一种螺旋轴用球齿联轴器的制作方法

1.本实用新型涉及联轴器技术领域，具体而言，涉及一种螺旋轴用球齿联轴器。


背景技术：

2.在散货输送领域，螺旋输送设备以其卓越的环保性能，深受用户欢迎。螺旋轴的中间支承和联接方式是螺旋输送设备的关键技术之一，它的性能对于螺旋输送机的能耗、运行稳定性、制造安装的精度要求有着决定性的影响。
3.目前螺旋输送机采用的螺旋轴整体很长，需要采用分段式生产联接，目前的联接主要是刚性联接，通过刚性法兰盘与上下(或前后)螺旋轴刚性联接，该结构简单易行，但存在以下局限性：刚性联接为超静定结构，螺旋轴的结构变形和安装误差会引起支承部位支反力异常增大，使得螺旋输送机能耗过大；加工误差和安装误差会造成螺旋输送轴的振动冲击。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在提高分段式螺旋轴联接后的扭矩传递性能。
5.为解决上述问题，本实用新型提供了一种螺旋轴用球齿联轴器，包括：
6.外球齿轴，所述外球齿轴的一端设置有安装球体，所述安装球体远离所述外球齿轴的一端设置有定位平面，所述外球齿轴的另一端设置有第一法兰；
7.内球齿轴，所述内球齿轴的一端同轴设置有第二法兰，所述内球齿轴的另一端设置有内球齿座，所述内球齿座开设有安装槽，所述安装槽的内壁包括连接的第一球形周面和里端面，所述第一球形周面与所述安装球体的球面相匹配，所述第一球形周面适于与所述安装球体的球面花键联接，所述里端面的中心处设置有定位球，所述定位球适于与所述定位平面抵接；以及
8.球齿帽，所述球齿帽适于套在所述安装球体上，所述球齿帽的内壁包括连接的第二球形周面和平直周面，所述第二球形周面与所述安装球体的球面相匹配，所述平直周面的内径大于所述外球齿轴的直径，所述球齿帽适于与所述内球齿座连接以将所述安装球体固定于所述安装槽中。
9.进一步地，所述第一法兰与所述外球齿轴可拆卸连接。
10.进一步地，所述第一法兰与所述外球齿轴花键联接。
11.进一步地，螺旋轴用球齿联轴器还包括螺母，所述螺母适于将所述第一法兰锁紧在所述外球齿轴上。
12.进一步地，所述内球齿座的外壁设置有第一圆台，所述球齿帽的外壁设置有第二圆台，所述第一圆台和所述第二圆台适于通过螺纹件连接。
13.进一步地，所述第二球形周面处开设有环形槽，所述环形槽中安装有密封圈。
14.进一步地，所述内球齿轴的表面和所述外球齿轴的表面开设有键槽，所述键槽适于与螺旋叶片上的键连接。
15.进一步地，所述外球齿轴的表面设置有第一定位台阶，所述定位台阶适于为安装轴承座时提供定位。
16.进一步地，所述第一法兰和所述第二法兰上设置有第二定位台阶，所述第二定位台阶适于为连接螺旋轴时提供定位。
17.进一步地，所述里端面处开设有第一凹槽，所述第一凹槽中设置有定位球座，所述定位球座开设有第二凹槽，所述第二凹槽与所述定位球相匹配，所述第二凹槽的深度大于所述定位球的半径。
18.与现有技术相比，本实用新型提供的一种螺旋轴用球齿联轴器具有但不局限于以下有益效果：
19.通过在外球齿轴远离安装球体的一端的第一法兰连接一个螺旋轴，通过内球齿轴一端的第二法兰连接另一个螺旋轴，进而实现两个螺旋轴的连接，通过第一球形周面与安装球体的球面花键联接使得外球齿轴可以将扭矩传递给内球齿轴或者内球齿轴将扭矩传递给外球齿轴，进而实现两个螺旋轴之间扭矩的传递。通过在里端面的中心处设置定位球用于与安装球体的定位平面抵接，以此保证定位平面到里端面具有一定的距离，同时，通过与内球齿座连接后的球齿帽内壁的第二球形周面与安装球体的球面配合以保证安装球体不会从安装槽中脱离，同时，通过球齿帽内壁的平直周面与外球齿轴外壁之间的间隔保证外球齿轴可以绕定位球相对内球齿轴旋转一定的角度，从而使得在安装时允许适当的偏差，提高了两个螺旋轴连接后的扭矩传递性能。
附图说明
20.图1为本实用新型实施例的螺旋轴用球齿联轴器的示意性结构图；
21.图2为图1中a处的放大图。
22.标记说明：
23.1-外球齿轴，11-安装球体，111-定位平面，12-第一法兰，2-内球齿轴，21-第二法兰，22-内球齿座，221-安装槽，2211-里端面，222-第一圆台，3-定位球，4-定位球座，5-球齿帽，51-第二圆台，52-第二球形周面，53-平直周面，6-密封圈，7-螺母。
