專利名稱：鏈條式可移聯(lián)軸器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及機械傳動裝置中所用的聯(lián)軸器，具體地指一種鏈條式可移聯(lián)軸器。
背景技術：
目前，用來聯(lián)接兩傳動軸或其它兩被聯(lián)接件、在兩傳動軸或其它兩被聯(lián)接件之間主要傳遞轉(zhuǎn)動和扭矩、并可補償所述兩傳動軸或其它兩被聯(lián)接件之間位置誤差的鏈條聯(lián)軸器，均直接使用鏈傳動裝置中的套筒滾子鏈條和相應的鏈輪。這樣結(jié)構(gòu)的鏈條聯(lián)軸器均包括兩個各自分別與某一被聯(lián)接件相連的擁有相同齒數(shù)的鏈輪，和一根將所述兩鏈輪的相應鏈齒對對應連接起來的首尾相連的套筒滾子鏈條，其中所述鏈條的每個鏈節(jié)由至少兩個鏈板組成，并借助于套有套筒和滾子的圓柱銷與相鄰鏈節(jié)的鏈板相連。相對于其它類型的聯(lián)軸器而言，這種套筒滾子式的鏈條聯(lián)軸器的優(yōu)點主要在于其鏈輪的每個鏈齒以及鏈條的每個鏈節(jié)都受力均勻，同時其具有整體結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、造價低、裝配方便等特點，但它仍然存在如下幾個較大的缺陷其一，現(xiàn)有鏈條聯(lián)軸器中套筒滾子鏈的結(jié)構(gòu)形式不利于載荷的傳遞。套筒滾子鏈的鏈板本來應該承受拉力，但如果仔細研究套筒滾子鏈的結(jié)構(gòu)形式和其傳力方式便可發(fā)現(xiàn)，其鏈板在工作時并不受拉。由于各鏈節(jié)的鏈板之間自身沒有連接，而是借助于圓柱銷相連，并與圓柱銷一起組成一個框架結(jié)構(gòu)，通過圓柱銷傳入的分別位于驅(qū)動邊和從動邊的一對剪力，便只好借助于在上述框架結(jié)構(gòu)內(nèi)部的彎矩和剪力來相抵消。因而，現(xiàn)有鏈條聯(lián)軸器傳遞扭矩時套筒滾子鏈的鏈板不是受拉，而是在其抗彎強度很弱的平面上受彎。
其二，現(xiàn)有鏈條聯(lián)軸器中鏈輪的結(jié)構(gòu)形式也不利于載荷的傳遞。聯(lián)軸器傳遞的載荷主要是扭矩，但套筒滾子鏈與鏈輪的嚙合部件分別為滾子和鏈齒外廓，若不考慮間隙，則其嚙合部位在滾子和鏈齒外廓的最低點，即鏈輪的齒根圓上，其法線通過鏈輪軸心，從理論上講根本不能傳遞扭矩。即使考慮了間隙，其嚙合部位也僅在上述最低點的附近，同樣非常不利于傳遞扭矩。
其三，現(xiàn)有鏈條聯(lián)軸器中鏈條受力過大時會變長，加上機械磨損自然也會增加滾子與套筒、以及套筒與圓柱銷之間的間隙。這樣，在離心力的作用下，上述嚙合部位會沿著鏈齒外廓的最低點向上移動，雖然有利于傳遞扭矩，但這并不能保證扭矩傳遞的大小，同時增加上述間隙也會進一步增加載荷的沖擊特性，特別是在起、制動頻繁或經(jīng)常換向的工作場合。
綜上可知，由于現(xiàn)有鏈條聯(lián)軸器存在上述不足，所以它僅能用于傳遞小扭矩和載荷平穩(wěn)的傳動裝置中，其應用范圍受到了很大的限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要提供一種能夠應用于結(jié)構(gòu)要求緊湊、傳遞扭矩大、載荷變化大且變化頻繁的傳動裝置之中，并且能夠補償較大位置誤差的鏈條式可移聯(lián)軸器。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所設計的鏈條式可移聯(lián)軸器，包括兩個相對布置并分別與兩被聯(lián)接部件之一相連的鏈輪，和一根將所述兩鏈輪的鏈齒對一一對應連接起來的環(huán)型鏈條。