一種鋼絲繩環(huán)彈性聯(lián)軸器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鋼絲繩環(huán)彈性聯(lián)軸器，包括圓盤形且相對(duì)平行的左半聯(lián)軸器和右半聯(lián)軸器，其特征在于，還包括設(shè)置在左半聯(lián)軸器和右半聯(lián)軸器之間的鋼絲繩環(huán)彈性裝置，所述鋼絲繩環(huán)彈性裝置中包括有多個(gè)鋼絲繩環(huán)，各個(gè)鋼絲繩環(huán)所在的平面均和左半聯(lián)軸器或右半聯(lián)軸器側(cè)表面平行，且各個(gè)鋼絲繩均具有一個(gè)和左半聯(lián)軸器相連的部分以及一個(gè)和右半聯(lián)軸器相連的部分。本發(fā)明的聯(lián)軸器，其不僅能傳遞較大的扭矩，還能有效的進(jìn)行隔振減振和吸收沖擊，同時(shí)還能補(bǔ)償主從動(dòng)軸系間的靜、動(dòng)態(tài)位移；具有變剛度變阻尼的非線性遲滯特性，很好的寬頻帶減振性能、抗沖擊性能且各方向的靜、動(dòng)態(tài)位移補(bǔ)償能力優(yōu)良，同時(shí)還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種鋼絲繩環(huán)彈性聯(lián)軸器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鋼絲繩環(huán)彈性聯(lián)軸器，特別適用于以內(nèi)燃機(jī)為動(dòng)力的船舶動(dòng)力傳動(dòng)軸系、軍用車輛(坦克和裝甲車)傳動(dòng)軸系、風(fēng)力發(fā)電機(jī)傳動(dòng)軸系、工程車輛傳動(dòng)軸系、小轎車傳動(dòng)軸系等大、中、小扭矩及運(yùn)動(dòng)傳遞系統(tǒng)的緩沖、隔振和減振，具有很好的寬頻帶扭振減振、抗沖擊特性，并具有軸向、徑向和周向三向的靜、動(dòng)態(tài)位移補(bǔ)償能力。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]目前市場(chǎng)上的彈性聯(lián)軸器多采用橡膠材料作為彈性元件，其弊端是在高溫下容易老化、在低溫下容易脆化、抗沖擊特性弱等。而少數(shù)用鋼絲繩作為彈性元件的聯(lián)軸器一般采用鋼絲繩直接拉伸壓縮或通過交叉纏繞組合拉伸壓縮的方式，不能充分發(fā)揮鋼絲繩的性能優(yōu)勢(shì)，且結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜。兩頭焊接鋼絲繩環(huán)具有很好的遲滯非線性特性，吸振能力強(qiáng)，靜、動(dòng)態(tài)變形能力大，目前已被應(yīng)用在隔振器領(lǐng)域，可以作為彈性聯(lián)軸器的彈性阻尼元件。
[0004]
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，怎樣提供一種鋼絲繩環(huán)彈性聯(lián)軸器，使得該聯(lián)軸器不僅能傳遞較大的扭矩，還能有效的進(jìn)行隔振減振和吸收沖擊，同時(shí)還能補(bǔ)償主從動(dòng)軸系間的靜、動(dòng)態(tài)位移。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明中采用了如下的技術(shù)方案:
一種鋼絲繩環(huán)彈性聯(lián)軸器，包括圓盤形且相對(duì)平行的左半聯(lián)軸器和右半聯(lián)軸器，其特征在于，還包括設(shè)置在左半聯(lián)軸器和右半聯(lián)軸器之間的鋼絲繩環(huán)彈性裝置，所述鋼絲繩環(huán)彈性裝置中包括有多個(gè)鋼絲繩環(huán)，各個(gè)鋼絲繩環(huán)所在的平面均和左半聯(lián)軸器或右半聯(lián)軸器側(cè)表面平行，且各個(gè)鋼絲繩均具有一個(gè)和左半聯(lián)軸器相連的部分以及一個(gè)和右半聯(lián)軸器相連的部分。
