎn)生單元， 例如汽輪機(jī)，傳遞出的扭矩不能傳遞給發(fā)電機(jī)，因?yàn)檫@樣可能進(jìn)一步導(dǎo)致 汽輪機(jī)受損。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一方面涉及的扭矩傳遞裝置可以包括限定第一部分和第 二部分的部件，與第一部分摩擦接觸的第一元件，第一元件限定通過第一元件與第一部分的摩擦接觸所確定的第一最大扭矩傳遞極限，第二元件與 第二部分摩擦接觸，第二元件限定通過第二元件與第二部分大于或基本上 等于第 一摩擦系數(shù)的摩擦接觸所確定的第二最大扭矩傳遞極限，第 一元件 從扭矩產(chǎn)生單元接收扭矩，第二元件向扭矩使用單元傳遞扭矩。
與部件的摩擦接觸的第 一和第二元件構(gòu)成的裝置還確定了給定的所 能提供的最大扭矩。第一元件與部件之間形成的摩擦接觸限定了第一最大 扭矩傳遞能力或極限。
第二元件能夠形成并非必須與第 一元件不同的第二扭矩傳遞極限。兩 個(gè)扭矩傳遞才及限也可以不同，例如第一4丑矩傳遞極限低于第二扭矩傳遞極 限，反之亦然。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，第二扭矩傳遞極限低于第 一扭矩傳遞極限。
可以預(yù)期，當(dāng)額外的扭矩量由扭矩產(chǎn)生單元提供時(shí)，兩個(gè)扭矩傳遞極 限使得扭矩限制組件可以為扭矩使用單元提供保護(hù)，當(dāng)扭矩使用單元發(fā)生 故障造成停機(jī)時(shí)，扭矩限制組件也可以提供保護(hù)，避免可能導(dǎo)致的扭矩產(chǎn) 生單元或連接在中間的齒輪受損情況發(fā)生。這種情況可能在扭矩產(chǎn)生單元 用于發(fā)電機(jī)系統(tǒng)時(shí)，發(fā)電機(jī)由蒸汽或水等水利發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的情況下出現(xiàn)。 當(dāng)電力分配格柵發(fā)生短路而影響發(fā)電機(jī)時(shí)，發(fā)電機(jī)出現(xiàn)故障，造成系統(tǒng)的 扭矩接收端停機(jī)。如果不提供扭矩限制組件，發(fā)電機(jī)故障可能會(huì)因軸向的 巨大阻力，造成扭矩產(chǎn)生單元受損或連接在扭矩產(chǎn)生單元和扭矩限制組件 之間的其他扭矩傳遞部分，如齒輪箱，受損。當(dāng)扭矩接收單元發(fā)生故障時(shí)， 需要驅(qū)動(dòng)扭矩接收單元的扭矩可能大于扭矩產(chǎn)生單元所能承受的扭矩。
正常運(yùn)行時(shí)，扭矩從扭矩產(chǎn)生單元傳遞到扭矩使用單元，但在發(fā)生故 障時(shí)，扭矩可能會(huì)從扭矩使用單元傳遞到扭矩產(chǎn)生單元。
本發(fā)明的第二方面涉及的扭矩傳遞設(shè)備將扭矩從扭矩產(chǎn)生單元傳遞 到扭矩使用單元，該設(shè)備以機(jī)械方式限制傳遞的最大扭矩，該設(shè)備限定從 扭矩產(chǎn)生單元接收扭矩的扭矩入口以及相應(yīng)的向扭矩使用單元傳遞扭矩
的扭矩出口，該設(shè)備由扭矩傳遞裝置組成，扭矩傳遞裝置包括
限定第一部分和第二部分的部件、與第一部分摩〗察接觸的第一元件，第 一元件限定通過第 一元件與第 一部分的摩擦接觸所確定的第 一最大扭 矩傳遞極限，第二元件與第二部分摩擦接觸，第二元件限定通過第二元件 與第二部分大于或基本上等于第 一摩擦系數(shù)的摩擦接觸所確定的第二最 大扭矩傳遞極限，扭矩傳遞路徑通過扭矩傳遞裝置，限定為從扭矩入口到 扭矩出口，首先通過第一元件，第二通過部件，第三通過第二元件。
