一种可在狭窄空间内使用的全金属联轴器的制作方法

1.本发明涉及一种联轴器，尤其是涉及一种可在狭窄空间内使用的全金属联轴器。


背景技术：

2.联轴器是指联接两轴或轴与回转件，在传递运动和动力过程中一同回转，在正常情况下不脱开的一种装置。有时联轴器也作为一种安全装置用来防止被联接机件承受过大的载荷，起到过载保护的作用，能广泛应用于起重、工程运输、矿山、石油、船舶、煤炭、橡胶、造纸机械及其它重机行业的机械轴系中传递扭矩。联轴器按结构不同可分为高压减震橡胶型联轴器、膜片型联轴器、梅花型联轴器、波纹管型联轴器、十字滑块型联轴器、刚性联轴器和万向联轴器等。
3.大型机器设备调整驱动轴和被动轴两轴实现同轴较为困难，因此通常选择在驱动轴和被动轴之间安装使用寿命长和易损件更换方便的联轴器，起到传递扭矩、补偿轴间安装偏差、吸收设备振动和缓冲载荷冲击等作用。然而，现有的非全金属联轴器相对全金属联轴器存在使用寿命不长、对高温和高污染环境比较敏感的问题，如梅花型联轴器属于非全金属联轴器，梅花型联轴器包括金属小轴套、与金属小轴套相适配的金属大轴套及设置于金属小轴套和金属大轴套配合后形成的空腔内的非金属弹性体，非金属弹性体易受到工作环境(高温、化工等高污染对非金属材料有影响的环境)的干扰，会直接影响使用寿命。部分全金属联轴器也存在使用寿命有限的问题，如膜片型联轴器，虽然其无需润滑和维护，不仅提高了经济效益，而且对环境污染小，但是其数片膜片形成的弹性体的疲劳程度低，耐久性差，也会直接影响使用寿命。此外，现有的联轴器还都存在以下几方面问题：1)存在轴向长度较长的问题，为方便联轴器的安装和维护，目前主要应用于驱动轴和被动轴之间有足够的安装空间的机器设备中，而在轴向狭窄空间内应用比较困难；2)对轴径相差较大的驱动轴和被动轴无法进行直接连接。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是提供一种可在狭窄空间内使用的全金属联轴器，其可应用于轴向狭窄空间内，且其使用寿命长、维护成本低、能够对轴径相差较大的驱动轴和被动轴进行直接连接，同时其可适应高温、高腐蚀的一些复杂工作环境。
5.本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种可在狭窄空间内使用的全金属联轴器，其特征在于包括用于与机器设备的驱动轴连接的连接件、呈方形结构的滑片及能够补偿轴间安装偏差的间隙配合结构，所述的连接件由连接轴和连接基板组成，所述的连接轴的其中一个轴端与所述的驱动轴连接，所述的连接轴的另一个轴端与所述的连接基板的正面固定连接，所述的间隙配合结构由开设于所述的滑片的四个角区域上的共四个卡槽、对称设置于所述的连接基板的背面上的两个第一凸块、对称设置于机器设备的被动轴朝向所述的驱动轴的轴端端面上的两个第二凸块组成，所述的滑片的每条对角线上的两个所述的卡槽对称，两个所述的第一凸块嵌入所述的滑片的其中一条对角线上的两个所述的
卡槽内，两个所述的第二凸块嵌入所述的滑片的另一条对角线上的两个所述的卡槽内，所述的第一凸块与对应的所述的卡槽及所述的第二凸块与对应的所述的卡槽均间隙配合。
6.所述的卡槽为开口朝向所述的滑片的外部的矩形槽，所述的第一凸块和所述的第二凸块为尺寸相同的矩形块。将卡槽设计成矩形槽，并将第一凸块和第二凸块设计成矩形块，能够更好地确保第一凸块与对应的卡槽及第二凸块与对应的卡槽之间的间隙配合。
7.所述的第一凸块嵌入对应的所述的卡槽内后所述的第一凸块与对应的所述的卡槽之间的单边间隙为4微米，所述的第二凸块嵌入对应的所述的卡槽内后所述的第二凸块与对应的所述的卡槽之间的单边间隙为4微米。为使滑片在径向平面(驱动轴和被动轴的径向平面)内可随意移动，将第一凸块与对应的卡槽三边(卡槽的两侧边及底边)之间的单边间隙设计为4微米，同样将第二凸块与对应的卡槽三边之间的单边间隙设计为4微米，4微米这个数值是通过大量实验确定的最佳数值。
8.所述的连接基板呈长条形，两个所述的第一凸块对称设置于所述的连接基板的背面的长度方向上。由于与两个第一凸块配合的两个卡槽位于滑片的其中一条对角线上，且两个第一凸块与对应的两个卡槽配合后连接基板不能影响两个第二凸块与对应的两个卡槽的配合，因此将连接基板设计成长条形，在实际设计过程中可以同时考虑强度、成本及美观进行设计。
