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1、(10)申请公布号 CN 102235437 A (43)申请公布日 2011.11.09 CN 102235437 A *CN102235437A* (21)申请号 201010154427.9 (22)申请日 2010.04.23 F16D 3/56(2006.01) (71)申请人 中国船舶重工集团公司第七四研 究所 地址 200031 上海市衡山路 10 号 (72)发明人 马永明 陈文聘 傅顺军 阎涛 徐昕 (74)专利代理机构 上海新天专利代理有限公司 31213 代理人 褚竺 (54) 发明名称 低刚度大扭矩金属膜式联轴器 (57) 摘要 一种低刚度大扭矩金属膜片式联轴器， 主要。
2、 解决提高联轴器补偿轴线偏移能力等技术问题， 其采用技术方案是 ： 该联轴器至少设置有 2 个金 属膜片组、 二个内法兰和二个外夹持圈， 其中一个 金属膜片组内缘固接有一个内法兰和外缘固接有 一个外夹持圈， 另一个金属膜片组内缘固接有另 一个内法兰和外缘固接有另一个外夹持圈， 二个 外夹持圈固接呈一体共同构成一单列低刚度大扭 矩金属膜片式联轴器， 适用各式大扭矩的轴系传 动。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 5 页 CN 102235440 A1/1 页 2 1. 一种低刚度大扭矩金属膜片式联轴器， 。
3、包括金属膜片， 其特征在于 ： 所述的低刚度 大扭矩金属膜片式联轴器至少设置有二个金属膜片组 (1)、 二个内法兰 (2) 和二个外夹持 圈 (3)， 其中一个金属膜片组 (1) 内缘固接有一个内法兰 (2) 和外缘固接有一个外夹持圈 (3)， 另一个金属膜片组 (1) 内缘固接有另一个内法兰 (2) 和外缘固接有另一个外夹持圈 (3)， 二个外夹持圈 (3) 固接呈一体共同构成一单列低刚度大扭矩金属膜片式联轴器。 2. 根据权利要求 1 所述的低刚度大扭矩金属膜片式联轴器， 其特征是所述的低刚度大 扭矩金属膜片式联轴器设置有一中间轴 (4)， 该中间轴 (4) 的一端固接有一所述的单列低 刚。
4、度大扭矩金属膜片式联合器， 该中间轴 (4) 的另一端固接有另一所述的单列式低刚度大 扭矩金属膜片式联轴器， 构成一双列低刚度大扭矩金属膜片式联轴器。 3. 根据权利要求 1 所述的低刚度大扭矩金属膜片式联轴器， 其特征是所述的金属膜片 组 (1) 的金属膜片 (100) 的数量至少为 2 个。 4. 根据权利要求 1 或 3 所述的低刚度大扭矩金属膜片式联轴器， 其特征是所述的金属 膜片组 (1) 的金属膜片 (100) 外缘沿周向均匀布设有一组和外夹持圈 (3) 对应的外固定孔 (101)， 其内缘沿周向均匀布设有一组和内法兰 (2) 对应的内固定孔 (102)。 5. 根据权利要求 1 。
5、所述的低刚度大扭矩金属膜片式联轴器， 其特征是所述的金属膜片 组 (1) 的金属膜片 (100) 呈剖分状。 6. 根据权利要求 1 所述的低刚度大扭矩金属膜片式联轴器， 其特征是所述的每一单列 式低刚度大扭矩金属膜片式联轴器的二个外夹持圈 (3) 呈镜面对称结构， 每一个外夹持圈 (3) 的环体 (302) 上设置有穿伸长螺栓 (300) 的一组外通孔 (301)， 每一个外夹持圈 (3) 的 内凸缘 (303) 设置有穿设外短螺栓 (306) 的一组内通孔 (304)。 权 利 要 求 书 CN 102235437 A CN 102235440 A1/3 页 3 低刚度大扭矩金属膜式联轴器。