扭矩傳遞和限制設(shè)備在DE 2005000215 Ul中已知，在該設(shè)備中，驅(qū) 動(dòng)輪或鏈輪限定相對(duì)接觸面，使兩相對(duì)摩擦元件接觸，元件被壓靠在驅(qū)動(dòng) 輪上，用于將施加到驅(qū)動(dòng)輪上的扭矩傳遞給沿驅(qū)動(dòng)輪中心延伸的軸轂，元 件與摩擦接觸面連接。相對(duì)的摩擦面一同限定一個(gè)特定的最大扭矩，根據(jù) 本發(fā)明的教導(dǎo)，本發(fā)明的部件特點(diǎn)在于由中間部件構(gòu)成，中間部件與第一 第二路徑配合，限定兩個(gè)摩擦接觸的最大扭矩，兩個(gè)扭矩可以相同也可以 不同。如上所迷作為現(xiàn)有技術(shù)的德國(guó)實(shí)用新型申請(qǐng)中的扭矩傳遞和限制設(shè) 備，提供了一個(gè)特定最大扭矩，根據(jù)本發(fā)明第一和第二方面的設(shè)備，提供 了具有本發(fā)明特點(diǎn)的兩步扭矩限制特征。
上述涉及本發(fā)明第一方面的在扭矩傳遞設(shè)備中的扭矩傳遞裝置，提供 了可以從扭矩入口傳遞到扭矩出口的扭矩量的限制。如上所述，扭矩傳遞 限制或能力由第 一元件、第二元件和部件之間的摩擦接觸確定。
扭矩傳遞路徑可以由多于上述數(shù)量的元件限定，即下面將說明的例如 用于保持扭矩傳遞裝置位于適當(dāng)位置的附加元件。
部件和第 一元件之間的摩擦接觸區(qū)域尺寸以及部件和第二元件之間
的摩4察接觸區(qū)域尺寸可以不同。區(qū)域尺寸可以從0,0011112到6000 m2變化， 例如0,01 m2》J 10 m2、 0,1 m2$J 2 m2、 0,5 m25)J 1 m2、 1 1112到1,5 m2、 0,001 1112到0,01 m2、 0,01 1112到0,1 m2、 0,1 1112到0,5 m2、 0,5 m2$J 1 m2、 1加2到 2 m2、 2 m2到10 m2、 10 m2到6000 m2,優(yōu)選約300cm2。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，未在第一元件和部件之間或第二元件和部 件之間界面增加任何物質(zhì)。作為本發(fā)明的另一實(shí)施例，增大摩擦或降低摩 擦的物質(zhì)可以用于上述界面。所述物質(zhì)例如膠粘劑或潤(rùn)滑劑。
可以預(yù)期，元件與部件之間的摩擦接觸可以通過選擇其他適合的元件 或部件材料來進(jìn)行改變?；蛘咴谝粋€(gè)或多個(gè)組成部分上提供鍍層。再有，
7摩擦接觸可以通過在元件上的偏壓力的限定、改變或變化而被限定、改變 或變化，例如通過壓縮彈簧墊圈。彈簧墊圈可以是可調(diào)的，從而可以根據(jù) 采用的組件或扭矩傳遞限制單元的應(yīng)用需要對(duì)偏壓力進(jìn)行選擇。
此外，第 一最大扭矩傳遞極限和第二最大扭矩傳遞極限可以進(jìn)一步通 過分別限定部件和第一第二元件之間的摩擦系數(shù)而確定。
優(yōu)選的第二最大扭矩傳遞極限可以是大于第一最大扭矩傳遞極限的
0,1%到400%,，如大于1%到300%、大于10%到200%、大于0,1%到1°/0、 大于1%到10%、大于10%到100%、 100%到200%、 200%到300%、 300% 到400%。
由部件和第 一第二元件之間各自的摩擦接觸產(chǎn)生的扭矩傳遞極限的
不同可以進(jìn)行選擇，從而獲得對(duì)扭矩使用單元的不同水平的保護(hù)。 在本發(fā)明的實(shí)施例中，第 一元件和/或第二元件可以由鋼制成。 其他類型的材料可以想到，如金屬、合金或其他復(fù)合材料。 在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，部件可以是法蘭，第一部分是法蘭的第一
側(cè)，第二部分是與第一側(cè)相對(duì)的法蘭的第二側(cè)。
本發(fā)明的第三方面涉及包括扭矩傳遞裝置或設(shè)備的機(jī)器，該機(jī)器可以
被組裝到船舶發(fā)動(dòng)機(jī)、大型車輛、風(fēng)力電機(jī)、水輪機(jī)、水下渦輪機(jī)、汽輪
機(jī)或發(fā)電機(jī)中。
