專利名稱：低剛度大扭矩金屬膜式聯(lián)軸器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種由一個或多個中間件連接的帶有半聯(lián)軸器的彈性聯(lián)軸器，特別是一種包括彈性金屬薄片的彈性聯(lián)軸器。
背景技術(shù)：
目前，采用金屬彈性元件的彈性聯(lián)軸器主要包括金屬膜片聯(lián)軸器和金屬膜盤聯(lián)軸器，其中金屬膜片聯(lián)軸器的彈性元件是若干環(huán)狀金屬膜片(如圓環(huán)形、多邊形、輪輻形等)，在膜片的圓周上有一組螺栓孔，環(huán)狀金屬膜片分別通過螺栓連接在主、從動法蘭上，借助相鄰兩個螺栓間膜片的撓性變形能補償軸線的偏移量，也有采用中間軸，其兩端各有一組環(huán)狀金屬膜片組成兩個膜片聯(lián)軸器，分別和主、從動軸聯(lián)接，以獲得較佳的相對位移；環(huán)狀金屬膜片聯(lián)軸器的特點是結(jié)構(gòu)簡單、加工制造方便，但其對角向偏移的補償是膜片在拉壓狀態(tài)下承受彎矩的函數(shù)，而且其軸向偏移補償量和角向偏移補償量之間有一定的牽制約束關(guān)系，由于結(jié)構(gòu)限制，其對角向位移的補償能力很低，角向剛度極大(聯(lián)軸器對軸系的附加反力極大)，同時其緩沖減振性能也差，僅適于載荷比較平穩(wěn)的高速傳動軸系；金屬膜盤聯(lián)軸器的彈片元件是由一單獨膜盤(片)構(gòu)成，膜盤一般包括有等厚度剖面膜盤、變厚度剖面膜盤(如從內(nèi)徑向外按雙曲線規(guī)律減小厚度)和波形剖面膜盤(膜盤在軸向截面呈波形)，其中變厚度剖面膜盤能保持等強度條件，其材料利用率高，整體性好，特別適合高速傳動，但膜盤的制造精度要求極高，不僅大幅度增加聯(lián)軸器的制作成本， 而且也難以推廣使用；波形剖面膜盤彈性較高，補償性能較好，膜片厚度有等厚和不等厚兩種，其中以不等厚的雙曲線型性能較好，目前應(yīng)用較多，上述結(jié)構(gòu)同樣存在制造精度要求極高的問題，金屬膜盤聯(lián)軸器如美國Bendix、Amerif lex、Kop-f Iex等公司均有比較典型的產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種改進(jìn)的低剛度大扭矩金屬膜片式聯(lián)軸器，它能提高金屬元件彈性聯(lián)軸器補償軸線偏移的能力，并能降低聯(lián)軸器對軸系的附加反力，又能簡化結(jié)構(gòu)和降低制作成本。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是低剛度大扭矩金屬膜片式聯(lián)軸器包括有金屬膜片，其特點是所述的低剛度大扭矩金屬膜片式聯(lián)軸器至少設(shè)置有二個金屬膜片組、二個內(nèi)法蘭和二個外夾持圈，其中一個金屬膜片組內(nèi)緣固接有一個內(nèi)法蘭和外緣固接有一個外夾持圈，另一個金屬膜片組內(nèi)緣固接有另一個內(nèi)法蘭和外緣固接有另一個外夾持圈，二個外夾持圈固接呈一體共同構(gòu)成一單列低剛度大扭矩金屬膜片式聯(lián)軸器。二個金屬膜片組的外徑可相對內(nèi)徑產(chǎn)生相應(yīng)的偏移，二個金屬膜片組的外徑相對其內(nèi)徑可產(chǎn)生一定的角向撓性變形，二個金屬膜片組的內(nèi)外緣還可沿軸向拉伸呈傘狀變形。所述的低剛度大扭矩金屬膜片式聯(lián)軸器設(shè)置有一中間軸構(gòu)成雙列低剛度大扭矩金屬膜片式聯(lián)軸器。