9.所述的连接轴与所述的驱动轴之间采用花键或平键连接，或采用现有的其它连接结构。
10.与现有技术相比，本发明的优点在于：
11.1)该全金属联轴器中滑片为片状结构且在保证强度的情况下可以尽量做薄，而连接件的连接基板同滑片一样在保证强度的情况下可以尽量做薄，连接件的连接轴的长度能够与驱动轴可靠连接即可，因此整个全金属联轴器的轴向长度相对现有的联轴器得到了大幅的减小，使得该全金属联轴器可应用在轴向狭窄空间内实现动力传递。
12.2)由于该全金属联轴器中的滑片、连接件及第一凸块和第二凸块均为金属件，且滑片与连接基板和被动轴之间的连接均为刚性连接，因此大大延长了该全金属联轴器的使用寿命。
13.3)该全金属联轴器的结构组成简单，且疲劳程度高，维护成本低。
14.4)由于该全金属联轴器的主要受力点在第一凸块和卡槽及第二凸块和卡槽处，只要在轻度范围内，驱动轴轴径不变的情况下可满足一个较大范围的被动轴轴径选择，使得该全金属联轴器能够对轴径相差较大的驱动轴和被动轴进行直接连接。
15.5)该全金属联轴器在径向平面内有两个自由度，在第一凸块与对应的卡槽及第二凸块与对应的卡槽的间隙范围内滑片可随意移动，因此能够很好地补偿轴间安装偏差。
16.6)由于整个结构的组成件都为金属材料制成，因此可以根据工作环境对任意组成件进行表面处理和材料选择，以便适应不同的工作环境，尤其是高温、高腐蚀等复杂的工作环境。
附图说明
17.图1为本发明的全金属联轴器的整体立体结构示意图；
18.图2为本发明的全金属联轴器的整体侧视结构示意图；
19.图3为本发明的全金属联轴器的分解结构示意图。
具体实施方式
20.以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
21.本发明提出的一种可在狭窄空间内使用的全金属联轴器，如图所示，其包括用于与机器设备的驱动轴(图中未示出，如电机的输出轴)连接的连接件1、呈方形结构的滑片2及能够补偿轴间安装偏差的间隙配合结构3，连接件1由连接轴11和连接基板12组成，连接轴11的其中一个轴端与驱动轴连接，连接轴11的另一个轴端与连接基板12的正面固定连接，间隙配合结构3由开设于滑片2的四个角区域上的共四个卡槽31、对称设置于连接基板12的背面上的两个第一凸块32、对称设置于机器设备的被动轴9朝向驱动轴的轴端端面上的两个第二凸块33组成，滑片2的每条对角线上的两个卡槽31对称，两个第一凸块32嵌入滑片2的其中一条对角线上的两个卡槽31内，两个第二凸块33嵌入滑片2的另一条对角线上的两个卡槽31内，第一凸块32与对应的卡槽31及第二凸块33与对应的卡槽31均间隙配合。
22.在本实施例中，卡槽31为开口朝向滑片2的外部的矩形槽，第一凸块32和第二凸块33为尺寸相同的矩形块。将卡槽31设计成矩形槽，并将第一凸块32和第二凸块33设计成矩形块，能够更好地确保第一凸块32与对应的卡槽31及第二凸块33与对应的卡槽31之间的间隙配合。
23.在本实施例中，第一凸块32嵌入对应的卡槽31内后第一凸块32与对应的卡槽31之间的单边间隙为4微米，第二凸块33嵌入对应的卡槽31内后第二凸块33与对应的卡槽31之间的单边间隙为4微米。为使滑片2在径向平面(驱动轴和被动轴9的径向平面)内可随意移动，将第一凸块32与对应的卡槽31三边(卡槽31的两侧边及底边)之间的单边间隙均设计为4微米，同样将第二凸块33与对应的卡槽31三边之间的单边间隙均设计为4微米，4微米这个数值是通过大量实验确定的最佳数值。
24.在本实施例中，连接基板12呈长条形，两个第一凸块32对称设置于连接基板12的背面的长度方向上。由于与两个第一凸块32配合的两个卡槽31位于滑片2的其中一条对角线上，且两个第一凸块32与对应的两个卡槽31配合后连接基板12不能影响两个第二凸块33与对应的两个卡槽31的配合，因此将连接基板12设计成长条形，在实际设计过程中可以同时考虑强度、成本及美观进行设计，如设计成如图所示的形状。
25.在本实施例中，连接轴11与驱动轴之间采用花键或平键连接，或采用现有的其它连接结构。