本發(fā)明第二方面所涉及的扭矩傳遞設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)在于可以在大型裝備 中使用，例如船舶、水電站、風(fēng)力發(fā)電機(jī)等，提供安全服務(wù)。扭矩傳遞設(shè) 備當(dāng)然可以用于其他可以想到的領(lǐng)域，來對(duì)扭矩的傳遞量進(jìn)行限制，通常 是對(duì)扭矩使用單元。
本發(fā)明的第四方面涉及用于繞圓軸緊密配合的部分呈圓錐形的恒定 截面壓縮彈簧墊圈，部分呈圓錐形的彈簧墊圈包括具有第一和第二相對(duì) 平行環(huán)形表面的本體，本體由內(nèi)外圓周分別界定，并且限定恒定橫截面及 內(nèi)外表面，內(nèi)表面將第一環(huán)形面與第二環(huán)形面在內(nèi)圓周處連接，外表面將 第一環(huán)形面與第二環(huán)形面在外圓周連接，在本體內(nèi)限定出旋轉(zhuǎn)的圓周線， 從而限定本體的恒定橫截面轉(zhuǎn)動(dòng)中心，恒定的橫截面在內(nèi)表面由圓周截面 界定，圓周截面在轉(zhuǎn)動(dòng)中心具有中心和直線，從而當(dāng)本體被壓縮時(shí)，允許本體轉(zhuǎn)動(dòng)，來保持內(nèi)表面與圓軸接觸。
本發(fā)明第四方面的彈簧墊圈包括內(nèi)表面部分，其允許當(dāng)壓縮彈簧被裝 在軸上時(shí)，彈簧墊圈具有一定程度的運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明第四方面的彈簧墊圈可 被用于例如本發(fā)明第二方面涉及的扭矩傳遞設(shè)備，也可以組裝入本發(fā)明第 三方面的機(jī)器中。本發(fā)面第四部分的部分呈圓錐形的恒定截面壓縮墊圈可 以用于如本發(fā)明第一方面所涉及的扭矩傳遞裝置，當(dāng)裝置安裝在扭矩傳遞
設(shè)備中時(shí)，用于使裝置保持適當(dāng)位置。
本發(fā)明第五發(fā)明涉及用于在環(huán)形柱槽內(nèi)緊密配合的部分呈圓錐形的
恒定截面壓縮彈簧墊圈，該部分呈圓錐形的彈簧墊圈包括具有第一和第 二相對(duì)平行環(huán)形表面的本體，本體由內(nèi)外圓周分別界定，并且限定恒定橫 截面及內(nèi)外表面，內(nèi)表面將第一環(huán)形面與第二環(huán)形面在內(nèi)圓周出連接，外 表面將第 一環(huán)形面與第二環(huán)形面在外圓周連接，在本體內(nèi)限定出旋轉(zhuǎn)的圓 周線，從而限定本體的恒定橫截面轉(zhuǎn)動(dòng)中心，恒定的橫截面在外表面由圓 周截面界定，圓周截面在轉(zhuǎn)動(dòng)中心具有中心和直線，從而當(dāng)本體被壓縮時(shí)， 允許本體轉(zhuǎn)動(dòng)，來保持外表面與環(huán)形柱槽接觸。本發(fā)明第五方面的彈簧墊 圈包括有一定形狀的外表面，使得被安裝的彈簧墊圏能夠?qū)ㄔ谂ぞ貍?遞設(shè)備中的扭矩傳遞這種保持在適當(dāng)位置。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，部 分呈圓錐形的恒定截面的壓縮彈簧墊圈分別根據(jù)第四、第五方面的彈簧墊 圈的特征進(jìn)行組合。這樣的彈簧墊圈可以安裝在軸上，在管內(nèi)進(jìn)行配合。
在US 3,319,508中，描述了 一種安裝在斜軸上的回彈扣環(huán)。該回彈扣 環(huán)具有圓形的內(nèi)外表面，然而，回彈扣環(huán)的結(jié)構(gòu)提供了不同的圓環(huán)內(nèi)徑， 由于圓環(huán)受壓使得圓環(huán)內(nèi)徑與斜軸外壁相配合。與US 3,319,508所公開的 回彈扣環(huán)截然不同，本發(fā)明第五方面提供的彈簧墊圈相反，提供彈簧墊圈