本發(fā)明采用二個金屬膜片組成一列的結(jié)構(gòu)，其內(nèi)外徑的撓性變形，使金屬膜片呈一復(fù)雜的形狀，可實現(xiàn)軸系角向偏移的補償；其內(nèi)外緣沿軸向拉伸呈傘狀變形，可實現(xiàn)軸系軸向偏移的補償；設(shè)置中間軸構(gòu)成雙列低剛度大扭矩金屬膜片式聯(lián)軸器，兩列膜片組內(nèi)外徑撓性變形，可實現(xiàn)軸系橫向偏移的補償。本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)比較，大大提高聯(lián)軸器補償軸系軸線偏移的能力，本發(fā)明對軸系的附加反力可預(yù)知，即本發(fā)明的軸向、角向剛度特性和傳遞扭矩的大小無關(guān)，僅和其自身結(jié)構(gòu)尺寸及軸向、角向變形大小有關(guān)，本發(fā)明的軸向、角向剛度低，同時成組的金屬膜片可使其傳遞扭矩能力大增，簡單的多層金屬膜片結(jié)構(gòu)有利實現(xiàn)降低膜片元件的結(jié)構(gòu)應(yīng)力，延長其工作壽命，而且當(dāng)膜片組中個別膜片發(fā)生斷裂等失效時仍能保持聯(lián)軸器工作，金屬膜片組成對結(jié)構(gòu)，尤其是呈雙列結(jié)構(gòu)時，不僅傳遞扭矩能力大，其隔振效果更加明顯，本發(fā)明的平膜片結(jié)構(gòu)簡單，容易加工，并便于控制零件質(zhì)量，即能提高產(chǎn)品質(zhì)量，又能大幅降低制造成本。


圖1是本發(fā)明低剛度大扭矩金屬膜片式聯(lián)軸器(雙列)縱剖視示意圖。圖2是圖1中A向視圖。圖3是圖1中金屬膜片組和內(nèi)法蘭部分示意圖。圖4是圖1中金屬膜片組和外夾持圈部分示意圖。圖5是圖1中金屬膜片組的金屬膜片示意圖。
具體實施例方式參照圖1，圖示雙列低剛度大扭矩金屬膜片式聯(lián)軸器包括有金屬膜片組1、內(nèi)法蘭 2、外夾持圈3和中間軸4，由二個金屬膜片組1、2個內(nèi)法蘭2和二個外夾持圈3組成一單列低剛度大扭矩金屬膜片式聯(lián)軸器，再由一個中間軸連接二個單列低剛度大扭矩金屬膜片式聯(lián)軸器組成一雙列低剛度大扭矩金屬膜片式聯(lián)軸器，通常單列結(jié)構(gòu)對軸系橫向偏補償能力及隔振能力均不及雙列結(jié)構(gòu)，下面以雙列結(jié)構(gòu)為例進(jìn)行說明金屬膜片組1，包括有前一列的第一膜片組11和第二膜片組12，后一列的第三膜片組13和第四膜片組14，各膜片組的結(jié)構(gòu)、功能完全相同，其基本元件是金屬膜片100，各膜片組由若干金屬膜片100疊合組成；金屬膜片100，如圖3、4、5所示，是一高強度合金鋼制成的圓形平薄片，也可制成兩半圓形剖分式結(jié)構(gòu)以提高聯(lián)軸器的可維修性，各金屬膜片100的結(jié)構(gòu)尺寸和材質(zhì)等均完全相同，其厚度、片數(shù)和直徑可根據(jù)傳遞扭矩大小和剛度需求進(jìn)行選定，在每一金屬膜片組 3中金屬膜片100片數(shù)至少為2個，圖3、4所示片數(shù)為8個；金屬膜片100外緣(即近其外圓周103適當(dāng)位置處)沿周向均勻布設(shè)有一組外固定孔101，該組外固定孔101和外夾持圈3的內(nèi)凸緣303的一組內(nèi)通孔304對應(yīng)，外固定孔 101和通孔304中可穿設(shè)外短螺栓306，旋緊外短螺栓306可將一組金屬膜片100(即金屬膜片組11、12、13、14)可靠地固定在外夾持圈3上；金屬膜片100內(nèi)緣(即近其內(nèi)圓孔104適當(dāng)位置處)沿周向均勻布設(shè)一組內(nèi)固定孔102，該組內(nèi)固定孔102和內(nèi)法蘭2的外凸緣203的一組凸緣通孔204對應(yīng)，內(nèi)固定孔102和凸緣通孔204中可穿設(shè)法蘭螺栓200可將一組金屬膜片100(即金屬膜片組11、12、 