6、 技术领域 ： 0001 本发明涉及一种由一个或多个中间件连接的带有半联轴器的弹性联轴器， 特别是 一种包括弹性金属薄片的弹性联轴器。 背景技术 ： 0002 目前， 采用金属弹性元件的弹性联轴器主要包括金属膜片联轴器和金属膜盘联轴 器， 其中 ： 0003 金属膜片联轴器的弹性元件是若干环状金属膜片 ( 如圆环形、 多边形、 轮辐形 等 )， 在膜片的圆周上有一组螺栓孔， 环状金属膜片分别通过螺栓连接在主、 从动法兰上， 借 助相邻两个螺栓间膜片的挠性变形能补偿轴线的偏移量， 也有采用中间轴， 其两端各有一 组环状金属膜片组成两个膜片联轴器， 分别和主、 从动轴联接， 以获得较佳的相对位移 。
7、； 环 状金属膜片联轴器的特点是结构简单、 加工制造方便， 但其对角向偏移的补偿是膜片在拉 压状态下承受弯矩的函数， 而且其轴向偏移补偿量和角向偏移补偿量之间有一定的牵制约 束关系， 由于结构限制， 其对角向位移的补偿能力很低， 角向刚度极大 ( 联轴器对轴系的附 加反力极大 )， 同时其缓冲减振性能也差， 仅适于载荷比较平稳的高速传动轴系 ； 0004 金属膜盘联轴器的弹片元件是由一单独膜盘 ( 片 ) 构成， 膜盘一般包括有等厚度 剖面膜盘、 变厚度剖面膜盘 ( 如从内径向外按双曲线规律减小厚度 ) 和波形剖面膜盘 ( 膜 盘在轴向截面呈波形 )， 其中变厚度剖面膜盘能保持等强度条件， 其。
8、材料利用率高， 整体性 好， 特别适合高速传动， 但膜盘的制造精度要求极高， 不仅大幅度增加联轴器的制作成本， 而且也难以推广使用 ； 波形剖面膜盘弹性较高， 补偿性能较好， 膜片厚度有等厚和不等厚两 种， 其中以不等厚的双曲线型性能较好， 目前应用较多， 上述结构同样存在制造精度要求极 高的问题， 金属膜盘联轴器如美国 Bendix、 Ameriflex、 Kop-flex 等公司均有比较典型的产 品。 发明内容 ： 0005 本发明所要解决的技术问题是， 提供一种改进的低刚度大扭矩金属膜片式联轴 器， 它能提高金属元件弹性联轴器补偿轴线偏移的能力， 并能降低联轴器对轴系的附加反 力， 又能。
9、简化结构和降低制作成本。 0006 本发明解决上述技术问题采用的技术方案是 ： 低刚度大扭矩金属膜片式联轴器包 括有金属膜片， 其特点是 ： 所述的低刚度大扭矩金属膜片式联轴器至少设置有二个金属膜 片组、 二个内法兰和二个外夹持圈， 其中一个金属膜片组内缘固接有一个内法兰和外缘固 接有一个外夹持圈， 另一个金属膜片组内缘固接有另一个内法兰和外缘固接有另一个外夹 持圈， 二个外夹持圈固接呈一体共同构成一单列低刚度大扭矩金属膜片式联轴器。二个金 属膜片组的外径可相对内径产生相应的偏移， 二个金属膜片组的外径相对其内径可产生一 定的角向挠性变形， 二个金属膜片组的内外缘还可沿轴向拉伸呈伞状变形。 0。
10、007 所述的低刚度大扭矩金属膜片式联轴器设置有一中间轴构成双列低刚度大扭矩 说 明 书 CN 102235437 A CN 102235440 A2/3 页 4 金属膜片式联轴器。 0008 本发明采用二个金属膜片组成一列的结构， 其内外径的挠性变形， 使金属膜片呈 一复杂的形状， 可实现轴系角向偏移的补偿 ； 其内外缘沿轴向拉伸呈伞状变形， 可实现轴系 轴向偏移的补偿 ； 设置中间轴构成双列低刚度大扭矩金属膜片式联轴器， 两列膜片组内外 径挠性变形， 可实现轴系横向偏移的补偿。本发明和现有技术比较， 大大提高联轴器补偿 轴系轴线偏移的能力， 本发明对轴系的附加反力可预知， 即本发明的轴向、。