具有恒定的的內(nèi)端或外徑，彈簧墊圈被壓縮時(shí)，使彈簧墊圈內(nèi)外表面僅沿 軸向移動(dòng)，防止彈簧墊圈的內(nèi)外表面沿徑向移動(dòng)。
在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，第一和/或第二元件由上述部分呈圓錐 形的恒定截面的壓縮彈簧墊圈構(gòu)成。
本發(fā)明的笫六方面涉及建立用于扭矩傳遞裝置的第一最大扭矩傳遞 極限和第二最大扭矩傳遞極限的方法。根據(jù)第六方面的扭矩傳遞裝置和方
9法包括限定第一部分和第二部分的部件，與第一部分摩纟察接觸的扭矩接 收元件，與第二部分接觸摩擦的扭矩傳遞元件，將扭矩接收元件向部件偏 壓的第一偏壓元件，將扭矩傳遞元件向部件偏壓的第二偏壓元件，通過設(shè) 置第一偏壓元件建立第一最大扭矩傳遞極限，通過設(shè)置第二偏壓元件建立 第二最大扭矩傳遞極限，第二最大扭矩傳遞極限大于或基本上等于第一最 大扭矩傳遞極限。
本發(fā)明第七方面涉及建立用于扭矩傳遞裝置的第 一最大扭矩傳遞極
限和第二最大扭矩傳遞極限的方法，包括限定第一部分和第二部分的部 件，與第一部分摩擦接觸的扭矩接收元件，與第二部分接觸摩擦的扭矩傳 遞元件，將扭矩接收元件向部件偏壓的第一偏壓元件，將扭矩傳遞元件向 部件偏壓的第二偏壓元件，通過設(shè)置第 一偏壓元件建立第 一最大扭矩傳遞 極限，通過設(shè)置第二偏壓元件建立第二最大扭矩傳遞極限，第一最大扭矩 傳遞極限大于或基本上等于第二最大扭矩傳遞極限。
根據(jù)本發(fā)明第六和第七方面教導(dǎo)的基本方法，可以建立兩個(gè)扭矩傳遞 極限。如上所述，扭矩傳遞裝置可以用于需要扭矩限制單元限制從一個(gè)設(shè) 備到另 一個(gè)設(shè)備所傳遞的扭矩量的設(shè)備和系統(tǒng)中。在第六方面的方法中， 其目的是建立能夠在某種程度上保護(hù)從扭矩傳遞裝置接收扭矩的扭矩使 用單元的扭矩傳遞裝置的扭矩傳遞極限。
在第七方面的方法中，其目的是建立能夠在某種程度上保護(hù)傳遞扭矩 到扭矩傳遞裝置的扭矩產(chǎn)生單元的扭矩傳遞裝置的扭矩傳遞極限。
根據(jù)第六和第七方面的方法可以用于本發(fā)明所涉及第一、第二、第三、 第四和/或第五方面。


本發(fā)明的各方面以及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合附圖通過本發(fā)明的具體實(shí)施例的描 述進(jìn)行說明。
圖1是扭矩傳遞設(shè)備的分解圖， 圖2是扭矩傳遞裝置的示意圖， 圖3和圖4是^^矩傳遞裝置的示意性截面圖，圖5是彈簧墊圈的示意圖，
圖6和圖7是圖5彈簧墊圈的示意性截面圖。
具體實(shí)施例方式
圖l是用附圖標(biāo)記10表示的扭矩限定組件的分解圖，該組件用于傳
遞來自扭矩產(chǎn)生裝置的扭矩，例如船舶引擎、水電站、風(fēng)力電站、水輪機(jī)、波浪發(fā)電機(jī)或其他任何扭矩產(chǎn)生裝置，以轉(zhuǎn)動(dòng)方式向扭矩使用裝置傳遞扭矩，例如發(fā)電機(jī)、驅(qū)動(dòng)裝置例如船舶螺旋槳等。
組件10包括鎖盤12。鎖盤12將扭矩限制組件10固定到縱向的電機(jī)軸(未示)上。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，鎖盤12由鍍ISO 14713C3的52-3鋼制成，使得鎖盤12具有非常長(zhǎng)的使用壽命。
鎖盤12與軸轂14相連。軸轂14優(yōu)選由鍍IS014713C3的60-2鋼制成，使得軸轂14具有非常長(zhǎng)的使用壽命。軸轂14作為支撐扭矩限制組件10的一部分裝置的底座。軸轂14安裝在發(fā)電機(jī)軸上用于傳遞扭矩或推動(dòng)發(fā)電機(jī)。軸轂14包括鍵槽或溝槽15用于使第一摩擦盤16對(duì)準(zhǔn)中心。
當(dāng)安裝或組裝組件10時(shí)使用軸轂14的溝槽13。溝槽13也被用于在組裝或進(jìn)一步調(diào)試時(shí)調(diào)整軸轂14。