具体实施方式
24.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。
25.在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
26.参见图1和图2，本实用新型实施例的一种螺旋轴用球齿联轴器，包括外球齿轴1、内球齿轴2和球齿帽5。外球齿轴1的一端设置有安装球体11，安装球体11远离外球齿轴1的一端设置有定位平面111，外球齿轴1的另一端设置有第一法兰12；内球齿轴2的一端同轴设置有第二法兰21，内球齿轴2的另一端设置有内球齿座22，内球齿座22开设有安装槽221，安装槽221的内壁包括连接的第一球形周面和里端面2211，第一球形周面与安装球体11的球面相匹配，第一球形周面适于与安装球体的球面花键联接，里端面2211的中心处设置有定
位球3，定位球3适于与定位平面111抵接；球齿帽5适于套在安装球体11上，球齿帽5的的内壁包括连接的第二球形周面52和平直周面53，第二球形周面52与安装球体11的球面相匹配，平直周面53的内径大于外球齿轴1的直径，球齿帽5适于与内球齿座22连接以将安装球体11固定于安装槽221中。
27.需要说明的是，外球齿轴1的一端指的是外球齿轴的前端，外球齿轴1的另一端指的是外球齿轴的后端，内球齿轴2的一端指的是内球齿轴2的前端，内球齿轴2的另一端指的是内球齿轴2的后端。
28.其中，“安装球体11”并不是一个完整的球体，它可以看成一个完整球体切除两块后具有两个平整面的实体，该两个平整面相平行，一个平整面与外球齿轴1的一端同轴连接，另一个平整面即为前述的“定位平面111”。
29.结合附图1和附图2所示，第一球形周面可以理解为一个圆筒面，该圆筒面到内球齿轴2轴线的距离由其前端到后端逐渐增大，第一球形周面在任意一条内球齿轴2轴线所在平面的截面上，第一球形周面的截面在一个圆(记为第一假设圆)上，且该第一球形周面后端到内球齿轴2轴线的距离为第一假设圆的半径；同理，第二球形周面52也可以理解为一个圆筒面，该圆筒面到外球齿轴1轴线的距离由其前端到后端逐渐减小，第二球形周面52在任意一条外球齿轴1轴线所在平面的截面上，第二球形周面52的截面也在一个圆(记为第二假设圆)上，且该第二球形周面52的前端到外球齿轴1轴线的距离为第二假设圆的半径，其中，第一假设圆和第二假设圆半径相同。平直周面53到外球齿轴1轴线的距离由其前端到后端不变，平直周面53前端到外球齿轴1轴线的距离等于第二球形周面52后端到外球齿轴1轴线的距离。
30.这里，通过在外球齿轴1远离安装球体11的一端的第一法兰12连接一个螺旋轴，通过内球齿轴2一端的第二法兰21连接另一个螺旋轴，进而实现两个螺旋轴的连接，通过第一球形周面与安装球体11的球面花键联接使得外球齿轴1可以将扭矩传递给内球齿轴2或者内球齿轴2将扭矩传递给外球齿轴1，进而实现两个螺旋轴之间扭矩的传递。通过在里端面2211的中心处设置定位球3用于与安装球体11的定位平面111抵接，以此保证定位平面111到里端面2211具有一定的距离，同时，通过与内球齿座22连接后的球齿帽5内壁的第二球形周面52与安装球体11的球面配合以保证安装球体11不会从安装槽221中脱离，同时，通过球齿帽5内壁的平直周面53与外球齿轴1外壁之间的间隔保证外球齿轴1可以绕定位球3相对内球齿轴2旋转一定的角度，从而使得允许一定的加工误差和安装误差，提高了两个螺旋轴连接后的扭矩传递性能。
31.另外，由于球齿帽5内壁的第二球形周面52与安装球体11的球面配合后，限制安装球体11沿外球齿轴1的轴向移动，可以承受较大的轴向力。
32.可以理解的是，第一球形周面与安装球体11的球面花键联接指的是：安装球体11的球面上具有多个间隔分布的齿槽，多个齿槽环绕外球齿轴1的轴线分布，而第一球形周面上设有多个与齿槽相配合的齿，通过齿与齿槽的配合实现花键联接，其中，可以理解的是，第一球形周面上的齿的长度要小于齿槽的长度，以保证安装球体可以在安装槽中轻微转动。