[0007]作為優(yōu)化，所述鋼絲繩環(huán)彈性裝置包括偶數(shù)個(gè)形狀一致的卡盤，卡盤截面呈扇環(huán)形且繞軸心(軸心指左半聯(lián)軸器和右半聯(lián)軸器的軸心線)均勻間隔排布在同一個(gè)環(huán)形帶上，任意相鄰的兩個(gè)卡盤各自通過一個(gè)外形匹配的過渡板分別固定連接在左半聯(lián)軸器和右半聯(lián)軸器上，每個(gè)卡盤的兩個(gè)側(cè)面都開有多個(gè)軸向均布的直槽，所述鋼絲繩環(huán)分別安裝在每相鄰的兩個(gè)卡盤的每對(duì)直槽中并與卡盤的直槽內(nèi)壁相切，鋼絲繩環(huán)通過插入卡盤直槽內(nèi)的止動(dòng)塊被限位在卡盤直槽內(nèi)；止動(dòng)塊通過兩根從卡盤表面垂直插入卡盤的固定銷來固定(所述固定銷也可以是螺栓或鉚釘?shù)慕Y(jié)構(gòu))。
[0008]這樣，本發(fā)明以鋼絲繩環(huán)作為彈性阻尼元件，采用鋼絲繩環(huán)同時(shí)受拉和受壓的組合承載方式。在載荷作用下，當(dāng)鋼絲繩環(huán)的各股鋼絲繩或鋼絲所受載荷小于其間最大靜摩擦力時(shí)，聯(lián)軸器剛度較大，受力變形基本為線性；在載荷逐漸增大的過程中，鋼絲繩環(huán)各股之間和每股鋼絲之間摩擦力逐漸增大，當(dāng)鋼絲繩各股之間和每股鋼絲之間的摩擦力增大到大于最大靜摩擦力后，對(duì)應(yīng)股間和絲間的接觸部位開始滑移，聯(lián)軸器表現(xiàn)出顯著的剛度軟化。在卸載變形階段，鋼絲繩股間和絲間的摩擦力由大變小到反向增加，此階段鋼絲繩股間和絲間的反向摩擦力增大到大于最大靜摩擦力，對(duì)應(yīng)股間和絲間的接觸部位開始滑動(dòng)，聯(lián)軸器剛度顯著下降。該聯(lián)軸器的阻尼特性與鋼絲繩環(huán)變形有關(guān):當(dāng)聯(lián)軸器振幅足夠大時(shí)，鋼絲繩各股和各絲之間發(fā)生干摩擦，此時(shí)干摩擦阻尼大；在小振幅時(shí)，各股鋼絲繩不發(fā)生滑移，所以不產(chǎn)生干摩擦阻尼。另外不同結(jié)構(gòu)參數(shù)的聯(lián)軸器耗散面積不一樣，也就是阻尼系數(shù)不一樣，剛度特性也不一樣。隨著變形量的增加，聯(lián)軸器的鋼絲繩環(huán)剛度變小，具有軟化特性，故而同時(shí)兼?zhèn)錅p小振動(dòng)和緩解沖擊的能力。一方面可以隔離振動(dòng)；另一方面，在振動(dòng)區(qū)時(shí)隔振器相當(dāng)硬，保證了設(shè)備的穩(wěn)定性。隨著振幅的增大，聯(lián)軸器的鋼絲繩環(huán)剛度逐漸變軟，使其固有頻率遠(yuǎn)離激振頻率，從而避免系統(tǒng)共振，同時(shí)它的固有阻尼又使聯(lián)軸器可以吸收和耗散大量的寬頻振動(dòng)。因此，本發(fā)明具有變剛度變阻尼的非線性遲滯特性，很好的寬頻帶減振、抗沖擊性能和各方向的靜、動(dòng)態(tài)位移補(bǔ)償能力，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高、壽命長(zhǎng)。
[0009]作為進(jìn)一步優(yōu)化，所述卡盤、過渡板和左半聯(lián)軸器或者右半聯(lián)軸器之間采用緊固螺釘固定連接。使其連接更加緊密可靠，整體性更好。
[0010]作為優(yōu)化，所述左半聯(lián)軸器為一圓盤或法蘭盤，圓盤邊緣均布有多個(gè)螺栓孔用來與主動(dòng)端法蘭盤或發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪相連。這樣可以方便左半聯(lián)軸器的安裝使用連接。