軸轂14的表面17作為下述的法蘭18的中心面。
摩擦盤16位于軸轂14和法蘭18之間，作為扭矩傳遞和限制裝置的一部分，扭矩傳遞和限制裝置由摩擦盤16、法蘭18以及第二摩擦盤20組成。扭矩傳遞和限制裝置用于將可靠的限制的扭矩從扭矩產(chǎn)生單元傳遞到扭矩使用單元。摩擦盤16和20為具有預(yù)定摩擦系數(shù)的摩擦件。摩擦盤16和20優(yōu)選由52,3鋼制成，但其他適用的材料也可選擇。摩擦盤16傳遞2/3的扭矩，而摩擦盤20傳遞1/3的扭矩。
盤16和20與法蘭18鄰接，在法蘭18靠近法蘭18中心開口的平行面處。法蘭的各面限定出接觸區(qū)域。接觸區(qū)域是法蘭18與盤16和20面接觸的區(qū)域。
軸轂14的下邊側(cè)與盤16鄰接，從而限定出第一摩擦界面，第二摩擦界面由盤16和法蘭18之間限定。第三摩擦界面由法蘭18和盤20限定。第四摩擦界面由盤20和下述的壓環(huán)或推圈22直接限定。
法蘭18還對(duì)滑動(dòng)軸承(未示)起到保持作用其幫助法蘭相對(duì)軸轂對(duì)心?；瑒?dòng)軸承是由聚三氟乙烯(polyetraflourethylene)、青銅、石墨混合而成的導(dǎo)向帶。
組件還包括壓環(huán)或推圈22。壓環(huán)22起到第二摩擦盤20對(duì)中以及緩沖盤28對(duì)中的作用。緩沖盤由16MnCr5鋼制成。上述的滑動(dòng)軸承設(shè)置在壓環(huán)22的內(nèi)表面24。在一個(gè)實(shí)施例中，緩沖盤可以省略，壓環(huán)22的表面以及彈簧螺母38可以換成更^^更的。
壓環(huán)22還包括溝槽，都用附圖標(biāo)記26表示，用三個(gè)楔或?qū)б?圖中未示)將扭矩傳遞給軸轂14。導(dǎo)引件還用于下述的彈簧盤定心。
另外，壓環(huán)22包括邊緣，用于提供測(cè)量表面，控制度量，確保組件正確組裝。
組件IO還包括兩個(gè)部分成圓錐形恒定截面的壓縮彈簧墊圈32和34，彼此相對(duì)靠在一起，組合件用附圖標(biāo)記30表示。
彈簧墊圈32和34將在下面參考圖5-7進(jìn)行具體說明。當(dāng)彈簧墊圏32和34外部對(duì)中時(shí)，緩沖盤28可以免去。壓環(huán)22將兩個(gè)部分成圓錐形恒定截面的壓縮彈簧墊圈32和34的壓力傳遞給摩擦盤16和20。壓環(huán)22通過三個(gè)楔子將第二摩擦盤20的扭矩傳遞給軸轂14，可以采用不同數(shù)量的楔子。在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，楔子可以免去，即不采用楔子。在這個(gè)實(shí)施例中，彈簧盤可以由例如軸轂定心。
彈簧墊圈32和34下面安裝第二緩沖盤。緩沖盤36與上述緩沖盤28的形式相同。緩沖盤36作為彈簧墊圈34和彈簧螺母38之間的壓縮件。緩沖盤的硬度防止彈簧螺母以及彈簧墊圈變形。
在組件10的底部安裝彈簧螺母38。彈簧螺母用于緩沖盤36定心，以及固定或偏壓彈簧墊圈32和34。彈簧螺母還有助于將組件的恒定軸向定位在驅(qū)動(dòng)軸上。彈簧螺母還提供第二測(cè)量面用于控制彈簧墊圈的位移量。彈簧螺母38包括軋齒邊39用于接受螺紋鎖定，使彈簧螺母38牢固安裝在軸轂14上。
12圖2示意性地表示組件10,其中圖1中的不同部分已經(jīng)被組裝起來了。
發(fā)電機(jī)鍵41從組件10延伸出來。發(fā)電機(jī)鍵在發(fā)電機(jī)軸與軸轂14之
間傳遞作用力和/或扭矩。
圖3是組件10沿線40的截?cái)鄨D，圖4是組件10沿線42的截面圖。圖5是圖1所示彈簧墊圏32的示意圖。彈簧墊圈32包括具有中心開口44的管狀體。開口44由內(nèi)壁46限定。彈簧墊圈32最好由金屬材料制成，可以包括增加彈簧墊圈32使用壽命的鍍層。在本發(fā)明的這個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，彈簧墊圈由鍍ISO 14713C3的51CrV4/1.8159鋼制成，使得彈簧墊圈具有4艮長(zhǎng)的使用壽命。在另一個(gè)實(shí)施例中，材料可以由例如50CrV4或其他材料代替。
