[发明专利]一种共轴弹性传动付

说明书

技术领域

本发明涉及机械传动的联接方式及其装置。

背景技术

机械设备的共轴传动一般采用刚性联接，譬如，齿轮直接通过键(包括花键)联接在动力设备的轴上，这样的联接对设备的冲击大。为了减少冲击，人们通常采用弹性(柔性)联轴器联接动力轴和齿轮轴，但是，这种联接加大了设备的尺寸，增加了零部件(增加了成本)。另外，刚性联接不利于传动设备参数(转矩或扭矩)的实时测量。

随着社会的发展，机械设备的发展越来越快，非常需要简洁、紧凑的结构，方便测量的架构，这样才能使动力机械的智能化程度越来越高，且体积越来越小。人们迫切的需要一种简洁、紧凑、易用、低成本、易测量、耐用的机械设备。

发明内容

本发明的目的在于提出一种结构简单紧凑、成本低、易测量、应用方便的共轴传动弹性联接的方式及其装置。

本发明所述的一种共轴弹性传动付包括：

一主动轮、一被动轮、若干弹性元件和若干固定元件等。

其特征是：

主动轮与被动轮共轴并且同一段断面上，主动轮置于被动轮内，两轮之间有径向的微量间隙；主动轮外表面加工有传动突，被动轮内圈加工有传动突，主动轮的传动突与被动轮的传动突之间由弹性元件填充；主动轮通过键与动力轴刚性联接，主动轮的传动突通过弹性元件将动力轴的转矩传递给被动轮的传动突，使被动轮转动而实现弹性传递动力。

本发明的主动轮可以直接由传动轴加工而成。

弹性元件包括弹性圈或弹性体，采用图3所示的类椭圆形状(也可以是其它合理的形状)，填充于主动轮的传动突与被动轮的传动突之间。

弹性圈用金属弹性材料制作，通过调整金属圈金属片的厚度和宽度来匹配相应的负载。

固定元件用于限制被动轮的轴向位置。

根据实际应用的需要，主动轮与被动轮可以对换。

在主动轮和被动轮分别设置对应的微凸或微凹的点，利用弹性传动中转矩或扭矩的不同对应点的位置也不同的特点，可以将这些点作为传动设备实时扭矩或转矩的信号测试点。因此，本发明可以作为共轴传动实时测量转矩或扭矩的基础装置(具体的转矩或扭矩的测试方法在申请号为201220360247.0和201210257474.5的《一种非接触动态扭矩、转速暨轴功率信号传感器》专利申请文件中有描述)。

本发明和现有技术相比具有以下优点：

本发明可以使机械传动中的共轴传动的联接实现由刚性传动转为弹性传动，并为该传动点创造实时测量转矩和扭矩的机会。同时，可以使相关设备结构更简单、体积更小、重量更轻、制造成本更低，有益于提高机械设备的智能化、轻便化、集成化。

附图说明

图1是典型的共轴弹性传动付结构图

图2是主动轮直接由传动轴加工而成的共轴弹性传动付结构图

图3是类椭圆形弹性圈和弹性体的形状示意

图4是弹性圈组合的示意

图中：

1 是主动轮

2 是被动轮

3 是弹性圈(体)

4 是动力轴

5 是挡圈

6 是固定螺栓

7 是弹簧垫圈

a 是弹性圈

b 是弹性体

C 是弹性圈的联结环(片)

具体实施方式

以下结合附图，通过实施例对本发明作进一步的描述：

附图1表述的是一个典型的共轴弹性传动付。它由外表面有传动突的主动轮1、内圈有传动突被动轮(齿轮)2、填充于传动突与被动轮的传动突之间的弹性元件3和挡圈5、固定螺栓6、弹簧垫圈7所组成。主动轮1与被动轮2共轴并且在同一断面上，主动轮1置于被动轮2内，两轮之间有微量间隙，主动轮1通过键与动力轴4刚性联接，主动轮1的传动突通过弹性元件3将动力轴的转矩传递给被动轮2的传动突，使被动轮2转动而实现弹性传递动力。

挡圈5、固定螺栓6、弹簧垫圈7用于限制被动轮的轴向位置。

图2表述的是一个由动力轴(或传动轴)直接加工而成的主动轮的示例。当动力轴具有一定径向尺寸，且被动轮的径向尺寸受到限制时，可以参考本示例。

图3是所示的是类椭圆形状的弹性圈a和类椭圆形状的弹性体b。弹性圈(体)填充于主动轮的传动突与被动轮的传动突之间。

图4所示的是用联接环片将多个弹性圈联接在一起的示意。C是弹性圈的联结环(片)。

弹性元件可以是金属弹性圈、橡胶弹性体、高分子弹性体等，若本发明用于要测量转矩等传动参数时，为了降低温度对测量参数的敏感性，应该采用金属弹性圈。