[其他]缓冲消振联轴器和缓冲消振连杆

说明书

本发明涉及一种机械传动中既能消除和隔离振动、提高带惯性负载能力又具有较高传动精度的缓冲消振联轴器，以及与之具有相同发明构思、相似传动特性的缓冲消振连杆。

公知的刚性联轴器，如和套筒式联轴器，具有较高的传动精度，但不具有消除和隔离振动的性能，而且带惯性负载的能力较低，不适合于频繁起动、停止和转速变化激烈等场合。在前述场合下，往往要用加大输入功率或降低运行速度的代价来解决矛盾。

公知的连接肖子外圆包橡皮（或皮革）套的弹性联轴器，利用弹性材料的内阻尼进行消振，消振作用不够明显。这种联轴器，在负载摩擦的影响下，会使传动产生不灵敏区，不能用于精度要求高的场合。降低弹性联轴器的扭转刚度，可以提高缓冲作用，这是因为联轴器的弹性变形可以在起动、停止和转速变化激烈时延长负载的加（减）速时间而使惯性扭矩下降，另一方面联轴器刚性的降低，相应地降低了系统的自振频率，能起隔离动力装置和负载间的振动的作用。但这样一来，因传递负载扭矩而产生的角度滞后误差和因摩擦产生的传动不灵敏区将会大到不能允许的程度;同时增加了弹性环节，还可能引起受激振动;另外，在动、静摩擦差的影响下，系统刚度的降低使低速传动下产生爬行的可能性增大。这就是迄今为止一般不采用低扭转刚度弹性联轴的原因。

从联轴器传输的扭矩M和输入、输出端间角位移φ的关系曲线M＝F（φ）来看：刚性联轴器的M＝F（φ）近似于通过坐标原点的垂线;弹性联轴器的M＝F（φ）曲线，是通过座标原点的斜线，不同的M＝F（φ）曲线，决定了这二种联轴器各自的优点和存在的问题。

本发明的任务是设计一种既能消除和隔离振动、提高带惯性负载能力而又有较高传动精度的缓冲消振联轴器以及具有相同发明构思和相似传动特性的缓冲消振连杆。

要达到上述目的，就要集中刚性联轴器和弹性联轴器性能上的优点，又要克服它们各自存在的问题。具体的构思是：

1.加入弹性环节并适当降低弹性件的扭转刚度，利用弹性变形得到提高带惯性负载的能力及隔离动力装置和负载间振动的作用。

2.在联轴器内部加摩擦扭矩，当联轴器输入、输出间产生相对运动时起消除振动的作用。

3.采用双向预紧弹力矩的办法，以消除因引入弹性环节和联轴器内部加摩擦扭矩带来的传动角度滞后误差、不灵敏区和低速传动下爬行可能性增大等副作用。

采用以上构思设计的联轴器所传扭矩M和输入输出端间相对角位移φ的关系曲线M＝F（φ）在φ＝0处M有阶跃性变化，在φ＞0及φ＜0有相互独立的滞环。在φ＝0时M的阶跃特性，体现出刚性联轴器的性质，可以消除稳态传动中的角度滞后误差和传动不灵敏区。在这个前题下，适当降低弹性件的扭转刚变，使φ＝0处的动态刚度相应降低，因而有良好的缓冲作用，可以提高带惯性负载的能力以及隔离动力装置和负载间振动的作用。滞环面积所对应的能量，是摩擦消耗掉的振动能量，用于消除系统原有的振动和因引入弹性环节可能引起的受激振动。由于缓冲的需要所产生的φ角变化带来的动态传动误差，可由消除振动而获得的动态传动精度的提高而得到相应的补偿。联轴器内部动、静摩擦差的影响，在特性曲线M＝F（φ）中只反映为φ＝0时M阶跃幅度的变化，克服静摩擦扭矩，并不依靠弹性件势能的增加。因此，联轴器本身的动静摩擦差和弹性的配合，不会成为爬行的因素。适当选择φ＝0时M的阶跃幅度，使预紧扭矩大于联轴器内部静摩擦扭矩及负载静摩擦扭矩之和，就可以防止因使用本联轴器后带来慢速传动中的爬行问题。

以上分析的原理，也适用于传输直线运动的缓冲消振连杆。

缓冲消振联轴器的具体结构为：

联轴器二端各为一个有一端带单齿的套筒，二套筒的带齿端内孔与同一心轴相滑配，另一端为花键内孔。二个垂直固定在心轴外圆上的肖子，分别与一端固定在套筒上的二个相反方向旋转的预紧扭簧相连，使得肖子紧压在套筒端部的齿上，产生正、反二个方向的预紧扭矩。心轴二端向外依次装有摩擦片、垫片、碟形弹簧和调整螺母。摩擦片外周做成花键形状与套筒的花键孔滑配。调节调整螺母，可以调节碟形弹簧通过垫片加到摩擦片上的压力，达到调节摩擦扭矩的目的。

在某些要求较低的场合，也可使用如下的简化结构：套筒的一端与心轴滑配，板簧卡在套筒和心轴二侧的径向长槽中，并使之有一定预压力，用于产生套筒和心轴间相对转动的预紧扭矩。套筒、心轴和板簧三者间的摩擦作用，产生联轴器内部的摩擦扭矩。

与缓冲消振连轴器有共同发明构思、相似传动特性的缓冲消振连杆的结构是：