13,14)可靠地固定在內(nèi)法蘭2上；內(nèi)法蘭2，如圖1、3所示，當(dāng)為雙列結(jié)構(gòu)時，包括有第一內(nèi)法蘭21、第二內(nèi)法蘭22、 第三內(nèi)法蘭23和第四內(nèi)法蘭對，每列的前、后內(nèi)法蘭2如第一和第二內(nèi)法蘭21、22或第三和第四內(nèi)法蘭23、24，其凸緣203部分結(jié)構(gòu)呈鏡面對稱，該凸緣203上分別設(shè)置有一組凸緣通孔204，每列的前、后內(nèi)法蘭2的法蘭體部分略有區(qū)別，主要是為了適應(yīng)一側(cè)和軸系連接， 另一側(cè)和中間軸4連接，其相應(yīng)結(jié)構(gòu)和通孔均和現(xiàn)有技術(shù)相似；當(dāng)為單列結(jié)構(gòu)時，每列的前、后內(nèi)法蘭如第一和第二內(nèi)法蘭21、22或第三和第四內(nèi)法蘭23、24，其結(jié)構(gòu)和通孔的布設(shè)可完全呈鏡面對稱。外夾持圈3，如圖1、4所示，當(dāng)為雙列結(jié)構(gòu)時，包括有第一外夾持圈31、第二外夾持圈32、第三外夾持圈33、第四外夾持圈34，在每一列，如第一、第二外夾持圈31、32或第三、 第四外夾持圈33、34，二外夾持圈3的結(jié)構(gòu)完全呈鏡面對稱，且兩列的結(jié)構(gòu)完全相同，當(dāng)為單列結(jié)構(gòu)時，如圖4，二外夾持圈3的結(jié)構(gòu)呈鏡面對稱；外夾持圈3包括有外通孔301、環(huán)體302、內(nèi)凸緣303、內(nèi)通孔304，其中一組外通孔301均勻布設(shè)在環(huán)體302的圓周上，每列2個外夾持圈3上的外通孔 301相互對應(yīng)，各處通孔301可穿設(shè)長螺栓300(如圖2、4)，當(dāng)旋緊各長螺栓300后，即可將二外夾持圈3(如31和32、或33和34)固定呈一體構(gòu)成一單列結(jié)構(gòu)；環(huán)體302是一環(huán)狀構(gòu)件，每列的二個環(huán)體302結(jié)構(gòu)呈鏡面對稱，其內(nèi)孔處突伸有內(nèi)凸緣303，內(nèi)凸緣303的圓周上均勻布設(shè)有一組內(nèi)通孔304，該組內(nèi)通孔304和金屬膜片100 的一組外固定孔101相互對應(yīng)，在各內(nèi)通孔304和外固定孔101中可穿設(shè)外短螺栓306，當(dāng)旋緊各外短螺栓306，即可將各金屬膜片組1固設(shè)在環(huán)體302上(如圖4)。本發(fā)明組合后，其中金屬膜片組1由若干片金屬膜片100疊放在一起組成，這些金屬膜片組1的外緣夾持在外夾持圈3的內(nèi)側(cè)，其內(nèi)緣夾持在內(nèi)法蘭2的外側(cè)。當(dāng)軸系有橫向偏移時，金屬膜片100的外徑相對內(nèi)徑產(chǎn)生相應(yīng)的撓性偏移，能實現(xiàn)對軸系軸線橫向偏移的補償；當(dāng)軸系有角向偏移時，金屬膜片100的外徑對內(nèi)徑產(chǎn)生一定的撓性變形，使平的金屬膜片100形成一比較復(fù)雜的形狀，能實現(xiàn)對軸系角向偏移的補償；當(dāng)軸系有軸向偏移時， 金屬膜片100的內(nèi)外緣沿軸向拉伸，使得平的金屬膜片100呈現(xiàn)傘狀變形，能實現(xiàn)對軸系軸向偏移的補償。同時由于金屬膜片組1中可對金屬膜片100的數(shù)量和厚度作適當(dāng)選擇，可大大提高聯(lián)軸器的傳遞扭矩的能力，金屬膜片100還能給軸系提供良好的隔振功能。
