一种超高转速安全柔性联轴器的制造方法
【专利摘要】本发明属于一种联轴器，具体公开一种超高转速安全柔性联轴器，它包括柔性细长轴，柔性细长轴的一端设有外联接花键，柔性细长轴的另一端与安装定位端连接，安装定位端的另一端与定位平面的一端连接，定位平面的另一端与外联接螺纹轴连接。该柔性联轴器适用于轻载、要求被连接件同轴度较好的连接场合，在轴向上可保证被连接件能高精度的跟随动力元件的旋转，同时在被联接负载过载时，过载保护部位断裂，使得与该联轴器相连接的机构运转起来更加安全可靠。
【专利说明】ー种超高转速安全柔性联轴器
【技术领域】
[0001]本发明属于ー种联轴器，具体涉及ー种用于柔性机械联接领域的超高转速安全柔性联轴器。
【背景技术】
[0002]联轴器作为ー种联接主、从动轴，传递运动和扭矩的通用部件，广泛应用于各类机械系统之中。由于机械系统各零部件的制造安装误差及受载变形等因素的影响，联轴器联接的两轴间一般会产生一定程度的相对位移。现有柔性联轴器仅在机组中起着传递动力、补偿径向和轴向不对中的作用对于ー些特殊用途，对于超高转速IOOOOOrpmエ况下能有效安全的传递运动和扭矩，还能够补偿一定的轴向、径向、角向位移而言，现有的柔性联轴器不适用于超高转速下被联接件的安全可靠运行。
【发明内容】
[0003]本发明针对现有柔性联轴器的不足，提出一种可以工作于超高转速下的安全可靠柔性联轴器，该柔性联轴器适用于轻载、要求被连接件同轴度较好的连接场合，在轴向上可保证被连接件能高精度的跟随动力元件的旋转，同时在被联接负载过载时，过载保护部位断裂，使得与该联轴器相连接的机构运转起来更加安全可靠。
[0004]实现本发明目的的技术方案:ー种超高转速安全柔性联轴器,它包括柔性细长轴，柔性细长轴的一端设有外联接花键，柔性细长轴的另一端与安装定位端连接，安装定位端的另一端与定位平面的一端连接，定位平面的另一端与外联接螺纹轴连接。
[0005]所述的外联接花键和定位平面的直径为柔性细长轴直径的2?3倍。
[0006]所述的外联接花键、柔性细长轴、安装定位端、定位平面和外联接螺纹轴为一体结构。
[0007]所述的定位平面的两侧各设有ー个施加カ矩平面。
[0008]本发明的有益技术效果在于:该联轴器轴系连接体设计为一端外花键，一端外螺纹结构，中间部位为细长轴过载保护部位。其中外花键和外螺纹左侧安装定位端面部位的直径为中间细长轴尺寸的2到3倍，在超高速下运行吋，由于外花键具有各向位移补偿量大、阻尼大、吸振能力及调频能力强等特点，可以大幅度减轻附加载荷，能较好地保护被联接的主机、齿轮箱及轴系。在ー些中大型负载和超高转速的エ况下，中间细长轴的柔性来吸收径向和轴向的不对中，这种中间细长轴大大減少了悬臂质量，因而也减小了被联接件的振动，同时由于这种细长轴的高柔性，使其能够阻隔传向主工作部件的扭转激振频率。同时当输入扭矩超过特定值时，过载保护部位断裂，从而保护超高速输入轴与叶轮泵样机。动カ学设计计算表明，柔性连轴器可以调整轴系的动力学特性，降低轴系的对中要求，该柔性联轴器可减少联接件之间的剪切力、弯矩的传递，结构设计简单、精度高、加工难度小。能够应用于航空(飞机/直升机/战斗机)、航天(火箭/卫星)、武器(坦克/加农炮/导弹/航空母舰)、核エ业、汽车エ业、医疗器械、加工制造等多个行业需要超高转速安全连接的场合。【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是本发明所提供的ー种超高转速安全柔性联轴器的主视示意图；
[0010]图2是本发明所提供的外联接花键的B-B向剖面示意图；
[0011]图3是本发明所提供的安装定位端的C-C向剖面示意图；
[0012]图4是本发明所提供的ー种超高转速安全柔性联轴器的三维结构示意图。