[0011]作為優(yōu)化，右半聯(lián)軸器的前端為一圓盤，圓盤直徑和卡盤的扇形外徑相同；右半聯(lián)軸器與從動(dòng)端連接方式為法蘭連接、花鍵連接或者平鍵連接。這樣可以方便右半聯(lián)軸器的安裝使用連接。
[0012]綜上所述，本發(fā)明的聯(lián)軸器，其不僅能傳遞較大的扭矩，還能有效的進(jìn)行隔振減振和吸收沖擊，同時(shí)還能補(bǔ)償主從動(dòng)軸系間的靜、動(dòng)態(tài)位移；具有變剛度變阻尼的非線性遲滯特性，很好的寬頻帶減振性能、抗沖擊性能且各方向的靜、動(dòng)態(tài)位移補(bǔ)償能力優(yōu)良，同時(shí)還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明鋼絲繩環(huán)彈性聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2為本發(fā)明鋼絲繩環(huán)彈性聯(lián)軸器的正視圖。
[0015]圖3為圖2的折線剖視圖。
[0016]圖4為圖3中的A向視圖。
[0017]圖5為鋼絲繩環(huán)彈性裝置和過渡板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖6為圖5的剖視圖。
[0019]圖7為鋼絲繩環(huán)示意圖。
[0020]圖中:1_左半聯(lián)軸器、2-鋼絲繩環(huán)彈性裝置、3-過渡板、4-右半聯(lián)軸器、5-緊固螺釘、6-卡盤、7-鋼絲繩環(huán)、8-止動(dòng)塊、9_固定銷。
[0021]
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0023]具體實(shí)施時(shí)，如圖1-圖7所示，本發(fā)明的一種鋼絲繩環(huán)彈性聯(lián)軸器，包括左半聯(lián)軸器1、右半聯(lián)軸器4、鋼絲繩環(huán)彈性裝置2、過渡板3、緊固螺釘5。其中鋼絲繩環(huán)彈性裝置2由卡盤6、鋼絲繩環(huán)7、止動(dòng)塊8和固定銷9組成。
[0024]鋼絲繩環(huán)彈性裝置2中的卡盤6端面為扇形，其內(nèi)外徑大小可根據(jù)聯(lián)軸器傳遞功率和鋼絲繩環(huán)大小來確定，兩個(gè)側(cè)面成一夾角，夾角范圍根據(jù)需要確定，卡盤上開有均布的三個(gè)螺釘孔用于連接左、右半聯(lián)軸器，端面附近開有2個(gè)銷孔用于安裝固定銷9 ;卡盤兩兩間隔對(duì)稱均布在同一平面內(nèi)，并且保證卡盤扇形平面的圓心在對(duì)稱軸上；每個(gè)卡盤的兩個(gè)側(cè)面都開有多個(gè)軸向均布的直槽，相鄰兩卡盤通過多個(gè)軸向均布的鋼絲繩環(huán)7相連接；鋼絲繩環(huán)7安裝在兩個(gè)相鄰卡盤的直槽中并與卡盤的直槽內(nèi)壁相切,通過插入卡盤直槽內(nèi)的止動(dòng)塊8固定在兩卡盤之間；止動(dòng)塊8通過兩根垂直插入卡盤的固定銷9來固定也可以通過螺栓或鉚釘來固定?？ūP6和鋼絲繩環(huán)7依次首尾相連成環(huán)狀，組成鋼絲繩環(huán)彈性裝置
2。其中，左半聯(lián)軸器I為一圓盤或法蘭盤，圓盤邊緣均布有多個(gè)螺栓孔用來與主動(dòng)端法蘭盤或發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪相連；過渡板3的兩個(gè)端面和卡盤6的扇形端面相同，厚度由軸向位移補(bǔ)償量的大小來確定；左半聯(lián)軸器I和過渡板3上均開有和卡盤6相對(duì)應(yīng)的螺釘孔，三者通過緊固螺釘固定連接。其中，右半聯(lián)軸器4的前端為一圓盤，圓盤直徑和卡盤6的扇形外徑相同；過渡板3的兩個(gè)端面和卡盤6的扇形端面相同，厚度由軸向位移補(bǔ)償量的大小來確定；右半聯(lián)軸器4和過渡板3上均開有和卡盤6相對(duì)應(yīng)的螺釘孔，三者通過緊固螺釘固定連接；右半聯(lián)軸器4與從動(dòng)端連接方式可以根據(jù)需要采用法蘭連接、花鍵連接、平鍵連接等。