所述環(huán)型鏈條由借助于圓柱銷兩兩連接而成的多個鏈節(jié)構(gòu)成，所述每單個鏈節(jié)至少擁有左右兩片鏈板，所述圓柱銷的兩端穿插在所述鏈節(jié)的左右兩片鏈板上。所述每單個鏈節(jié)的各片鏈板位于所述兩鏈輪的齒頂圓上方的部分連為一體，所述圓柱銷嵌入在兩相鄰鏈齒對之間的凹陷缺口中，并視扭矩方向分別與兩相鄰鏈齒對中呈對角線分布的兩個鏈齒相嚙合。裝配時先將環(huán)型鏈條首尾分開，其開口面裝在上述相應的兩鏈輪的鏈齒對上，并使上述圓柱銷嵌入到相鄰兩鏈齒對之間的凹陷缺口處，再將上述環(huán)型鏈條的首尾相連，便形成了一個結(jié)構(gòu)構(gòu)造上有利于傳遞扭矩、可補償較大位置誤差的鏈條式可移聯(lián)軸器。
進一步地，所述每單個鏈節(jié)的各片鏈板位于所述兩鏈輪的齒頂圓上方的頂部有機地連為一體，其截面呈罩在兩鏈輪的鏈齒對之上的平凹槽形或其他類似的凹槽形結(jié)構(gòu)，近似于槽鋼型材，以最大限度地改善各片鏈板所受彎曲力矩的狀況。
進一步地，所述兩鏈輪的鏈齒對與所述圓柱銷之間的嚙合線應設計在兩鏈輪的分度圓附近，最好與其分度圓重合，以加大圓柱銷與鏈齒對之間嚙合力的力臂，最大限度地傳遞扭矩。
進一步地，所述兩鏈輪的端面上至少設有一對位置相對應的孔，所述孔中設置有形狀與其對應的彈性元件，將所述兩鏈輪連為一體，借此可以緩沖傳動裝置起、制動或換向時引起的沖擊載荷。在單向傳遞扭矩的傳動裝置中，所述兩鏈輪端面上的各對孔之間設有0.5～5°的位置偏差，可借助于兩鏈輪端面上的各對孔之間的角度偏差和所述彈性元件對聯(lián)軸器實現(xiàn)預緊，消除傳動間隙，更好地緩沖傳動裝置起、制動時引起的沖擊載荷。
本發(fā)明在保留了傳統(tǒng)鏈條聯(lián)軸器已有優(yōu)點的情況下，還具有以下幾方面的特點其一，由于環(huán)型鏈條的每個鏈節(jié)的鏈板連為一體，通過圓柱銷傳入的、分別位于驅(qū)動邊和從動邊的一對剪力便可在鏈節(jié)內(nèi)部借助于剪力形式直接傳遞，而不必在它抗彎強度很弱的鏈板平面上受彎，使整個鏈條的受力狀況得到了極大的改善。其二，由于圓柱銷嵌入在兩鏈輪的鏈齒對之間，保證了聯(lián)軸器運轉(zhuǎn)時鏈齒對與圓柱銷之間的嚙合線總是位于兩鏈輪的節(jié)圓即分度圓附近，加大了其間相互作用力對旋轉(zhuǎn)軸心的力臂，有利于傳遞扭矩，從而也改善了鏈輪與環(huán)型鏈條之間的受力狀況。其三，本發(fā)明的鏈條式可移聯(lián)軸器本屬于剛性可移聯(lián)軸器，在兩鏈輪之間加裝上彈性元件后，使得它又具備了彈性可移聯(lián)軸器的緩沖性能。在消除聯(lián)軸器內(nèi)部傳動間隙階段，即在其起、制動階段，它可以緩沖傳動裝置起、制動或換向引起的沖擊載荷。而一旦消除了聯(lián)軸器內(nèi)部傳動間隙，即在其正常工作階段，它又會恢復具備剛性可移聯(lián)軸器的所有特性。因而，本發(fā)明特別適應于結(jié)構(gòu)要求緊湊、傳遞扭矩大、載荷變化大、且變化頻繁的傳動裝置之中，并且能夠補償兩兩被聯(lián)接件之間較大的位置誤差。


圖1為一種鏈條式可移聯(lián)軸器的徑向剖視結(jié)構(gòu)示意圖，即圖2的A-A剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為上述鏈條式可移聯(lián)軸器的軸向剖視結(jié)構(gòu)示意圖，即圖1的B-B剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖1中鏈輪的鏈齒外廓與圓柱銷嚙合狀況的放大結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖1中的X處放大結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為圖1中的Y處放大結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為圖1中的環(huán)型鏈條裝配狀態(tài)示意圖。