如圖1所示組件10包括這樣兩個(gè)彈簧墊圈32和34。彈簧墊圈用于將部件和摩擦盤保持在適當(dāng)位置。彈簧墊圈向摩擦盤施加作用力。彈簧墊圈保持恒定的內(nèi)外直徑，無論作用在其上的外力有多大。彈簧墊圈的厚度和/或?qū)挾瓤梢愿鶕?jù)使用類型進(jìn)行選擇。
彈簧墊圈32為部分圓錐形恒定截面的壓縮彈簧墊圈，適于圍繞圓軸緊密配合。彈簧墊圈還適于在柱槽內(nèi)緊密配合。
彈簧墊圈32本體還具有第一和第二相對(duì)平行的環(huán)形表面，由彼此的內(nèi)外圓周分隔，確定出恒定的橫截面。
如圖6所示，圖7更加具體，本體上環(huán)線確定本體的恒定橫截面的轉(zhuǎn)動(dòng)中心50。通過圓54的一部分和一個(gè)直線在內(nèi)表面限定出恒定橫截面，圓54的中心對(duì)準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)中心，從而當(dāng)壓力保持內(nèi)表面與圓軸接觸時(shí)，允許本體旋轉(zhuǎn)。
當(dāng)彈簧墊圈32受到組件中其他部件之一的壓力時(shí)，彈簧墊圈32的形狀，如上所述，允許彈簧墊圈32在轉(zhuǎn)動(dòng)中心50轉(zhuǎn)動(dòng)或樞轉(zhuǎn)。圓角或表面52確保彈簧塾圈與內(nèi)部安裝組件的管內(nèi)壁保持穩(wěn)固接觸。同樣的，圓角或外表面54確保彈簧墊圈與其上安裝有組件10的扭矩傳遞軸保持接觸。
角52和54形式特殊，為圓形，如上所述，確保始終沒有元件與軸之間失去接觸的位置?？梢灶A(yù)期，這樣提供了安全安裝組件10的方式。
內(nèi)側(cè)半徑確保保持恒定的內(nèi)徑，不管彈簧墊圈上是否有負(fù)荷。外側(cè)半徑確保保持恒定的外徑，不管彈簧墊圈上是否有負(fù)荷。內(nèi)側(cè)半徑和外側(cè)半徑確保保持恒定的內(nèi)外直徑，不管彈簧墊圈上是否有負(fù)荷。如圖7所示，轉(zhuǎn)動(dòng)中心未設(shè)置在彈簧墊圈的截面中心，提供了內(nèi)外半徑的偏差。
根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)施的原型設(shè)備，包括鍍ISO 14713C3的52,3鋼制鎖盤。外徑129,5 mm,內(nèi)徑25 mm，角孔最大直徑42 mm。
插孔由52,3鋼制成。外徑226 mm，槽之間間隔45度。開口內(nèi)徑120mm。
第一摩擦盤由SA-92制成。外徑220，內(nèi)徑176,5。厚度5 mm。法蘭由鍍ISO 14713C3的52-3鋼制成。法蘭直徑395mm。四個(gè)大孔
內(nèi)徑60mm，四個(gè)小孔直徑25mm。法蘭厚度25mm
第二摩擦盤由鋁鐵青銅18制成，外徑220mm,內(nèi)徑176,5mm。壓環(huán)由52-3鋼制成。壓環(huán)外徑240mm、邊緣下方直徑230mm，內(nèi)徑
220,5mm。壓環(huán)還有三個(gè)120度間隔的槽。每個(gè)槽寬16mm。
兩個(gè)緩沖盤由16MnCr5鋼制成。每個(gè)緩沖盤的外徑為220,5mm，內(nèi)徑
為180mm，厚度為5mm。
兩個(gè)彈簧盤，在750N的負(fù)荷下，分別具有268,7mm的外徑和20,5mm
的高度。彈簧盤橫截面尺寸為16,5mmX44.3mm。在一個(gè)方向上，從側(cè)壁
邊緣到旋轉(zhuǎn)中心的距離為20,96mm。在另一個(gè)方向上為8,25mm。從旋轉(zhuǎn)
中心到第一曲面的距離為23,36mm,從旋轉(zhuǎn)中心到第二曲面的距離為
20,96mm。
