[发明专利]卡键式联轴器

说明书

技术领域

本发明涉及一种卡键式联轴器。属于机械传动通用部件。

技术背景

现有技术中，联轴器为机械传动的常见机构元件，一些通用规格型号已经标准化生产。

机械工业出版社1964年版，隆礼湘译《机构元件》一书中列出：刚性联轴器9种，活动联轴器67种。

机械工业出版社1973年版，部属农机研究所编《农业机械设计手册》一书中列出：刚性联轴器2种，活动联轴器10种。其中有几种已标准化，并成功地广泛用生产实践中。

但是，对比研究后认为，普遍存在零件数量较多，体积较大的缺点。当然，客观地说，也是因为在当时机械加工设备的条件所局限，无法克服的缺点。

2011年8月19日，上海理工大学申请的实用新型专利：一种免键卡环式联轴器，专利号：201120304812。需要“端面支撑机构；……通过卡环分别与主动轴夹紧件、从动轴夹紧件锁紧；所述锁紧固件沿轴向将主动轴夹紧件、从动轴夹紧件锁紧”。需要6种非标准零件；而且是依靠摩擦力来传递动力，当遇到扭矩很大，或振动强烈……等不利条件时，其可靠性将受到质疑和挑战。

现在，随着技术的进步，数控机床，特别是数控自动车床、数控线切割机的广泛运用，可以轻而易举地、成批大量地加工出形状奇特、尺寸复杂的零件，克服上述缺点。

鉴于上述情况，本申请人提出一种全新的卡键式联轴器。除标件螺钉外，只用2种共4个零件，实现两轴刚性联结；只用3种共4个零件，实现两轴活动联结。不仅零件少，体积小，重量轻，而且工作可靠。

发明内容

本发明的目的就是针对上述情况，发挥现有先进技术和精良设备的优势，运用数控车床和数控线切割工艺，制造具有奇特形状和精确尺寸的零件，实现零件少，体积小，重量轻，而工作可靠的卡键式联轴器，包括下述内容：

本发明，只用卡键、卡键套和螺钉，实现两根轴的刚性联结。

首先，备制卡键。卡键为相同的2件；其轴向视图为：由3段圆弧和3段直线构成的“C”字形；其径向视图为：上下两端各有10度斜角的圆锥体；当两个卡键相向拼合在一块时，外形是大底相连的双圆锥台；其内孔分成3段：中段是圆管形空间，内径与两根轴端的外径过渡配合；其上下两段并非圆形，而是由两段等径圆弧和两根平行直线构成；并且，说它是两段等径圆弧，仅仅是在轴向视图中的外观现象，实际上它们也是有10度斜角的内圆锥孔。

其次，备制卡键套。卡键套为相同的2件；其外形是具有一圈均布螺钉孔的法兰盘，其内孔分成两段：一段为圆孔，其内径与两根轴中的一根轴的外径滑动配合；另一段则为具有10度斜角内圆锥孔，其内圆锥靣与卡键的外圆锥靣过盈配合；每个卡键套上的螺钉孔：一半为过孔，另一半为螺纹孔；用螺钉能够将两个卡键套相向拼合为一个完整的圆形法兰盘。

最后，两根轴的联结端，各制有一圈卡键槽，而每个卡键槽，都包含两个特制的受力靣：

(1)拉压受力靣：即卡键槽的外沿，是一个环形槽，其尺寸按主动轴的轴向力计算决定；其槽底是与主轴线同心的圆柱靣；其两个槽壁的特征各不相同：靠近轴端的槽壁，是具有10度斜角的外圆锥靣，与卡键的内圆锥靣相吻合；而另一槽壁，则是与主轴线相垂直的圆环形平靣；

(2)扭转受力靣：即卡键槽的内沿，是环形槽内延线上的两个平底槽，其尺寸按主动轴的切向力计算决定；其两个槽底与主轴中心线对称而且平行，全部槽壁均与主轴线相垂直。

本发明相比于上述现有技术具有如下有益效果：首先是零件数量少，除了标准件外，刚性联轴器只需要2种共4个零件；活动联轴器也只要3种共4个零件。

其次是充分利用轴端材料来加工特殊的受力截面，传递轴向力和切向力，使其尺寸较小，重量较轻，节约材料以降低成本。

轴端环形槽、卡键内外径和卡键套内径，共有4处都是10度斜角的配合面，当被螺钉併紧的过程中，通过的斜面楔块移动，各零件之间越来越紧密，最终结为刚性体，所以能够可靠地传递动力。

附图说明

为了更清楚地理解本发明，现将通过本发明实施例，同时参照附图，来描述本发明，其中：

图1是卡键式刚性联轴器的结构图。

图2是图1、图3、图4的D-D向剖视图。

图3是卡键式活动联轴器的结构图。

图4是卡键式轴端固结的结构图。

图中：

Z1.直径较小的轴端，Z2.直径较大的轴端，Z3.装有轴承的轴端，Z4，固结轴端；

Zc.轴承，Zy.圆螺母，Zt.止退垫圈，L.螺钉J.基础件；