11、 角向刚度特性和 传递扭矩的大小无关， 仅和其自身结构尺寸及轴向、 角向变形大小有关， 本发明的轴向、 角 向刚度低， 同时成组的金属膜片可使其传递扭矩能力大增， 简单的多层金属膜片结构有利 实现降低膜片元件的结构应力， 延长其工作寿命， 而且当膜片组中个别膜片发生断裂等失 效时仍能保持联轴器工作， 金属膜片组成对结构， 尤其是呈双列结构时， 不仅传递扭矩能力 大， 其隔振效果更加明显， 本发明的平膜片结构简单， 容易加工， 并便于控制零件质量， 即能 提高产品质量， 又能大幅降低制造成本。 附图说明 ： 0009 图 1 是本发明低刚度大扭矩金属膜片式联轴器 ( 双列 ) 纵剖视示意图。 0。
12、010 图 2 是图 1 中 A 向视图。 0011 图 3 是图 1 中金属膜片组和内法兰部分示意图。 0012 图 4 是图 1 中金属膜片组和外夹持圈部分示意图。 0013 图 5 是图 1 中金属膜片组的金属膜片示意图。 具体实施方式 ： 0014 参照图 1， 图示双列低刚度大扭矩金属膜片式联轴器包括有金属膜片组 1、 内法兰 2、 外夹持圈3和中间轴4， 由二个金属膜片组1、 2个内法兰2和二个外夹持圈3组成一单列 低刚度大扭矩金属膜片式联轴器， 再由一个中间轴连接二个单列低刚度大扭矩金属膜片式 联轴器组成一双列低刚度大扭矩金属膜片式联轴器， 通常单列结构对轴系横向偏补偿能力 及隔。
13、振能力均不及双列结构， 下面以双列结构为例进行说明 ： 0015 金属膜片组 1， 包括有前一列的第一膜片组 11 和第二膜片组 12， 后一列的第三膜 片组 13 和第四膜片组 14， 各膜片组的结构、 功能完全相同， 其基本元件是金属膜片 100， 各 膜片组由若干金属膜片 100 叠合组成 ； 0016 金属膜片 100， 如图 3、 4、 5 所示， 是一高强度合金钢制成的圆形平薄片， 也可制成 两半圆形剖分式结构以提高联轴器的可维修性， 各金属膜片 100 的结构尺寸和材质等均完 全相同， 其厚度、 片数和直径可根据传递扭矩大小和刚度需求进行选定， 在每一金属膜片组 3 中金属膜片 。
14、100 片数至少为 2 个， 图 3、 4 所示片数为 8 个 ； 0017 金属膜片 100 外缘 ( 即近其外圆周 103 适当位置处 ) 沿周向均匀布设有一组外固 定孔 101， 该组外固定孔 101 和外夹持圈 3 的内凸缘 303 的一组内通孔 304 对应， 外固定孔 101 和通孔 304 中可穿设外短螺栓 306， 旋紧外短螺栓 306 可将一组金属膜片 100( 即金属 膜片组 11、 12、 13、 14) 可靠地固定在外夹持圈 3 上 ； 0018 金属膜片 100 内缘 ( 即近其内圆孔 104 适当位置处 ) 沿周向均匀布设一组内固 定孔 102， 该组内固定孔 10。
15、2 和内法兰 2 的外凸缘 203 的一组凸缘通孔 204 对应， 内固定孔 说 明 书 CN 102235437 A CN 102235440 A3/3 页 5 102 和凸缘通孔 204 中可穿设法兰螺栓 200 可将一组金属膜片 100( 即金属膜片组 11、 12、 13、 14) 可靠地固定在内法兰 2 上 ； 0019 内法兰 2， 如图 1、 3 所示， 当为双列结构时， 包括有第一内法兰 21、 第二内法兰 22、 第三内法兰 23 和第四内法兰 24， 每列的前、 后内法兰 2 如第一和第二内法兰 21、 22 或第三 和第四内法兰 23、 24， 其凸缘 203 部分结构呈。