彈簧螺母由52-3鋼制成。彈簧螺母外徑240mm。彈簧螺母包括三個(gè)具有20mm寬度的槽。槽間距120度。彈簧螺母寬度為43mm,邊緣寬3mm。三個(gè)發(fā)電機(jī)鍵由C45K鋼制成。每個(gè)發(fā)電機(jī)鍵包括兩個(gè)間隔121 mm的孔， 一個(gè)孔從底部算起位于36mm處。發(fā)電機(jī)鍵厚度36mm，寬度20mm。彈簧盤引導(dǎo)件由C45K鋼制成，測(cè)量尺寸16 mm x 9,5 mm x 70 mm。螺紋鎖由黃銅制成。螺紋鎖為圓柱幾何體，直徑8,5mm，長(zhǎng)度10mm。滑動(dòng)軸承厚度2mm，直徑176mm,高度29,8mm。滑動(dòng)軸承主要由特氟隆制成。
可以預(yù)期，上述材料可以更換成其他適用的材料。
1權(quán)利要求
1.一種扭矩傳遞裝置包括限定第一部分和第二部分的部件，與第一部分摩擦接觸的第一元件，所述第一元件限定通過第一元件與第一部分的摩擦接觸所確定的第一最大扭矩傳遞極限，所述第二元件與第二部分摩擦接觸，第二元件限定通過第二元件與第二部分大于或基本上等于第一摩擦系數(shù)的摩擦接觸所確定的第二最大扭矩傳遞極限，第一元件從扭矩產(chǎn)生單元接收扭矩，第二元件向扭矩使用單元傳遞扭矩。
2. —種將扭矩從扭矩產(chǎn)生單元傳遞到扭矩使用單元的扭矩傳遞設(shè)備， 該設(shè)備以機(jī)械方式限制傳遞的最大扭矩，該設(shè)備限定從扭矩產(chǎn)生單元接收 扭矩的扭矩入口以及相應(yīng)的向扭矩使用單元傳遞扭矩的扭矩出口 ，該設(shè)備 由扭矩傳遞裝置組成，扭矩傳遞裝置包括限定第一部分和第二部分的部 件，與第一部分摩擦接觸的第一元件，所述第一元件限定通過第一元件與 第 一部分的摩擦接觸所確定的第 一最大扭矩傳遞極限，第二元件與第二部 分摩擦接觸，第二元件限定通過第二元件與第二部分大于或基本上等于第 一摩擦系數(shù)的摩擦接觸所確定的第二最大扭矩傳遞極限，扭矩傳遞路徑通 過扭矩傳遞裝置，限定為從扭矩入口到扭矩出口，首先通過第一元件，第 二通過部件，第三通過第二元件。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的扭矩傳遞設(shè)備，其特征在于所述第一最 大扭矩傳遞極限和所述第二最大扭矩傳遞極限進(jìn)一步通過分別限定所述 部件和所述第一、第二元件之間的摩擦系數(shù)而確定。
4. 如權(quán)利要求2或3所述的扭矩傳遞設(shè)備，其特征在于所述第二最 大扭矩傳遞極限大于所述第一最大扭矩傳遞極限的0,1%到400%，如大于 1%到300%、大于10%到200%、大于0,1°/。到1%、大于1%到10%、大于 10%到100%、 100%到200%、 200%到300%、 300%到400%。
5. 如權(quán)利要求2至4之一所述的扭矩傳遞設(shè)備，其特征在于所述第 一元件和/或所述第二元件由鋼制成。
6. 如權(quán)利要求2至5之一所述的扭矩傳遞設(shè)備，其特征在于所述部件是法蘭，所迷第一部分是所述法蘭的第一側(cè)，所述第二部分是與所述第 一側(cè)相對(duì)的所述法蘭的第二側(cè)。
7. 包括如權(quán)利要求1 - 6任一項(xiàng)所述的扭矩傳遞裝置或設(shè)備的機(jī)器，所 述機(jī)器^^皮組裝到船舶發(fā)動(dòng)機(jī)、大型車輛、風(fēng)力電機(jī)、水輪機(jī)、水下渦輪機(jī)、 或發(fā)電才幾中。
8. —種用于繞圓軸緊密配合的部分呈圓錐形的恒定截面壓縮彈簧墊 圈，所述部分呈圓錐形的彈簧墊圈包括具有第一和第二相對(duì)平行環(huán)形表 面的本體，本體由內(nèi)外圓周分別界定，并且限定所述恒定橫截面及內(nèi)外表 面，所述內(nèi)表面將所述第一環(huán)形面與所述第二環(huán)形面在內(nèi)圓周處連接，所 述外表面將所述第一環(huán)形面與所述第二環(huán)形面在外圓周連接，在所述本體 內(nèi)限定出旋轉(zhuǎn)的圓周線，從而限定所述本體的恒定橫截面轉(zhuǎn)動(dòng)中心，所述 恒定的橫截面在所述內(nèi)表面由圓周截面界定，圓周截面在所述轉(zhuǎn)動(dòng)中心具 有中心和直線，從而當(dāng)所述本體^皮壓縮時(shí)，允許所述本體轉(zhuǎn)動(dòng)，來保持所 述內(nèi)表面與所述圓軸接觸。