具體實施例方式
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明的鏈條式可移聯(lián)軸器作進一步的詳細描述圖中所示的鏈條式可移聯(lián)軸器用來聯(lián)接兩傳動軸1、1’，并在兩傳動軸1、1’之間傳遞轉(zhuǎn)動和扭矩，可補償兩傳動軸1、1’之間的位置誤差。該鏈條式可移聯(lián)軸器由兩個各自借助于螺栓或其它連接方式(例如過盈配合、鍵配合等)分別與所述兩傳動軸1、1’相連的擁有相同齒數(shù)的鏈輪2、2’，以及一根將所述兩鏈輪2、2’的鏈齒對5、5’，6、6’一一對應連接起來的環(huán)型鏈條3構(gòu)成。
所述環(huán)型鏈條3由相同數(shù)目的、多個相間排列的、借助于圓柱銷7兩兩連接而成的內(nèi)鏈節(jié)8和外鏈節(jié)9構(gòu)成，其鏈節(jié)總數(shù)、圓柱銷數(shù)目與每個鏈輪的鏈齒數(shù)均相等。
所述每單個內(nèi)鏈節(jié)8和外鏈節(jié)9具有左右兩片鏈板，所述圓柱銷7的兩端穿插在所述內(nèi)鏈節(jié)8和外鏈節(jié)9的左右兩片鏈板上，其兩端通過所設置的彈性擋圈12固定。彈性擋圈12可承受相應的軸向力，以便補償分別由兩相鄰鏈節(jié)傳入的兩個反向支承反力之間的差值。
所述每單個內(nèi)鏈節(jié)8和外鏈節(jié)9的左右鏈板位于所述兩鏈輪2、2’的齒頂圓上方的頂部連為一體，其截面呈罩在兩鏈輪2、2’的鏈齒對5、5’，6、6’之上的凹槽形，類似于槽鋼型材的結(jié)構(gòu)。這樣內(nèi)鏈節(jié)8和外鏈節(jié)9的自身各部分有機地結(jié)合成為一個能有效抵抗扭矩載荷的框架，可利用剪力形式在它的驅(qū)動邊和從動邊之間傳力，從而改善整個環(huán)型鏈條3的受力狀況。
所述圓柱銷7嵌入在兩相鄰鏈齒對5、5’，6、6’之間的凹陷缺口10中，并視扭矩方向分別與兩相鄰鏈齒對5、5’，6、6’中呈對角線分布的兩個鏈齒5、6’或兩個鏈齒6、5’相嚙合，其嚙合線應設計在兩鏈輪2、2’的分度圓11附近，最好設計在分度圓11上。這樣，可以加大圓柱銷7與鏈齒對5、5’，6、6’之間嚙合力的力臂，有效地傳遞扭矩。具體地，兩鏈輪2、2’垂直于其軸線的任意截面上的鏈齒外廓可設計成下述形式參照圖3所示，在上述凹陷缺口10的底部為一段半徑為r1、圓心位置為h的圓弧，在上述凹陷缺口10的上部左右兩邊對稱，各有兩段半徑分別為r2和r3的圓弧，由上述各段圓弧和位于鏈輪2、2’齒頂圓上的一段圓弧或一段直線構(gòu)成鏈齒外廓。本實施例中r1＝0.46d0，r2＝0.70d0，r3＝0.61d0，h＝0.09d0，d0為圓柱銷7的直徑，圖3中p為鏈輪2、2’的節(jié)距。合理選擇上述各段圓弧半徑與圓柱銷7直徑的比例以及各圓心的位置，便可使圓柱銷7與鏈齒對5、5’，6、6’之間的嚙合線位于鏈輪2、2’的分度圓11附近或在分度圓11上。
所述兩鏈輪2、2’的端面上還設有一對位置相對應的多邊形孔13、13’，所述多邊形孔13、13’中設置有形狀與其對應的多棱柱體彈性元件14，將所述兩鏈輪2、2’彈性地連為一體。這樣，可以緩沖由于環(huán)型鏈條3的各個鏈節(jié)8、9內(nèi)部、以及環(huán)型鏈條3與鏈輪2、2’之間不可避免的小量傳動間隙在起動、制動或換向時引起的沖擊載荷。
