專利名稱：一種傳動軸用扭矩限制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于通用機械設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種傳動軸用扭矩限制器，主要用于各類機械工作過程中的過載保護(hù)以及多軸集體驅(qū)動時的扭矩均衡。
背景技術(shù)：
運轉(zhuǎn)機械在工作過程中一般存在沖擊載荷，而一般設(shè)計過程對實際工作狀態(tài)的沖
擊載荷大小往往無法準(zhǔn)確估算，因此傳動機械的斷軸事故在實際生產(chǎn)中屢見不鮮。扭矩限制器具有傳動力矩超過規(guī)定值即出現(xiàn)主從動軸相對打滑的功能，能有效限制傳動軸系統(tǒng)中的實際扭矩大小，是防止斷軸事故發(fā)生的有效措施之一。多軸集體驅(qū)動機械，如輥式矯直機，在工作過程中，由于各軸的工作條件不一樣，容易出現(xiàn)各軸扭矩分配不均現(xiàn)象，甚至個別軸上還會出現(xiàn)負(fù)扭矩。扭矩不均，尤其是負(fù)轉(zhuǎn)矩現(xiàn)象，不僅會造成設(shè)備運行的不穩(wěn)定，而且是高負(fù)載軸斷軸的最主要原因，是制約機器整體能力提高的瓶頸所在。扭矩限制器用在這類集體驅(qū)動機械中時，高負(fù)載軸扭矩增大到設(shè)定值時將出現(xiàn)打滑，從而迫使負(fù)載向低扭矩軸轉(zhuǎn)移，這時扭矩限制器不但有保護(hù)高扭矩軸的作用，而且還有均衡扭矩的作用?，F(xiàn)有的扭矩限制器，根據(jù)工作原理可以分成兩類一是摩擦式扭矩限制器，各摩擦面與軸向垂直，通過彈性裝置直接調(diào)整摩擦面正壓力的大小，達(dá)到預(yù)設(shè)打滑扭矩的作用，該扭矩限制器打滑時，扭矩維持在一定水平不變；二是鋼球-凹坑式扭矩限制器，當(dāng)設(shè)備傳遞力矩超過設(shè)定的打滑力矩(過載)時，鋼球離開凹坑，實現(xiàn)主從動部件之間的相對轉(zhuǎn)動，該扭矩限制器在主從動部件相對轉(zhuǎn)動時，所能傳遞的力矩會急劇下降。以上兩類扭矩限制器都存在相對于傳動軸的額定扭矩，所需限制器的回轉(zhuǎn)直徑偏大的特點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具有較小回轉(zhuǎn)直徑條件下能實現(xiàn)較大打滑扭矩的傳動軸用扭矩限制器。本發(fā)明的技術(shù)方案是包括外錐套、內(nèi)錐套、推力球軸承、套筒、彈性體、壓蓋，外錐套和內(nèi)錐套以一定的錐度配合，內(nèi)外錐套錐面形成摩擦面，推力球軸承與內(nèi)錐套的端面配合，推力球軸承外徑與外錐套內(nèi)壁間隙配合，套筒、彈性體、壓蓋設(shè)置在外錐套的一端，套筒一端面與推力球軸承配合，套筒和壓蓋之間裝有彈性體，外錐套、套筒、彈性體、壓蓋通過螺栓連接在一塊。所述摩擦面為小角度錐面，摩擦面的材質(zhì)與錐套本體的材質(zhì)可以不一致。本發(fā)明的有益效果是由于本發(fā)明包括外錐套、內(nèi)錐套、推力球軸承、套筒、彈性體、壓蓋，外錐套和內(nèi)錐套以一定的錐度配合，擰緊螺栓時，通過壓蓋、彈性體、套筒、推力球軸承的傳遞，會產(chǎn)生一定的軸向力作用在內(nèi)錐套端面上，從而在內(nèi)外錐套錐面之間產(chǎn)生放大的(相對于軸向力)正壓力。工作過程中，當(dāng)傳遞的扭矩大于設(shè)定值時，內(nèi)外錐套錐面之間將出現(xiàn)相對滑動，這時扭矩將保持基本恒定，當(dāng)過載消失后，內(nèi)外錐套錐面之間的相對滑動將自動消失，傳動軸恢復(fù)正常傳動。其特點具有1、小角度錐面有放大軸向力的作用，整個結(jié)構(gòu)具有較小的回轉(zhuǎn)直徑條件下能實現(xiàn)較大打滑扭矩的特征；2、過載時，內(nèi)外錐套錐面為滑動摩擦，因此靠摩擦力仍能傳遞一定的扭矩，即過載時扭矩會維持在一定水平直至恢復(fù)正常傳動；3、彈性體的變形可以補償限制器摩擦面的磨損，使打滑扭矩在摩擦面出現(xiàn)許用磨損量的條件下，仍基本保持不變。


