[其他]轴与轴间相互相连接用万向接头

说明书

本发明涉及一种用于轴与轴之间相互连接用的万向接头，该轴具有一个金属输入盘和一个金属输出盘，上述金属盘至少通过一个金属膜片或一个膜片环叠层进行连接的。

这种类型的万向接头不需要润滑或维修，并且在工业和船用的重载荷驱动和推进系统中日益获得广泛地应用。对于空间的考虑常常使人们把接头部分的直径尺寸进行很大程度的压缩。但是，它需要传递的扭矩就要求相应地增加大量的螺纹紧固件用以把膜片环连接在输入盘和输出盘上。其结果使这种接头的弹性性能即其轴向弹性和角向弹性都将在很大程度上受到限制，并且会由于过早地产生疲劳，导致这种接头很可能发生失效。

人们已经知道，在这种类型的万向接头中，通过四个，六个，八个，十个或更多的螺纹紧固件将膜片环交替地固定在输入盘和输出盘上，该螺纹紧固件安置在一个节圆上相互间是等距离的，输入盘上的每个螺纹紧固件是通过从一个接一个的螺纹紧固件构成膜片环的连接元件进行传递把对应比率的扭矩传递到输出盘上邻近的螺纹紧固件上。例如，一个具有四个螺纹紧固件的万向接头，有二个输入螺纹紧固件和二个输出螺纹紧固件，一个具有六个螺纹紧固件的万向接头，是有三个驱动和三个输出螺纹紧固件以此类推。该接头的轴向刚性随着螺纹紧固件的数量的增加而急骤地增加，而在膜片环上的在紧固部位上的局部应力集中也在相当大的程度上限制着这种接头的性能。

利用螺纹紧固件把膜片环和金属盘固定在一起的常规方法是使用带环形弯边的圆垫片，其目的是为了当接头发生角向位移而将膜片环弯曲时，避免发生过应力状态。

本发明的一个目的是创制出一种前面所述这种类型的万向接头，表明该万向接头能够比已知的具有相等的总体尺寸的万向接头传递大得多的扭矩，而且还能保持其轴向和角向弹性性能。本发明的另一个目的是创制一种万向接头使其在膜片环的紧固部位避免发生过应力。

所以，按照本发明，从一种前面所描述的类型的万向接头开始，即该万向接头用于连接带有金属输入盘和金属输出盘的两个轴，金属输入盘和输出盘通过至少一个金属膜片环或叠层膜片环相连接，该膜片环通过均匀分布在其上的一个圆周上成双的螺纹紧固件的第一组紧固件紧固在输入盘上，并通过均匀成对分布在圆周上和在圆周方向上与第1组紧固件相叠的第二组螺纹紧固件把该膜片与输出盘紧固在一起，其特征在于，输入盘和输出盘的相互连接至少通过两个平行连接的膜中环进行的，该膜中环都设置在二个圆周位置上相互间偏置半个节矩，或小至同一个组内两个相邻紧固件之间的节距，两个膜片环上的紧固件都设置在同一个节圆上，或在两个相邻的同心节圆上，而且两个膜片环都在其圆周上的两个相邻的紧固件之间形成一个一定深度的“缩颈”，这样使圆周边向着另一个膜片环的紧固件的内侧径向延伸。

所创制的膜片环在圆周的方向上作为若干个元件能够用以代替一个整体的膜片环。

本发明所提供的主要优点是，采用两个平行的连接起来的膜片环，基本上能够传递两倍于单一的膜片环所传递的扭矩，而且不损失任何弹性。这一效果的达到，是因为各个膜片环都是“缩颈”（necked）的，为了达到使用2n个螺纹紧固件的两片膜片环的叠合，以便使该种万向接头能够传递使用2n个螺纹紧固件所能传递的扭矩，而其所具有的弹性仅仅是n个螺纹紧固件的一个膜片环的弹性大小。

为了避免在夹紧区部位的过应力，将金属支承安置在膜片环的两侧的夹紧区部位是有好处的。最好该支承板是可挠曲回弹的。

该支承板在夹紧区部位，将膜片环进行支持，并防止出现过如在垫片的弯边处可能发生的小的弯曲半径。

本发明的各个实施例，将在下面结合附图的显示进行更为详细地描述，其中：

图1至图3都是三个已知的膜片环的平面图，用以显示螺纹紧固件的通道，夹紧盘和对弹性起决定作用的各种连接的对应的跨距;

图4是本发明的具有两个膜片环叠在一起的平面视图，每个膜片环由四个用作螺纹紧固件的通道构成;

图5是一个凸面膜片环侧视图;

图6是一个本发明的具有八个螺纹紧固件的万向接头的平面图;

图7是按照本发明的一个膜片环上夹紧区部位的许多个局部视图，包括局剖视图;

图8和图9是显示一个常规的膜片环的夹紧区部位的局部视图。

参看图1，膜片1显示一个典型的四螺栓的结构，它具有两个驱动螺栓2和3，和两个从动螺栓4和5。夹紧垫片6使螺栓2至螺栓5的链环中可有一个自由的挠曲长度L1。

图2显示一个带有三个驱动螺栓7，8和9和三个从动螺栓10，11和12的六螺栓膜片，它具有一个自由挠曲长度L2。