如前所述，在單向傳遞扭矩的傳動裝置中，所述兩鏈輪2、2’端面上的多邊形孔13、13’之間可設有0.5～5°的位置偏差。這樣，可借助于兩鏈輪2、2，端面上的多邊形孔13、13’之間的角度偏差和所述的多棱柱體彈性元件14，對聯(lián)軸器實現(xiàn)預緊，消除上述傳動間隙，從而更好地減少傳動裝置起動、制動或換向時引起的沖擊載荷。
所述兩鏈輪2、2’的端面之間預留有間隙15，所述兩鏈輪2、2’的鏈齒對5、5’，6、6’與內(nèi)外鏈節(jié)8、9的內(nèi)表面之間預留有間隙4、4’。這樣，可以最大限度地補償兩傳動軸1、1’之間的位置誤差。
本發(fā)明的鏈條式可移聯(lián)軸器的工作原理是這樣的傳到聯(lián)軸器驅(qū)動邊的驅(qū)動扭矩克服由工作機傳到聯(lián)軸器從動邊上的阻力矩，并通過聯(lián)軸器將需要的轉(zhuǎn)速傳遞給從動邊。力矩在聯(lián)軸器內(nèi)部的傳遞具體描述如下驅(qū)動力矩由聯(lián)軸器驅(qū)動邊的傳動軸以及鏈輪，通過該鏈輪的各鏈齒均勻傳給各圓柱銷，并進一步傳給從動鏈輪上的各鏈齒以及從動軸上。每個圓柱銷在其兩端由鏈條上的鏈板支承，并將由上述鏈齒傳來的一對力傳給它們。由于各鏈節(jié)的鏈板自身連為一體，上述通過圓柱銷傳入鏈節(jié)的一對力便可利用剪力對的形式由鏈節(jié)一邊的鏈板傳給其另一邊的鏈板并自行互相抵消。
上述剪力對引起的相應轉(zhuǎn)矩還會在相鄰兩鏈節(jié)的接觸面上分別引起一對平行于圓柱銷軸線的支承反力。由于鏈條的首尾相聯(lián)，這一對支承反力在鏈條的每個鏈節(jié)傳遞一周后也會互相抵消。上述通過圓柱銷傳入鏈節(jié)的一對力還有張緊鏈條的功能，保證了各鏈節(jié)和各鏈齒的均勻傳力。根據(jù)對內(nèi)部傳動間隙的處理方式不同，該鏈條式可移聯(lián)軸器既可制成剛性傳矩式，也可制成當傳動裝置起、制動或換向時呈彈性傳矩式、而在正常工作時呈剛性傳矩式的聯(lián)軸器。
借助于在兩鏈輪之間的預留間隙、鏈輪的鏈齒與鏈條的鏈節(jié)內(nèi)表面之間的預留間隙、以及在鏈輪與鏈條之間的安裝間隙，該鏈條式可移聯(lián)軸器可對兩傳動軸之間在軸向、徑向、以及角度的位置誤差以剛性的形式或基本剛性的形式進行補償。
權(quán)利要求
1.一種在兩被聯(lián)接部件(1、1’)之間傳遞轉(zhuǎn)動和扭矩的鏈條式可移聯(lián)軸器，包括兩個相對布置并分別與所述兩被聯(lián)接部件(1、1’)之一相連的鏈輪(2、2’)和一根將所述兩鏈輪(2、2’)的鏈齒對(5、5’，6、6’)一一對應連接起來的環(huán)型鏈條(3)，所述環(huán)型鏈條(3)由借助于圓柱銷(7)兩兩連接而成的多個鏈節(jié)(8、9)構(gòu)成，所述每單個鏈節(jié)(8、9)至少擁有左右兩片鏈板，所述圓柱銷(7)的兩端穿插在所述鏈節(jié)(8、9)的左右兩片鏈板上，其特征在于所述每單個鏈節(jié)(8、9)的各片鏈板位于所述兩鏈輪(2、2’)的齒頂圓上方的部分連為一體，所述圓柱銷(7)嵌入在兩相鄰鏈齒對(5、5’，6、6’)之間的凹陷缺口(10)中，并視扭矩方向分別與兩相鄰鏈齒對(5、5’，6、6’)中呈對角線分布的兩個鏈齒(5、6’，6、5’)相嚙合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鏈條式可移聯(lián)軸器，其特征在于所述每單個鏈節(jié)(8、9)的各片鏈板位于所述兩鏈輪(2、2’)的齒頂圓上方的頂部連為一體，其截面呈罩在兩鏈輪(2、2’)的鏈齒對(5、5’，6、6’)之上的凹槽形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鏈條式可移聯(lián)軸器，其特征在于所述兩鏈輪(2、2’)的鏈齒對(5、5’，6、6’)與所述圓柱銷(7)之間的嚙合線位于兩鏈輪(2、2’)的分度圓(11)附近。