一种用于膜盘联轴器的轴线辅助维持机构的制作方法

1.本技术属于航空控发动机轴系连接领域，特别涉及一种用于膜盘联轴器的轴线辅助维持机构。


背景技术：

2.膜盘联轴器具有结构简单、补偿能力强、无需润滑等诸多优点，而且振动小、噪音低、操作维护较为方便，适用于大功率,因此被广泛应用于航空领域等对联轴器有高可靠性要求的场所。
3.膜盘联轴器膜盘型面最薄处通常不超过1mm，在工作过程中膜盘受离心力，扭矩，弯矩等多种变载荷作用，受力形式十分复杂。在材料加工问题、金属疲劳及过载等多种因素作用下，膜盘可能出现破损断裂。为联轴器断裂后轴系失去稳定的旋转轴线高速甩动或飞出击伤周边装置导致更大的损失，需使传动轴在膜盘破损后在原旋转轴线上空转；国内专利cn109404432a提供了一种结构简单的轴线辅助维持机构，该结构其中一侧法兰内壁固定有限位内套，限位内套远端越过膜盘组件延伸至另一侧轴管内壁，限位内套与轴管内壁之间留有径向间隙，避免膜盘在补偿角位移时二者干涉。当膜盘破损后，限位内套与轴套内壁相互约束，避免轴系产生过大的甩动。但容易理解的是，限位内套与轴套内壁为滑动摩擦，且二者之间为避免角向运动干涉而留有的径向间隙将无法准确定位轴系回转轴线，结合滑动摩擦的缺点，该机构存在摩擦力大，磨损大，温升高，振动大等问题。综上，该轴线辅助维持机构仅能提供最基本的保护，需要在联轴器损坏后立即停车维修。然而，在航空航天领域，如在飞行过程中联轴器损坏，很可能需要轴系空转维持至安全着陆，因此，需要一种新型的轴线辅助维持机构解决上述问题。


