CN87104205A - 弹性联轴器 - Google Patents

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Abstract

弹性联轴器的金属件包括内联接环1和同心的外联接环2，各环的相对造型面上有许多基本上径向的凸齿7、9它们在周向彼此交错啮合并伸近有关的特定相对造型面，任何两个周向相连凸齿形成一对，其相邻的凹面围成一室，室的纵轴平行于联轴器的旋转轴，室中置有弹性联接件10。件10被径向预加负荷并固定于环1、2的造型面；联轴器正常位置时各件10和各凸齿间有间隙16、17以允件10自由扭曲受切应力。优点是低扭矩时扭刚度低及无游隙。

Description

本发明关于弹性联轴器
在DE-AS1067644中公开了一种强制型弹性联轴器的基本结构，它的两个同心圆毂具有相配合的凸齿，通过许多周向连续的弹性橡胶联接件来传扭矩，这种结构有很多变型。在这种先有联接室中，每两个相邻凸齿之间的联接室中各可容纳一个圆断面的橡胶联接件;这些室的尺寸和设计是这样的，当联轴器无负荷时，室中的弹性联接件不接触周围的凸齿，即，各个在周向延伸的弹性联接件在凸齿之间具有缩小的间隙。因此，当扭矩作用于联轴器上时，靠近中性点的扭刚变不受限定，但当缩小的间隙被消除，弹性联接件受到压力时，再继续施加扭矩时扭刚度很快地升至高的数值。
在这种联接***中，不可能在间隙被消除后在低扭矩范围中提供低限定水平的扭刚度。其结果是，例如，在车辆中用内燃机来驱动时，在低速起动时有典型的卡搭声。
本发明的目的是对这种强制型弹性联轴器作改进，使得它比起先有的带有中间弹性联接件的弹性强制型联轴器来，它的扭刚度在低扭矩时大大降低，并保持这低扭刚度于零平均有用扭矩，并且它在这种状况下运行时没有间隙和在全负荷下没有任何扭刚度损伤。而且，新的弹性联轴器被设计成在运行中高度可靠，需要较少的维护和能被经济地制造。
按照本发明，从上面说的那种弹性联轴器出发，把弹性联接件固定在内、外联接环的造形面上，把轴联接于它的正常位置上，在各弹性联接件和各对凸齿之间就存在间隙，以便弹性联接件能相应于起始剪切应力作自由地扭曲，直至予定的剪切应力水平，在此水平时弹性联接件基本上同时啮合着形成室的凸齿。
各分开的弹性联接件在装配前的形状基本上相似于一个圆形断面的杆。当它们被装配后，它们被径向装载力相对地压紧，因而它们的断面变成基本上卵形。
固定这些弹性联接件的简单方法是把平行于联轴器旋转轴的保持条通过径向相对的表面，把部分深度连接和固定在联接件上;保持条的从弹性联接件上径向伸出的那部分被夹持于内、外联接环壁的相邻凹槽中。最好是用热胶法把保持条固定在弹性联接件上，又最好是保持条的伸出部分的断面以及容纳这个断面的相应的内、外联接环上的槽都是燕尾形的。
这些有预定外形尺寸的弹性联接件的弹性变形能力能符合要求;如，制有一个平行于环的旋转轴的连续孔，并有一个特定的尺寸以便比实心的弹性联接件更增加弹性。
按照本发明的另一特征，把各室在其端面上封闭起来，各平端的环可拆地固定在内、外联接环的各端面上，在各端环上有彼此径向相邻的齿，它们带有间隙地交错啮合，任何两个在同一端面上周向连续布置的齿形成一对并围成一个室。在这场合，当联轴器在正常位置时，一对齿之间的间隙必须足够大以保证各弹性联接件到达予定剪切应力水平时，即当两同心的联接环彼此相对地作相应旋转之后，各齿彼此不顶着。同时，当到达最大扭矩时这些齿可被作为顶着装置以停止旋转。
比起先有弹性强制联轴器来，本发明提供的主要优点是在低扭矩时有很低的扭刚度和相当高的转角，因为在低扭矩时这些弹性联接件（不像在强制式或爪式联轴器中的那样）开始时只受剪切应力。这种剪切应力由各弹性联接件和围成相关室的一对凸齿间的间隙造成。只有当由自由变形引起的允许剪切应力几乎达到时，两个联接环的凸齿才能接触这些弹性联接件以产生进一步的自由扭曲。当联轴器的扭矩负荷增加时，这些弹性联接件的应力由剪切变为压缩。这种工作状态的效果是比传统的弹性爪式联轴器能传送更高的扭矩。
下面参照附图对按照本发明弹性联轴器的一个实施例作详细说明。这些图中：