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鏈條式可移聯(lián)軸器，其特征在于所述兩鏈輪(2、2’)的鏈齒對(5、5’，6、6’)與所述圓柱銷(7)之間的嚙合線位于兩鏈輪(2、2’)的分度圓(11)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鏈條式可移聯(lián)軸器，其特征在于所述圓柱銷(7)穿插在所述鏈節(jié)(8、9)的左右兩片鏈板上的兩端設有彈性擋圈(12)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鏈條式可移聯(lián)軸器，其特征在于所述兩鏈輪(2、2’)的端面上至少設有一對位置相對應的孔(13、13’)，所述孔(13、13’)中設置有形狀與其對應的彈性元件(14)，將所述兩鏈輪(2、2’)連為一體。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鏈條式可移聯(lián)軸器，其特征在于所述兩鏈輪(2、2’)端面上的各對孔(13、13’)之間設有0.5～5°的位置偏差。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鏈條式可移聯(lián)軸器，其特征在于所述兩鏈輪(2、2’)的端面上設有一對位置相對應的多邊形孔(13、13’)，所述多邊形孔(13、13’)中設置有形狀與其對應的多棱柱體彈性元件(14)，將所述兩鏈輪(2、2’)連為一體。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鏈條式可移聯(lián)軸器，其特征在于所述兩鏈輪(2、2’)的端面之間預留有間隙(15)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鏈條式可移聯(lián)軸器，其特征在于所述兩鏈輪(2、2’)的鏈齒對(5、5’，6、6’)與鏈節(jié)(8、9)的內(nèi)表面之間預留有間隙(4、4’)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種在兩被聯(lián)接件之間傳遞轉(zhuǎn)動和扭矩的鏈條式可移聯(lián)軸器。該聯(lián)軸器包括兩個相對布置并分別與兩被聯(lián)接部件之一相連的鏈輪，和一根將所述兩鏈輪的鏈齒對一一對應連接起來的環(huán)型鏈條。所述環(huán)型鏈條由借助于圓柱銷兩兩連接而成的多個鏈節(jié)構(gòu)成，所述每單個鏈節(jié)至少擁有左右兩片鏈板，所述圓柱銷的兩端穿插在所述鏈節(jié)的左右兩片鏈板上。所述每單個鏈節(jié)的各片鏈板位于所述兩鏈輪的齒頂圓上方的部分連為一體，所述圓柱銷嵌入在兩相鄰鏈齒對之間的凹陷缺口中，并視扭矩方向分別與兩相鄰鏈齒對中呈對角線分布的兩個鏈齒相嚙合。該聯(lián)軸器可用于結(jié)構(gòu)要求緊湊、傳遞大扭矩以及載荷變化大且頻繁，并且要求補償較大位置誤差的傳動裝置中。
文檔編號F16D1/112GK1594903SQ20041001346
公開日2005年3月16日 申請日期2004年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月15日
發(fā)明者陳爾巧 申請人:陳爾巧