9. 一種用于在環(huán)形柱槽內(nèi)緊密配合的部分呈圓錐形的恒定截面壓縮彈 簧墊圈，所述部分呈圓錐形的彈簧墊圈包括具有第一和第二相對(duì)平行環(huán) 形表面的本體，所述本體由內(nèi)外圓周分別界定，并且限定恒定橫截面及內(nèi) 外表面，所述內(nèi)表面將所述第一環(huán)形面與所述第二環(huán)形面在所述內(nèi)圓周出 連接，所述外表面將所述第一環(huán)形面與所述第二環(huán)形面在所述外圓周連 接，在所述本體內(nèi)限定出旋轉(zhuǎn)的圓周線，從而限定所述本體的恒定橫截面 轉(zhuǎn)動(dòng)中心，所述恒定的橫截面在所述外表面由圓周截面界定，所述圓周截 面在所述轉(zhuǎn)動(dòng)中心具有中心和直線，/人而當(dāng)所述本體^皮壓縮時(shí)，允許所述 本體轉(zhuǎn)動(dòng)，來保持外表面與環(huán)形柱槽接觸。
10. 如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的扭矩傳遞設(shè)備，其特征在于所 述第一和/或所述第二元件由權(quán)利要求8和/或9所限定的部分呈圓錐形的 恒定截面的壓縮彈簧墊圈構(gòu)成。
11. 一種建立用于扭矩傳遞裝置的第一最大扭矩傳遞極限和第二最大 扭矩傳遞極限的方法，包括限定第一部分和第二部分的部件，與所述第 一部分摩擦接觸的扭矩接收元件，與所述第二部分接觸摩擦的扭矩傳遞元件，將所述扭矩接收元件向所述部件偏壓的第一偏壓元件，將所述扭矩傳 遞元件向所述部件偏壓的第二偏壓元件，通過設(shè)置所述第一偏壓元件建立 第一最大扭矩傳遞極限，通過設(shè)置所述第二偏壓元件建立第二最大扭矩傳 遞極限，所述第二最大扭矩傳遞極限大于或基本上等于所述第一最大扭矩 傳遞極限。
12. —種建立用于扭矩傳遞裝置的第一最大扭矩傳遞極限和第二最大扭矩傳遞極限的方法，包括限定第一部分和第二部分的部件，與所述第 一部分摩擦接觸的扭矩接收元件，與所述第二部分接觸摩擦的扭矩傳遞元 件，將所述扭矩接收元件向所述部件偏壓的第一偏壓元件，將所述扭矩傳 遞元件向所述部件偏壓的第二偏壓元件，通過設(shè)置所述第一偏壓元件建立 第一最大扭矩傳遞極限，通過設(shè)置所述第二偏壓元件建立第二最大扭矩傳 遞極限，所述第一最大扭矩傳遞極限大于或基本上等于所述第二最大扭矩 傳遞極限。
13. 如權(quán)利要求11或12的方法，其特征在于所述扭矩傳遞裝置包 括權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)的任何特征。
全文摘要
一種扭矩傳遞裝置(10)包括限定第一部分和第二部分的部件以及與第一部分摩擦接觸的第一元件(16)。第一元件(16)限定通過第一元件(16)與第一部分的摩擦接觸所確定的第一最大扭矩傳遞極限。第二元件(26)與第二部分摩擦接觸，第二元件(20)限定通過第二元件(20)與第二部分大于或基本上等于第一摩擦系數(shù)的摩擦接觸所確定的第二最大扭矩傳遞極限。第一元件從扭矩產(chǎn)生單元接收扭矩，第二元件向扭矩使用單元傳遞扭矩。
文檔編號(hào)F16B43/00GK101636595SQ200780047968
公開日2010年1月27日 申請(qǐng)日期2007年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月23日
發(fā)明者佩爾·肖勒·里格爾, 托瑪斯·梅蘭希頓·約根森 申請(qǐng)人:澤洛-馬克斯公司