技术实现要素：

4.为了解决联轴器既不影响膜盘联轴器补偿轴向位移也不影响角向偏移；
5.为了解决当膜盘破损后，联轴器两端的轴无法保持原有回转轴线的问题，以及其轴线维持装置之间因较大的摩擦产生磨损与温升问题；
6.为了解决当膜盘破损后，轴系之间因同轴度较大产生剧烈振动的问题；一种用于膜盘联轴器的轴线辅助维持机构，其特征在于，包括：
7.膜盘组件；
8.连接于膜盘组件一端的第一法兰，连接于膜盘组件另一端的第二法兰；
9.贯穿第二法兰中心孔的销轴，销轴与膜盘组件同轴，销轴上安装有轴承组件，轴承组件与膜盘组件内壁面间隙配合。
10.优选的是，轴承组件包括第一轴承、第二轴承以及轴承套，轴承套内壁中心设有一处台阶环，所述台阶环将轴承套内壁分为分别与第一轴承与第二轴承的外环配合的两个内柱面。
11.优选的是，轴承套两端处的外径小于中间的处的外径。
12.优选的是，销轴的自由端处具有外螺纹，自锁螺母连接所述外螺纹给轴承组件提供向第二法兰压紧的预紧力，第二法兰具有台阶面，所述台阶面抵住所述轴承组件。
13.优选的是，自锁螺母与第二轴承之间具有压环，压环一端与自锁螺母连接，另一端与第二轴承的内环连接；所述台阶面具有凸缘，所述凸缘抵住第一轴承的内环，第二轴承与第一轴承的内环之间安装调整垫，调整垫用于调整第二轴承与第一轴承的内环之间距离。
14.优选的是，所述轴承套6内部台阶环设有高台阶与低台阶。在第二轴承与第一轴承外环之间具有直径较大的低台阶以及直径较小且轴向长度小于低台阶的高台阶，所述低台阶用于调整第二轴承与第一轴承的外环之间距离，所示高台阶与轴承之间的间隙可以填充润滑油脂。
15.优选的是，调整垫的轴向长度小于所述低台阶的轴向长度。
16.优选的是，调整垫的外径小于第二轴承与第一轴承内环的外径；轴承套低台阶的直径大于第二轴承与第一轴承外环的内径。
17.本技术的优点包括：
18.1、降低了膜盘破损后机构的摩擦力，减小了机构温升及磨损，提高了轴系的空转维持时间。
19.2、提供了更高的同轴度控制水平，降低轴系空转时的振动。
20.3、提供了保证更高的同轴度控制水平下的轴向补偿与径向补偿同时存在的联轴器。
21.4、双轴承设计提高了维持机构的强度及寿命。
附图说明
22.图1是本技术一优选实施方式用于膜盘联轴器的轴线辅助维持机构示意图；
23.图2本技术一优选实施方式轴承组件示意图。
具体实施方式
24.为使本技术实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施方式中的附图，对本技术实施方式中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施方式是本技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。基于本技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本技术保护的范围。下面结合附图对本技术的实施方式进行详细说明。
25.如图1-图2所示，本技术提供了一种用于膜盘联轴器的轴线辅助维持机构，包括：
26.膜盘组件3，膜盘组件3具有4个膜盘，每两个膜盘为一组，两组膜盘之间在膜盘小直径处焊接，每组的两个膜盘在最大直径处焊接；形成具有较强轴向以及径向补偿能力的膜盘组件3；
27.连接于膜盘组件3一端的第一法兰1，连接于膜盘组件3另一端的第二法兰2第二法兰2在设计时留有中心孔，销轴4从中心孔向第一法兰1侧穿出，销轴4与膜盘组件3同轴，销轴4上安装有轴承组件5，轴承组件5与膜盘组件3内壁面间隙配合。
28.在一些可选实施方式中，轴承组件5包括第一轴承7与第二轴承8，第一轴承7与第二轴承8之间安装有轴承套6，轴承套6包括支撑环以及支撑环的内壁沿径向凸起形成的支撑壁，第一轴承7与第二轴承8的外环外壁面安装在轴承套6内壁面上，所述支撑壁将第一轴承7与第二轴承8隔开。
29.支撑套6的外柱面与膜盘组件3的盘心小间隙配合，支撑套6的外柱面被设计为中部直径大，两端直径略小的弧面，以避免支撑套6与膜盘组件3在联轴器补偿角位移时干涉。支撑套6的布置位置及宽度应能满足轴系在处于极限伸长状态下膜盘1断裂后仍能支撑到膜盘1的盘心。
30.轴承套6内部两侧各有一个与轴承外环配合的内柱面。轴承套内部中心设有一处台阶环，台阶环的高台阶将第一轴承7与第二轴承8隔开。台阶环上的低台阶起到轴向定位轴承的作用。第一轴承7与第二轴承8的外环安装在前述轴承套两侧的内柱面内。
31.轴承套6内部台阶环设有高低两个台阶。在第二轴承8与第一轴承7外环之间具有直径较大的低台阶以及直径较小且轴向长度小于低台阶的高台阶，所述低台阶用于调整第二轴承8与第一轴承7的外环之间距离，所示高台阶与轴承之间的间隙可以填充润滑油脂。
32.提供轴承拆卸工具接口，也避免调整轴承游隙时轴承内环与台阶环干涉。在两个轴承内环之间布置了一个轴向调整垫9，调整垫9用于对轴承进行预紧，消除第一轴承7和第二轴承8的游隙，增加轴承的旋转精度及刚度。在联轴器正常工作时，轴承预紧结构可避免轴承组件5因轴承游隙偏大发生旷动导致的轴承寿命降低及联轴器振动。在膜盘损坏后，轴承预紧使轴承组件5同轴度及刚度提高，继而提高了整个轴系空转时的同轴度，降低了轴系空转振动。调整垫通过修磨端面改变轴向尺寸满足上述预紧需求。为轴向定位轴承组件5，销轴4头部设计有螺纹，压环10套入销轴4并被自锁螺母11压紧在第一轴承7的内环上，消除轴承内环与调整垫之间的间隙。
33.当膜盘组件3损坏后，不具有稳定回转轴线的第一法兰1一侧至少有一个膜盘的盘心与支撑套6的外柱面接触，具有稳定回转轴线的第二法兰2通过销轴4、轴承组件5、支撑套6的传力路线为第一法兰1一侧的传动轴提供向心力。第一轴承7，第二轴承8通过滚动摩擦适应第一法兰1与第二法兰2的转速差。轴系得以在很低的摩擦力下维持准确的回转轴线，不会损伤周边装置。
34.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。