[0025]具體實(shí)施時(shí)，可以根據(jù)傳遞扭矩的大小和軸系振動(dòng)的強(qiáng)度改變均布卡盤的數(shù)目、卡盤內(nèi)外徑大小和卡盤兩側(cè)面的夾角，從而得到性能不同的鋼絲繩環(huán)彈性聯(lián)軸器。具體實(shí)施時(shí)可以根據(jù)傳遞扭矩的大小和軸系振動(dòng)的強(qiáng)度改變卡盤兩側(cè)面軸向均布的直槽個(gè)數(shù)和鋼絲繩環(huán)個(gè)數(shù)，從而得到性能不同的鋼絲繩環(huán)彈性聯(lián)軸器。具體實(shí)施時(shí)可以根據(jù)傳遞扭矩的大小和軸系振動(dòng)的強(qiáng)度改變鋼絲繩的直徑或者改變鋼絲繩環(huán)的大小，從而得到不同性能的鋼絲繩環(huán)彈性聯(lián)軸器。具體實(shí)施時(shí)彈性元件鋼絲繩環(huán)7可以是采用不銹鋼鋼絲繩或普通鋼絲繩首尾焊接成的圓環(huán)，如圖7所示。
[0026]更加具體地說，本實(shí)施例的聯(lián)軸器安裝時(shí)，可以是首先安裝鋼絲繩環(huán)彈性裝置2。本實(shí)施例采用4個(gè)卡盤均勻?qū)ΨQ布置,卡盤的厚度為35mm,端面扇形的內(nèi)直徑為100mm,夕卜直徑為240mm，兩側(cè)面的夾角為60°且延長(zhǎng)線過扇形圓心，卡盤的兩個(gè)端面等距分布3個(gè)寬5mm的直槽,每個(gè)直槽間距為5mm,直槽深度為14mm,卡盤上有3個(gè)直徑6mm的螺釘孔用于連接過渡板3和左、右半聯(lián)軸器1、4，端面附近開有2個(gè)直徑4_的銷孔用于安裝固定銷。本實(shí)施例采用的鋼絲繩環(huán)7外徑為70mm,鋼絲繩直徑為5mm。止動(dòng)塊8為一小矩形塊,長(zhǎng)20mm、寬9mm、厚5mm，中間開有2個(gè)直徑4mm的銷孔。固定銷9直徑為4mm，長(zhǎng)度和卡盤厚度一致，為35mm?！揪唧w實(shí)施方式】為:4個(gè)卡盤6兩兩間隔對(duì)稱均布在同一平面內(nèi)，并且保證卡盤扇形平面的圓心在對(duì)稱軸上，將3個(gè)鋼絲繩環(huán)7卡進(jìn)相鄰兩個(gè)卡盤的直槽內(nèi)使之與直槽內(nèi)壁相切，并保證鋼絲繩環(huán)的焊斑留在卡盤的直槽內(nèi)由于焊接使焊斑附近性能發(fā)生改變，然后將6個(gè)止動(dòng)塊8壓進(jìn)直槽內(nèi)使鋼絲繩環(huán)貼緊直槽內(nèi)壁，將4根固定銷9打進(jìn)卡盤和止動(dòng)塊的銷孔之中過盈配合防止止動(dòng)塊在直槽內(nèi)壁轉(zhuǎn)動(dòng)。采用同樣的方法安裝其他3組鋼絲繩環(huán)，使4個(gè)卡盤通過12個(gè)鋼絲繩環(huán)連接成環(huán)狀，完成鋼絲繩環(huán)彈性裝置2的安裝。
[0027]左半聯(lián)軸器I為一直徑為300mm厚度為20mm的圓盤，圓盤邊緣均布有4個(gè)MlO的螺栓孔用來與主動(dòng)端法蘭盤或發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪相連；過渡板3的兩個(gè)端面和卡盤6的扇形端面相同，厚度為IOmm ;左半聯(lián)軸器I和過渡板3上均開有和卡盤6相對(duì)應(yīng)的螺釘孔，三者通過緊固螺釘5固定連接。
