[實用新型]復合式異形膜片撓性聯(lián)軸器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200720042321.3
• 申請日: 2007-11-19
• 公開（公告）號: CN201110323Y
• 公開（公告）日: 2008-09-03
• 發(fā)明（設計）人: 黃天梵
• 申請（專利權）人: 黃天梵;黃曉暉
• 主分類號: F16D3/56
• 分類號: F16D3/56
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)元專利商標事務所有限公司
• 代理人: 范晴

技術領域

本實用新型涉及一種復合式異形膜片撓性聯(lián)軸器。

背景技術

撓性聯(lián)軸器的使命是在將原動機的轉矩傳遞給從動機的同時，補償原動機轉軸與從動機轉軸之間由于制造誤差、安裝誤差、承載變形、熱變形等所引起的軸線不對中偏移。

撓性聯(lián)軸器的“綜合傳動能力”不僅包括傳遞扭矩所需要的基本“承載能力”，而且必須包括由于設備軸線不對中因素而要求疊合膜片拉桿作相應的“位移補償”所引起的附加彎曲應力。對于野外工作設備如航空器、船泊、車載設備或者工況條件惡劣的設備而言，“位移補償”所引起的作用在疊合膜片拉桿上的附加彎曲應力甚至可能會超過傳遞扭矩所需要的基本“承載能力”。聯(lián)軸器的設計必須十分重視設備在動態(tài)不對中條件下可能存在的位移補償需求量。

傳統(tǒng)的疊層膜片撓性聯(lián)軸器(以下簡稱膜片聯(lián)軸器)依靠金屬材料自身的彈性變形為上述的軸線動態(tài)不對中偏移提供位移補償量。

按API671標準規(guī)定，當代撓性聯(lián)軸器應該具有一定長度的間隔段(軸)，以便于在不移動或者局部拆卸聯(lián)軸器所服務設備的條件下能夠自由地裝、拆、保養(yǎng)、維修設備與聯(lián)軸器自身；間隔段的另一重要作用是放大聯(lián)軸器的徑向位移補償量。

與硬齒面鼓形齒式聯(lián)軸器相比較，傳統(tǒng)的疊層膜片撓性聯(lián)軸器不存在嚙合表面之間的滑動摩擦和齒面膠合危險，無需煩瑣的潤滑系統(tǒng)；比齒輪聯(lián)軸器輕巧，轉動慣量小；傳動精度很高，被認為是“零空程”傳動和經濟性好等優(yōu)點。誠然，其也存在一些缺點，如：“零空程”傳動的負面效應是“零緩沖”；運轉中，相鄰膜片之間由于存在曲率干涉而導致膜片磨損；頻繁、過量的彎曲變形導致膜片彎曲疲勞而提前失效。

然而傳統(tǒng)膜片聯(lián)軸器嚴重的缺點卻在于：由于膜片聯(lián)軸器的徑向位移補償量乃是轉彎抹角地來自膜片在旋轉平面上的彎曲變形。從傳遞扭矩的承載能力觀點考慮：希望以膜片疊合形式出現(xiàn)的拉桿數(shù)量越多越好、膜片疊合的厚度越大越好。而從膜片易于彎曲變形(即位移補償能力)的角度考慮：希望膜片疊合的厚度越小越好，膜片拉桿的長度越大越好。矛盾在于：拉桿長度與拉桿數(shù)量的乘積決定了聯(lián)軸器的最大直徑，無論是增加拉桿長度或者是增加拉桿數(shù)量，都會受到許用轉速和轉動慣量等的嚴重限制。

這里用傳統(tǒng)膜片聯(lián)軸器的設計實例來說明上述矛盾的尖銳程度：

圖13、14、15分別為常規(guī)的6孔、8孔、10孔膜片聯(lián)軸器，它們的角位移補償量分別為(2/3)°、(1/2)°和(1/4)°，為了滿足用戶最低限度的徑向位移補償量要求，設計者不得不把聯(lián)軸器的總長度分別做成聯(lián)軸器外緣直徑的1.42倍、2.55倍和3.55倍；而12孔的膜片聯(lián)軸器，其角位移補償量為(1/8)°，其總長度則須做成聯(lián)軸器外緣直徑的5.55倍。

根據(jù)圖16所示，膜片聯(lián)軸器的徑向補償與膜片彎曲變形之間有以下的數(shù)學關系：

ΔY＝L×tan(Δφ)

式中：ΔY為聯(lián)軸器的徑向位移補償量(mm)；Δφ為聯(lián)軸器的角向位移補償量(°)；L為聯(lián)軸器兩疊合的膜片組合之間的距離(mm)。

當環(huán)形膜片周邊孔的數(shù)量確定之后，Δφ是個常數(shù)，此時，要想獲得合適的ΔY值的唯一辦法，就是最大限度地加大聯(lián)軸器的長度。這就是為什么12孔/6拉桿的膜片聯(lián)軸器有如此驚人的長度。

事倍功半地以犧牲空間、重量和轉動慣量的慘重代價，輕微地改善了聯(lián)軸器的徑向補償能力，然而對于聯(lián)軸器的軸向補償而言，恰恰是在雪上加霜地幫倒忙。高速條件下，過分細長的膜片聯(lián)軸器會導致“超臨界”的危險傾向。長而又重的聯(lián)軸器不僅增加了聯(lián)軸器自身動平衡困難，而且明顯地增加了制造成本。不僅增加了聯(lián)軸器自身制造成本。更嚴重的是細長的聯(lián)軸器撐大了廠房和行車跨度，從而大幅度地撐大了企業(yè)設備建設的總投資。

矛盾的結果是：要么承載能力不足，聯(lián)軸器自身提前失效；要么聯(lián)軸器的位移補償能力不足，導致成套設備頻繁出現(xiàn)“燒瓦”停產事故。傳統(tǒng)膜片聯(lián)軸器的補償能力與承載能力之間存在如此尖銳的矛盾，使得聯(lián)軸器的設計工作左右為難，一籌莫展。

發(fā)明內容

本實實用新型目的是：

提供一種復合形式的異形膜片撓性性聯(lián)軸器，其與傳統(tǒng)膜片聯(lián)軸器相比，在不明顯增加制造成本的前提下，包括承載能力、補償能力在內的聯(lián)軸器的綜合傳動能力有非常明顯的提高；

現(xiàn)場自由裝配/拆卸過程同樣地方便；

占有與傳統(tǒng)膜片聯(lián)軸器同樣的尺寸、空間條件下，具有數(shù)倍于傳統(tǒng)膜片聯(lián)軸器的軸向、角向、徑向位移補償量(能力)；

大幅度減輕膜片執(zhí)行位移補償任務的彎曲程度的結果是極大地解放了異形膜片聯(lián)軸器的承載能力；