[发明专利]一种弹性扭转轴

说明书

技术领域

本发明属于微小推力发动机推力测量技术领域，涉及一种弹性扭转轴。

背景技术

弹性轴是一种可以实现有一定弹性扭转自由度的部件，在生产和生活中用于很多的方面，例如：

车辆中的减震和传动装置；机器人四肢上的关节点；节流联动装置；压力传感器；扭矩的测量；自动阀门的控制；科学仪器的标定；作用力大小的测量等。

上述弹性轴通常由弹性可移式联轴器连接两段轴而组成。弹性可移式联轴器简称为弹性联轴器，它是利用弹性元件的弹性变形补偿轴的位移和偏斜，同时弹性元件也具有缓冲和减震的性能。这些弹性联轴器包括蛇形弹簧联轴器、径向多层板式联轴器、弹性圈柱销联轴器、尼龙柱销联轴器和橡胶套筒联轴器等。

上述弹性轴的主要缺点是联轴器两端的轴线会出现偏差，使得轴的动作不精确、测量不准确等，同时，上述轴一般情况下会有润滑装置，不能直接用于真空工作环境下。

发明内容

本发明的目的在于提供一种简单的弹性扭转轴，用于实现机械中要求有多次扭转的部件，同时，它不含有任何润滑剂，所以可以在真空条件下应用。

本发明的一种弹性扭转轴，包括轴、弹性元件和连接装置，所述弹性元件通过连接装置固定连接在轴的两端；

连接装置包括安装法兰、橡胶座A、卡环法兰盘A、开口固定环A、卡环法兰盘B、开口固定环B及橡胶座B；

所述的弹性元件固定在橡胶座A、橡胶座B之间，约束弹性元件轴向位置；

开口固定环A、开口固定环B为有一段开口的圆环，并且外环面呈锥角，卡环法兰盘A、卡环法兰盘B中心分别开有中心孔，所述的中心孔内孔面呈锥角，和开口固定环A、B外环面的锥角相对应；安装的时候，所述的开口固定环A套在弹性元件一端的外表面，所述的卡环法兰盘A套在开口固定环A的外表面，并通过螺栓与安装法兰连接，同时保证在螺栓预紧卡环法兰盘A过程中，开口固定环A压紧弹性元件；所述的开口固定环B套在弹性元件另一端的外表面，所述的卡环法兰盘B套在开口固定环B的外表面，并通过螺栓与轴上的法兰盘连接，同时保证在螺栓预紧卡环法兰盘B过程中，开口固定环B压紧弹性元件；

轴的两端带有法兰盘，在法兰盘中心开有圆槽，用于安放橡胶座B，轴通过法兰盘与卡环法兰盘B用螺栓、螺母和垫片固定相连；

所述的橡胶座A安放在安装法兰的底座圆槽内，过盈配合；橡胶座B安放在轴两端的安装法兰的底座圆槽内，过盈配合；

本发明的优点在于：

(1)弹性扭转轴的弹性元件没有摩擦，不使用润滑剂；

(2)弹性元件的固定保证了弹性扭转功能的实现；

(3)本发明可以应用在火箭发动机的万向节上，也可以用于真空舱中测量喷管的推力，尤其是微小推力的测量；

附图说明

图1是本发明的弹性扭转轴装配剖面图；

图2是本发明的弹性扭转轴总体装配示意图；

图3是本发明的开口固定环A、B的俯视结构示意图；

图4是本发明的图3中D-D面的结构示意图；

图5是本发明的卡环法兰盘A、B的俯视结构示意图；

图6是本发明的图5中E-E面的侧视结构示意图；

图7是本发明的图2中C部分的放大图结构示意图；

图中：

1-轴             2-弹性元件       3-橡胶座A         4-橡胶座B

5-安装法兰       6-卡环法兰盘A    7-开口固定环A     8-卡环法兰盘B

9-开口固定环B    10-连接装置

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步的详细说明。

本发明是一种弹性扭转轴，如图1所示，包括：轴1、弹性元件2和连接装置10；

轴1由不锈钢制作而成，如图2所示，两端加工有连接弹性元件2的法兰盘，在法兰盘中心，开有弹性元件2的底座圆槽，用于安放橡胶座B4，法兰盘与卡环法兰盘B8用螺栓、螺母和垫片固定相连，整个轴1的轴向强度和径向强度较高，使得轴向和径向位移很小，可以忽略。本发明所述的一种弹性扭转轴结构以轴1的中线左右对称，现在就一边具体说明。

弹性元件2由板式弹簧片及圆筒构成，弹簧片的材料和加工工艺保证弹簧的弹性在负20度到正20度扭转中为弹性形变。弹性元件2的一端连接橡胶座A3，另一端连接橡胶座B4，橡胶座A3、橡胶座B4用于实现对弹性元件2轴向位移的限制，橡胶座A3和橡胶座B4内径和弹性元件2外径为过盈配合；橡胶座A3的外径和安装法兰5的底座圆槽内径、橡胶座B4的外径和轴1一端的法兰盘底座圆槽内径均为过盈配合。