图1是弹性联轴器的一个端视图，其顶上的一半被垂直于旋转轴的平面所剖开，
图2是弹性联轴器沿图1中Ⅰ-Ⅰ线轴向剖面的侧视图。
弹性联轴器的金属联接件有一个内联接环1和一个与它同心的外联接环2，内环1有一个中心孔3以容纳一根输入轴或输出轴（未示出）。外环2的周缘上有一个法兰环4，其上有许多通孔5，它们彼此等距分布排列在周向，它们的轴线平行于联轴器的旋转轴;这些孔5用来容纳固紧螺钉以便把联轴器固定到另外的传动件上。
在内环1的外部圆筒形造形面6上有基本上径向的凸齿7，它们的断面基本呈镰刀形，彼此等距地分布排列在周向，凸齿7的自由端延伸靠近外环2的内造形面8。从表面8上径向向内伸出同样数目的凸齿9;凸齿9有和凸齿7相同的断面形状，只是镰刀的弯曲方向相反。
任何外环凸齿9和一个内环凸齿7形成一对，凸齿7在凸齿9的周向后面。凸齿对9、7围成一个轴向室，在本实施例中共有6个室，被置于各室中的是一个弹性联接件10，它用橡胶之类做成，其轴向长度相应于室的轴向长度，即各联接环1、2的轴向长度。这些弹性联接件10的形状在安装前是圆断面杆状;安装后它们被径向压缩而形成图1中所示的卵形断面。这种压缩使件10受到予定的径向负荷。各个件10有一个圆形通孔11，受压后也变成卵形了，如图1中所示。这些件10的弹性以及联轴器的扭刚度能通过改变孔11的断面尺寸来变化。
这些件10由其和内环1以及外环2的接触支承表面来固定。这样，在每个这种表面的中央有一条平行于联轴器旋转轴延伸的槽，其中容纳着保持条12、13，它的伸出部分是燕尾形断面的。各保持条12、13牢固地固定在弹性联接器10上，最好用热胶法。这些条12、13的伸出的燕尾部分各自牢固地置于内、外联接环1、2的相配槽14、15中。为了使件10进入工作位置，把相应的被压缩了的弹性联接件从一个端面轴向地引入，使它的两个条12、13配入槽14、15中。
图1所示的弹性联轴器是处于无负荷正常位置。在此位置，件10在周向并没有充满室;而是，在其前后有着间隙16、17。当联轴器开始承受负荷，即，如当外环2相对于内环1作顺时针方向旋转，间隙16、17能使件10开始作自由扭曲而受到剪切应力。
间隙16、17的尺寸是这样的，即当各件10的剪切应力到达予定水平，相关的凸齿7、9基本上同时和件10的两相对造形表面接触，此后它就不再自由变形而只承受压缩应力。
在联轴器负荷的初始阶段，联轴器的扭刚度仅由件10的自由变形一起的剪切力所决定。由于这个力被相对地缩小了，联轴器在起动时有很低的扭刚度，这种起动刚度纯由弹性件10的剪切应力造成，即使在零扭矩下也被严格地限定的。另外的优点是在这初始负荷阶段具有很低的扭刚度而联轴器的两个金属件无间隙地相互接触着。
当隙16、17被消除后，即当各对的凸齿7、9和相关的弹性件10接触后，各件10不能再作自由变形，各件10的应力由剪切变为压缩。联轴器能以适当的高的扭刚度来传送所需的高扭矩。
被发觉各件10的自由变形量可做成前端比后端稍为大些。为了保证凸齿7、9决不在各件10的自由变形阶段结束之后基本上同时接触，间隙16的宽度，在相关的件10前面要大于后面。
具有相同强度的一个扁平的外端环18和一个扁平的径向向内的端环19被用来封盖各室的两端面。联轴器两相对侧的各端环也如此地被设计出来，因而在图中不表示出了。各个环18、19各自用相应的螺纹头销20、21可拆地固定在环2、1上，即通过销20、21配入各环上螺纹孔中，那些螺纹孔平行于联轴器的旋转轴延伸。在各环靠近轴向造形面的地方有齿22、23，它们彼此带有间隙地啮合，而其自由端伸近有关的特定相对造形表面。
如图1所示，各齿22、23都是梯形的，任何两个相连的齿22、23的倾斜齿侧面彼此相近。任何两个倾斜齿侧面彼此相近的齿22、23形成一对并配合着在它们的端面上围成一个室;当联轴器在其正常位置时，一对齿22、23大致上对称于室的中心线布置，并部分地盖着相关的件10的前端和后端。在一对齿22、23之间留有间隙24，它至少足够大到以保证当到达各弹性件10的予定水平的剪切应力时，各齿22、23并不相互顶着。
这种弹性联轴器仅用于单向工作。如需要使联轴器作双向工作，可用两个相连的联轴器来保证两相反方向的传动。