33.可选地，第二法兰21、内球齿轴2和内球齿座22为一体式结构，结构稳定、刚度更高，另外，生产成本较低。
34.可以理解的是，组装本实施例的螺旋轴用球齿联轴器时，可以是：先将外球齿轴1一端的安装球体11装入内球齿座22中的安装槽221中直至定位平面111抵接定位球3，并使安装球体11的球面与安装槽221内壁的第一球形周面花键联接，之后将球齿帽5套在露在内球齿座22的外部的安装球体11上并将球齿帽5与内球齿座22连接在一起。
35.可以理解的是，可以通过控制生产出的外球齿轴1的外壁到平直周面53的间距，以调节外球齿轴1可偏转的角度。
36.可选地，第一法兰12与外球齿轴1可拆卸连接。
37.这里，为了便于将整体式轴承座安装在外球齿轴1上，继而将第一法兰12与外球齿轴1设计成拆分式结构。
38.可选地，第一法兰12与外球齿轴1花键联接。
39.这里，外球齿轴1的另一端，也就是后端的周面沿轴向设有多个长条形槽，第一法兰12的内圈设置有与多个长条形槽配合的齿条，以此实现花键联接。
40.可选地，螺旋轴用球齿联轴器还包括螺母7，螺母7适于将第一法兰12锁紧在外球齿轴1上。
41.这里，长条形槽远离外球齿轴1后端的一端以及螺母7的共同作用，将第一法兰12固定住。
42.其中，螺母7与第一法兰12之间还可以设置有止动垫片，固定效果更好。
43.可选地，内球齿座22的外壁设置有第一圆台222，球齿帽5的外壁设置有第二圆台51，第一圆台222和第二圆台51适于通过螺纹件连接。
44.这里，通过第一圆台222与第二圆台51对接后，并通过螺纹件连接在一起，以此实现内球齿座22和球齿帽5的连接，其中，第二圆台51优选与球齿帽5为一体式结构，第二圆台51与内球齿座22优选为一体式结构。
45.参见图1和图2，可选地，第二球形周面52处开设有环形槽，环形槽中安装有密封圈6。
46.这里，通过设置密封圈，防止灰尘进入联轴器内部，并防止内部的润滑脂溢出。
47.可选地，内球齿轴2的表面和外球齿轴1的表面开设有键槽，键槽适于与螺旋叶片上的键连接。
48.可选地，外球齿轴1的表面设置有第一定位台阶，定位台阶适于为安装轴承座时提供定位。
49.这里，第一定位台阶可以是设置在外球齿轴1表面的环形凸起，整体式轴承座可以从外球齿轴1的后端套入直至抵住第一定位台阶完成定位。
50.可选地，第一法兰12和第二法兰21上设置有第二定位台阶，第二定位台阶适于为连接螺旋轴时提供定位，可以保证螺旋轴联接的精度。
51.这里，第二定位台阶可以是设置在法兰端面的凸台，连接螺旋轴时，螺旋轴一端自带的法兰可以开设有与凸台配合的凹腔，通过该凹腔与第二定位台阶配合实现定位。
52.可选地，里端面2211处开设有第一凹槽，第一凹槽中设置有定位球座4，定位球座4开设有第二凹槽，第二凹槽与定位球3相匹配，第二凹槽的深度大于定位球3的半径。
53.这里，定位球3采用配合的方式安装在第二凹槽中，方便后续的更换。其中，将第二凹槽的深度设置成大于定位球3的半径，如此，将定位球3安装在第二凹槽中后，可以将内球
齿轴2的一端保持水平或者下倾斜状态，这样定位球3就不会从第二凹槽中掉落，便于后续与安装球体11的定位平面111的配合。
54.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
55.附图中x轴表示前后位置，并且x轴的正向(也就是x轴的箭头指向)表示前，x轴的负向(也就是与x轴的正向相反的方向)表示后；附图中z轴表示竖向，也就是上下位置，并且z轴的正向(也就是z轴的箭头指向)表示上，z轴的负向(也就是与z轴的正向相反的方向)表示下；同时需要说明的是，前述x轴和z轴的表示含义仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
56.虽然本实用新型公开披露如上，但本实用新型公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本实用新型公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本实用新型的保护范围。