16、镜面对称， 该凸缘 203 上分别设置有一组凸缘 通孔 204， 每列的前、 后内法兰 2 的法兰体部分略有区别， 主要是为了适应一侧和轴系连接， 另一侧和中间轴 4 连接， 其相应结构和通孔均和现有技术相似 ； 当为单列结构时， 每列的 前、 后内法兰如第一和第二内法兰 21、 22 或第三和第四内法兰 23、 24， 其结构和通孔的布设 可完全呈镜面对称。 0020 外夹持圈3， 如图1、 4所示， 当为双列结构时， 包括有第一外夹持圈31、 第二外夹持 圈 32、 第三外夹持圈 33、 第四外夹持圈 34， 在每一列， 如第一、 第二外夹持圈 31、 32 或第三、 第四外夹持圈 33、。
17、 34， 二外夹持圈 3 的结构完全呈镜面对称， 且两列的结构完全相同， 当为 单列结构时， 如图 4， 二外夹持圈 3 的结构呈镜面对称 ； 0021 外夹持圈 3 包括有外通孔 301、 环体 302、 内凸缘 303、 内通孔 304， 其中 ： 0022 一组外通孔 301 均匀布设在环体 302 的圆周上， 每列 2 个外夹持圈 3 上的外通孔 301 相互对应， 各处通孔 301 可穿设长螺栓 300( 如图 2、 4)， 当旋紧各长螺栓 300 后， 即可将 二外夹持圈 3( 如 31 和 32、 或 33 和 34) 固定呈一体构成一单列结构 ； 0023 环体302是一环状构。
18、件， 每列的二个环体302结构呈镜面对称， 其内孔处突伸有内 凸缘303， 内凸缘303的圆周上均匀布设有一组内通孔304， 该组内通孔304和金属膜片100 的一组外固定孔 101 相互对应， 在各内通孔 304 和外固定孔 101 中可穿设外短螺栓 306， 当 旋紧各外短螺栓 306， 即可将各金属膜片组 1 固设在环体 302 上 ( 如图 4)。 0024 本发明组合后， 其中金属膜片组1由若干片金属膜片100叠放在一起组成， 这些金 属膜片组1的外缘夹持在外夹持圈3的内侧， 其内缘夹持在内法兰2的外侧。 当轴系有横向 偏移时， 金属膜片 100 的外径相对内径产生相应的挠性偏移， 。
19、能实现对轴系轴线横向偏移 的补偿 ； 当轴系有角向偏移时， 金属膜片 100 的外径对内径产生一定的挠性变形， 使平的金 属膜片 100 形成一比较复杂的形状， 能实现对轴系角向偏移的补偿 ； 当轴系有轴向偏移时， 金属膜片100的内外缘沿轴向拉伸， 使得平的金属膜片100呈现伞状变形， 能实现对轴系轴 向偏移的补偿。同时由于金属膜片组 1 中可对金属膜片 100 的数量和厚度作适当选择， 可 大大提高联轴器的传递扭矩的能力， 金属膜片 100 还能给轴系提供良好的隔振功能。 说 明 书 CN 102235437 A CN 102235440 A1/5 页 6 图 1 说 明 书 附 图 CN 102235437 A CN 102235440 A2/5 页 7 图 2 说 明 书 附 图 CN 102235437 A CN 102235440 A3/5 页 8 图 3 说 明 书 附 图 CN 102235437 A CN 102235440 A4/5 页 9 图 4 说 明 书 附 图 CN 102235437 A CN 102235440 A5/5 页 10 图 5 说 明 书 附 图 CN 102235437 A 。