權(quán)利要求
1.一種低剛度大扭矩金屬膜片式聯(lián)軸器，包括金屬膜片，其特征在于所述的低剛度大扭矩金屬膜片式聯(lián)軸器至少設(shè)置有二個金屬膜片組(1)、二個內(nèi)法蘭( 和二個外夾持圈(3)，其中一個金屬膜片組(1)內(nèi)緣固接有一個內(nèi)法蘭( 和外緣固接有一個外夾持圈 (3)，另一個金屬膜片組(1)內(nèi)緣固接有另一個內(nèi)法蘭( 和外緣固接有另一個外夾持圈 (3)，二個外夾持圈(3)固接呈一體共同構(gòu)成一單列低剛度大扭矩金屬膜片式聯(lián)軸器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低剛度大扭矩金屬膜片式聯(lián)軸器，其特征是所述的低剛度大扭矩金屬膜片式聯(lián)軸器設(shè)置有一中間軸G)，該中間軸的一端固接有一所述的單列低剛度大扭矩金屬膜片式聯(lián)合器，該中間軸的另一端固接有另一所述的單列式低剛度大扭矩金屬膜片式聯(lián)軸器，構(gòu)成一雙列低剛度大扭矩金屬膜片式聯(lián)軸器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低剛度大扭矩金屬膜片式聯(lián)軸器，其特征是所述的金屬膜片組(1)的金屬膜片(100)的數(shù)量至少為2個。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的低剛度大扭矩金屬膜片式聯(lián)軸器，其特征是所述的金屬膜片組(1)的金屬膜片(100)外緣沿周向均勻布設(shè)有一組和外夾持圈C3)對應(yīng)的外固定孔 (101)，其內(nèi)緣沿周向均勻布設(shè)有一組和內(nèi)法蘭(2)對應(yīng)的內(nèi)固定孔(102)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低剛度大扭矩金屬膜片式聯(lián)軸器，其特征是所述的金屬膜片組(1)的金屬膜片(100)呈剖分狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低剛度大扭矩金屬膜片式聯(lián)軸器，其特征是所述的每一單列式低剛度大扭矩金屬膜片式聯(lián)軸器的二個外夾持圈( 呈鏡面對稱結(jié)構(gòu)，每一個外夾持圈 (3)的環(huán)體(30 上設(shè)置有穿伸長螺栓(300)的一組外通孔(301)，每一個外夾持圈(3)的內(nèi)凸緣(30 設(shè)置有穿設(shè)外短螺栓(306)的一組內(nèi)通孔(304)。
全文摘要
一種低剛度大扭矩金屬膜片式聯(lián)軸器，主要解決提高聯(lián)軸器補償軸線偏移能力等技術(shù)問題，其采用技術(shù)方案是該聯(lián)軸器至少設(shè)置有2個金屬膜片組、二個內(nèi)法蘭和二個外夾持圈，其中一個金屬膜片組內(nèi)緣固接有一個內(nèi)法蘭和外緣固接有一個外夾持圈，另一個金屬膜片組內(nèi)緣固接有另一個內(nèi)法蘭和外緣固接有另一個外夾持圈，二個外夾持圈固接呈一體共同構(gòu)成一單列低剛度大扭矩金屬膜片式聯(lián)軸器，適用各式大扭矩的軸系傳動。
文檔編號F16D3/56GK102235437SQ20101015442
公開日2011年11月9日 申請日期2010年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月23日
發(fā)明者傅順軍, 徐昕, 閻濤, 陳文聘, 馬永明 申請人:中國船舶重工集團公司第七○四研究所