[0013]其中:1、外联接花键，2、柔性细长轴，3、安装定位端，4、定位平面，5、外联接螺纹轴，6、施加カ矩平面。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图对本发明作进ー步详细说明。
[0015]如图1、图2、图3和图4所示，本发明所提供的ー种超高转速安全柔性联轴器，该联轴器的中部为柔性细长轴2，柔性细长轴2的一端设有外联接花键1，柔性细长轴2的另一端与锥形的安装定位端3直径小的一端连接，安装定位端3直径大的一端与圆柱面形的定位平面4的一端连接，定位平面4的另一端与外联接螺纹轴5的一端连接。外联接螺纹轴5的悬置端具有外螺纹。外联接花键1、柔性细长轴2、安装定位端3、定位平面4和外联接螺纹轴5为一体结构。柔性细长轴2为过载保护部位。外联接花键I和定位平面4的部位的直径为柔性细长轴2直径的2倍到3倍，例如可以使2倍，2.5倍或者3倍。定位平面4的两侧各设有ー个施加カ矩平面6。
[0016]如图1所示，本发明所提供的ー种超高转速安全柔性联轴器工作时:将外联接花键I旋入被联接件的对应内花键中，外联接螺纹轴5的外螺纹端旋入另一侧被联接件的内螺纹孔中。在安装过程中用力矩扳手施加力矩于施加カ矩平面6上，安装过程中利用定位平面4能与外螺纹端联接部件的紧密贴合来保证联接的对中度，实际エ况下用于连接高速电主轴和涡轮转子。动力学设计计算表明，在超高速エ况下运行时，该柔性连轴器能够调整轴系的动力学特性，降低轴系的对中要求。轴系连接体设计为一端外花键，一端内花键，中间部位为过载保护部位；当输入扭矩超过特定值时，过载保护部位(即柔性细长轴2)断裂，从而保护超高速输入轴与叶轮泵样机，极大提高了试验过程的可靠性合安全性。
[0017]该超高转速安全柔性联轴器中间细长柔性联接部位可承受的最大极限扭矩为
9.78Nm。该超高转速安全柔性联轴器在恒定功率不同转速エ况下运行时中间细长柔性联接部位可承受的最大扭矩:(I)例如，叶轮泵功率为32kW、转速为75000rpm时，连接体轴所能传递的扭矩为4.07Nm ； (b)例如，叶轮泵功率为32kW、转速为90000rpm时，连接体轴所能传递的扭矩为3.39Nm。
[0018]上面结合附图和实施例对本发明作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗g的前提下作出各种变化。本发明中未作详细描述的内容均可以采用现有技木。
【权利要求】
1.ー种超高转速安全柔性联轴器，其特征在于:它包括柔性细长轴(2)，柔性细长轴(2)的一端设有外联接花键(1)，柔性细长轴(2)的另一端与安装定位端(3)连接，安装定位端(3)的另一端与定位平面(4)的一端连接，定位平面(4)的另一端与外联接螺纹轴(5)连接。
2.根据权利要求1所述的ー种超高转速安全柔性联轴器，其特征在于:所述的外联接花键(I)和定位平面(4)的直径为柔性细长轴(2)直径的2?3倍。
3.根据权利要求1或2所述的ー种超高转速安全柔性联轴器，其特征在于:所述的外联接花键(I)、柔性细长轴(2)、安装定位端(3)、定位平面(4)和外联接螺纹轴(5)为一体结构。
4.根据权利要求3所述的ー种超高转速安全柔性联轴器，其特征在于:所述的定位平面(4)的两侧各设有ー个施加カ矩平面(6)。
【文档编号】F16D3/02GK103527649SQ201210231243
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2012年7月4日 优先权日:2012年7月4日
【发明者】郭军刚, 胡丽国, 宁琦 申请人:北京精密机电控制设备研究所, 中国运载火箭技术研究院