Claims (7)

1、一种弹性联轴器有两个金属件，一个可连接输入，另一个可连接输出，在两个件之间传送的扭矩是通过许多周向排列的用橡胶之类做的弹性联接件来实现的，金属件包括一个内联接环和与它同心的一个外联接环，各环的造形表面上沿着周向形成有许多交错相嵌的基本上径向的凸齿和齿，它们延伸于各联接环的轴向长度上并靠近有关的特定相对的造形表面，任何两个在周向连续的凸齿形成一对，它们相互间的靠近的表面是凹形的，围成一个室，其纵轴平行于旋转轴延伸，一个弹性联接件被置于该室中，此各弹性联接件的形状在安装前基本上像圆形杆，其长度基本上相应于各联接环的轴向长度，在安装后，此各弹性联接件承受一个予定的径向负荷，其特征为该各弹性联接件(10)被固定到内联接环(1)和外联接环(2)的造形表面(6、8)上，当联轴器在它的正常位置时，在各弹性联接件(10)和各对凸齿(7、9)之间有间隙(16、17)，使各弹性联接件(10)能自由地扭曲，以应答一个初始剪切应力，直至各弹性联接件(10)基本上同时和围成室的凸齿(7、9)接触的一个予定水平的剪切应力。
2、如权利要求1的联轴器，其特征为平行于联轴器旋转轴延伸的保持条（12、13）以其部分深度配合并固定在联接件（10）中，件（10）的径向相对的表面和内、外联接环（1、2）配合;条（12、13）的从弹性联接件（10）径向伸出的部分各自保持在内、外联接环（1、2）的相应的槽（14、15）中。
3、如权利要求2的联轴器，其特征为各保持条（12、13）用热胶法固定于弹性联接件（10）上。
4、如权利要求2或3中的联轴器，其特征为各保持条（12、13）的伸出部分是燕尾形断面的并各自保持于内、外联接环（1、2）的相符形状的槽（14、15）中。
5、如权利要求1-4中任一的联轴器，其特征为各弹性联接件（10）制有一个平行于联轴器旋转轴的中央通孔（11）。
6、如权利要求1-5中任一的联轴器，其特征为各扁平的端环（18、19）都是可拆地各自装在内、外联接环（1、2）的两端面上，在各端环（18、19）上有齿（22、23）它们都相互径向地靠近并且两侧有空隙地交错地啮合，任何两个在同一端面上周向连续布置的齿（22、23）形成一对并配合着围成一个室。
7、如权利要求6中的联轴器，其特征为当联轴器在它的正常位置时，一对齿（22、23）之间的间隙（24）至少足够大到保证当各弹性联接件（10）的剪切应力达到予定水平时，各齿（22、23）彼此不顶着。
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