圖I為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)剖視 圖2為本發(fā)明的外形結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式從圖I所示本發(fā)明的結(jié)構(gòu)剖視圖以及圖2的外形結(jié)構(gòu)圖可以看出，本發(fā)明包括外錐套I、內(nèi)錐套2、推力球軸承3、套筒4、彈性體5、壓蓋6、彈簧墊圈7、螺栓8，外錐套I與從動軸聯(lián)接，內(nèi)錐套2與主動軸連接。外錐套I和內(nèi)錐套2以一定的錐度配合，外錐套I錐面和內(nèi)錐套2錐面之間形成摩擦面。推力球軸承3與內(nèi)錐套2的端面配合，推力球軸承3傳遞軸向力，其外徑與外錐套I內(nèi)壁間隙配合。彈性體5采用對合方式組合，套筒4、彈性體
5、壓蓋6設(shè)置在外錐套I的一端，套筒4 一端面與推力球軸承3配合，套筒4和壓蓋6之間裝有彈性體5，外錐套I、套筒4、彈性體5、壓蓋6通過螺栓8連接在一塊，擰緊螺栓8施加一定的軸向力，通過調(diào)節(jié)螺栓8施加的軸向力的大小來調(diào)節(jié)限制器的打滑扭矩。限制器的軸向磨損主要通過彈性體的變形來補償，可以通過合適彈性體彈性系數(shù)的選取，來保證軸向補償性能，彈性體5可采用碟簧，通過碟簧的變形補償限制器摩擦面的磨損，使打滑扭矩在摩擦面出現(xiàn)許用磨損量的條件下仍基本保持不變。工作過程中，當(dāng)傳遞的扭矩大于設(shè)定值時，內(nèi)外錐套錐面之間將出現(xiàn)相對滑動，這時扭矩將保持基本恒定，當(dāng)過載消失后，內(nèi)外錐套錐面之間的相對滑動將自動消失,傳動軸恢復(fù)正常傳動。內(nèi)外錐套錐面的摩擦面采用小角度錐面，可以在較小的軸向力條件下獲得大的正壓力，因此，整個結(jié)構(gòu)具有回轉(zhuǎn)直徑小，打滑扭矩大的特征。為保證內(nèi)外錐套結(jié)構(gòu)的強度及摩擦面的摩擦性能，摩擦面的材質(zhì)與錐套本體的材質(zhì)可以不一致。
權(quán)利要求
1.一種傳動軸用扭矩限制器，其特征是包括外錐套(I)、內(nèi)錐套(2)、推力球軸承(3)、套筒(4)、彈性體(5)、壓蓋(6)，所述外錐套(I)和內(nèi)錐套(2)以一定的錐度配合，內(nèi)外錐套錐面形成摩擦面，推力球軸承(3)與內(nèi)錐套(2)的端面配合，推力球軸承(3)外徑與外錐套(I)內(nèi)壁間隙配合，套筒(4)、彈性體(5)、壓蓋(6)設(shè)置在外錐套(I)的一端，套筒(4) 一端面與推力球軸承(3)配合，套筒(4)和壓蓋(6)之間裝有彈性體(5)，所述外錐套(I)、套筒(4 )、彈性體(5 )、壓蓋(6 )通過螺栓(8 )連接在一塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的傳動軸用扭矩限制器，其特征是所述摩擦面為小角度錐面。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的傳動軸用扭矩限制器，其特征是所述摩擦面的材質(zhì)與錐套本體的材質(zhì)不一致。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種傳動軸用扭矩限制器，包括外錐套、內(nèi)錐套、推力球軸承、套筒、彈性體、壓蓋，外錐套和內(nèi)錐套以一定的錐度配合，套筒和壓蓋之間裝有彈性體，外錐套、套筒、彈性體、壓蓋通過螺栓連接在一塊。本發(fā)明通過調(diào)節(jié)螺栓施加的軸向力的大小來調(diào)節(jié)扭矩限制器的打滑扭矩，通過彈性體來補償摩擦面的磨損變形，由于摩擦面采用錐面結(jié)構(gòu)，因此整個結(jié)構(gòu)具有較小的回轉(zhuǎn)直徑條件下能實現(xiàn)較大打滑扭矩的特征。
文檔編號F16D43/21GK102777505SQ20121026367
公開日2012年11月14日 申請日期2012年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月28日
發(fā)明者吳迪平, 康鳳明, 張清東, 朱洪臣 申請人:北京科技大學(xué), 山東宏康機械制造有限公司