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专利号: 2017103193993
申请人: 青岛科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 工程元件或部件;为产生和保持机器或设备的有效运行的一般措施;一般绝热
更新日期:2024-10-31
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种内三叉式等角速万向联轴器,其特征在于,包括:外轴(1)、传递元件(2)、防护罩(3)、内轴(4)、三叉滚轮槽(5);所述外轴(1)中的连接头(12)与所述传递元件(2)中的球形槽(24)形成球面副,所述传递元件(2)有三组均匀分布在所述三叉滚轮槽(5)的轮槽和所述外轴(1)中的连接头(12)内,所述外轴(1)通过传递元件(2)与所述三叉滚轮槽(5)连接,所述三叉滚轮槽(5)与所述内轴(4)连接,所述防护罩(3)连接所述外轴(1)的壳体(11)和所述内轴(4),用来密封润滑油脂;所述传递元件(2)包括:压盖(21)、滚轮(22)、调心轴承(23)、球形槽(24)、沉头螺钉(25)、辅助元件;且所述传递元件(2)及所述三叉滚轮槽(5)采用内置式结构,使万向联轴器的整体结构简单紧凑,节省制造成本;所述球形槽(24)的外径与所述调心轴承(23)的内径过盈配合,所述调心轴承(23)外径与所述滚轮(22)的内槽过渡配合,通过所述滚轮(22)的凸缘及所述压盖(21)对所述调心轴承(23)进行轴向定位,并通过所述沉头螺钉(25)进行紧固;所述辅助元件包括:滑块、条状直线轴承,所述滑块为方形结构,中间为内球面结构,与所述滚轮(22)形成有转动的球面连接,所述条状直线轴承有长条形金属保持板,刚性滚珠固定在长条形金属保持板上,形成相对转动的球面连接;在进行大扭矩大载荷传输时,将所述滑块套在所述滚轮(22)的外部,所述条状直线轴承固定在所述三叉滚轮槽(5)的轮槽上,使所述传递元件(2)与所述三叉滚轮槽(5)的接触面积增大,提高传输能力,同时在所述条状直线轴承的配合下,将滑动摩擦转变为滚动摩擦,降低零件的磨损,提高使用寿命;在传递较小的扭矩和载荷时,所述滚轮(22)直接与所述三叉滚轮槽(5)轮槽接触;所述三叉滚轮槽(5)的轮槽为三槽均匀分布的三叉槽式结构,轮槽在直接和所述传递元件(2)的滚轮(22)接触时加工为弧面结构,增加与所述传递元件(2)的滚轮(22)的接触面积,轮槽在直接和滑块接触时在轮槽侧边固定条状直线轴承;所述三叉滚轮槽(5)的中心孔加工内花键与所述内轴(4)的外花键连接,三叉滚轮槽(5)整体采用高碳钢材料加工制成,经淬火处理增加其硬度,保证使用性。

2.如权利要求1所述的一种内三叉式等角速万向联轴器,其特征在于,所述外轴(1)包括:主轴I、壳体(11)、连接头(12);所述外轴(1)为分开式结构,所述主轴I与所述壳体(11)连接;所述壳体(11)上开有安装所述连接头(12)的槽孔,所述壳体(11)、所述连接头(12)通过油浴加热的方式安装,在所述连接头(12)发生失效,所述壳体(11)不损坏情况时,定期更换所述连接头(12),降低成本;所述连接头(12)的底座与所述壳体(11)的槽孔形成型面联接,所述连接头(12)的底座上固定一层锰铜阻尼合金层,在外部应力的作用下,由于锰铜阻尼合金显微孪晶界的移动和磁矩的偏转而吸收外部能量,从而使应力松弛,起到减振、降噪的效果,所述连接头(12)的头部为实心球面体,所述连接头(12)采用高强度合金钢材料制成,采用调质处理方式,相对所述壳体(11)硬度小,使所述外轴(1)具有更高的韧性和使用性;所述连接头(12)的头部与所述传递元件(2)中的球形槽(24)连接,将所述传递元件(2)的轴向位置固定,避免在传输过程中所述传递元件(2)与所述壳体(11)发生碰撞现象而使传动失稳甚至失效。

3.如权利要求1所述的一种内三叉式等角速万向联轴器,其特征在于,所述传递元件(2)与所述三叉滚轮槽(5)的轮槽间隙配合,在运动过程中与所述三叉滚轮槽(5)在所述调心轴承(23)作用下与所述滚轮(22)形成单面滚动摩擦,所述三叉滚轮槽(5)与所述内轴(4)通过花键连接,其轴端通过定位环进行轴向定位;所述调心轴承(23)、所述传递元件(2)及所述三叉滚轮槽(5)均采用脂润滑方式润滑来控制磨损,通过所述防护罩(3)进行防护,防止油脂外漏及外部杂质影响机构运行;当所述外轴(1)为主动端,做逆时针转动,所述外轴(1)的壳体(11)上的连接头(12)通过所述球形槽(24)带动所述传递元件(2)整体运动,当所述外轴(1)与所述内轴(4)存在一定偏转角度时,所述滚轮(22)相对所述外轴(1)的壳体通过连接头(12)的球面连接而发生偏转,所述滚轮(22)在所述三叉滚轮槽(5)的轮槽内发生转动和滑滚运动,同时在所述调心轴承(23)的自动调心作用下避免发生卡死现象,从而将扭矩及载荷传递到所述三叉滚轮槽(5),最终通过花键连接驱动所述内轴(4)发生同步等角速转动;所述三叉滚轮槽(5)轴向长度大于当存在最大偏转角40°时所述传递元件(2)的实际运行间距,同时满足轴向补偿要求,实现万向联轴器的轴向补偿功能;当所述内轴(4)为主动端时,扭矩及载荷的传动路径相反由所述三叉滚轮槽(5)传递到所述外轴(1),效果一致;当所述外轴(1)与所述内轴(4)存在一定偏转角度时,所述三叉滚轮槽(5)的中心一直处于所述外轴(1)与所述内轴(4)的轴线的交点上,从而使所述传递元件(2)的中心一直处于所述外轴(1)与所述内轴(4)的轴线夹角的角平分面上,实现存在偏转角条件下的等角速传动。

4.如权利要求1所述的一种内三叉式等角速万向联轴器,其特征在于,万向联轴器采用脂润滑方式,由所述防护罩(3)进行密封,所述防护罩(3)为高弹性耐腐蚀橡胶,两端由弹性夹套分别固定在所述外轴(1)和所述内轴(4)上。