[0028]右半聯(lián)軸器4與從動(dòng)端的連接方式有多種，本實(shí)施例采用花鍵連接，還可根據(jù)需要采用法蘭連接、平鍵連接等。右半聯(lián)軸器4的內(nèi)部有一直徑52mm的通孔，前端為一圓盤，圓盤直徑和卡盤6的扇形外徑相同為240mm,厚度為IOmm ;后端為一凸臺(tái)，凸臺(tái)直徑為80mm,長(zhǎng)60mm,凸臺(tái)內(nèi)部開有花鍵孔,用來與從動(dòng)端花鍵軸相連。過渡板3的兩個(gè)端面和卡盤6的扇形端面相同，厚度為IOmm ;右半聯(lián)軸器4和過渡板3上均開有和卡盤6相對(duì)應(yīng)的螺釘孔，三者通過緊固螺釘5固定連接。
[0029]以上只是本發(fā)明的其中一種實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。由于鋼絲繩環(huán)具有很好的變剛度、變阻尼非線性特性，加上本發(fā)明利用了鋼絲繩環(huán)同時(shí)受拉和受壓的組合承載方式，增強(qiáng)了聯(lián)軸器的扭矩傳遞能力和抗沖擊、吸振性能。另外，本聯(lián)軸器具有軸向、徑向和周向的靜、動(dòng)態(tài)位移補(bǔ)償能力，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，具有很好的實(shí)用性。
【權(quán)利要求】
1.一種鋼絲繩環(huán)彈性聯(lián)軸器，包括圓盤形且相對(duì)平行的左半聯(lián)軸器和右半聯(lián)軸器，其特征在于，還包括設(shè)置在左半聯(lián)軸器和右半聯(lián)軸器之間的鋼絲繩環(huán)彈性裝置，所述鋼絲繩環(huán)彈性裝置中包括有多個(gè)鋼絲繩環(huán)，各個(gè)鋼絲繩環(huán)所在的平面均和左半聯(lián)軸器或右半聯(lián)軸器側(cè)表面平行，且各個(gè)鋼絲繩均具有一個(gè)和左半聯(lián)軸器相連的部分以及一個(gè)和右半聯(lián)軸器相連的部分。
2.如權(quán)利要求1所述的鋼絲繩環(huán)彈性聯(lián)軸器，其特征在于，所述鋼絲繩環(huán)彈性裝置包括偶數(shù)個(gè)形狀一致的卡盤，卡盤截面呈扇環(huán)形且繞軸心均勻間隔排布在同一個(gè)環(huán)形帶上，任意相鄰的兩個(gè)卡盤各自通過一個(gè)外形匹配的過渡板分別固定連接在左半聯(lián)軸器和右半聯(lián)軸器上，每個(gè)卡盤的兩個(gè)側(cè)面都開有多個(gè)軸向均布的直槽，所述鋼絲繩環(huán)分別安裝在每相鄰的兩個(gè)卡盤的每對(duì)直槽中并與卡盤的直槽內(nèi)壁相切，鋼絲繩環(huán)通過插入卡盤直槽內(nèi)的止動(dòng)塊被限位在卡盤直槽內(nèi)內(nèi)；止動(dòng)塊通過兩根從卡盤表面垂直插入卡盤的固定銷來固定。
3.如權(quán)利要求2所述的鋼絲繩環(huán)彈性聯(lián)軸器，其特征在于，所述卡盤、過渡板和左半聯(lián)軸器或者右半聯(lián)軸器之間采用緊固螺釘固定連接。
4.如權(quán)利要求1所述的鋼絲繩環(huán)彈性聯(lián)軸器，其特征在于，所述左半聯(lián)軸器為一圓盤或法蘭盤，圓盤邊緣均布有多個(gè)螺栓孔用來與主動(dòng)端法蘭盤或發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪相連。
5.如權(quán)利要求1所述的鋼絲繩環(huán)彈性聯(lián)軸器，其特征在于，右半聯(lián)軸器的前端為一圓盤，圓盤直徑和卡盤的扇形外徑相同；右半聯(lián)軸器與從動(dòng)端連接方式為法蘭連接、花鍵連接或者平鍵連接。
【文檔編號(hào)】F16D3/66GK103821834SQ201410104690
【公開日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2014年3月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月20日
【發(fā)明者】龔憲生, 潘飛, 王紅霞, 黨雪江, 張鵬, 王春梅 申請(qǐng)人:重慶大學(xué)