專利名稱：一種球頭銷聯(lián)軸器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種球頭銷聯(lián)軸器。 —
背景技術(shù)：
聯(lián)軸器是機械裝置和機械設(shè)備中十分重要的零部件之一，其主要功能 是聯(lián)接兩軸，實現(xiàn)運動和動力的傳遞，在實際工程中具有非常廣泛的應(yīng)用。 作為機械設(shè)計中的標(biāo)準(zhǔn)件在實際工程中得到應(yīng)用的聯(lián)軸器有數(shù)十種之多， 為了保證聯(lián)軸器的正常工作，被聯(lián)軸器連接的兩軸的軸線應(yīng)該嚴(yán)格同軸對 中，但由于加工裝配誤差和受力變形等因素的影響，被聯(lián)軸器連接的兩軸 軸線可能產(chǎn)生軸向位移、徑向位移、角向位移及綜合位移等各種偏移形式。
向聯(lián)軸器(十字軸式)是通過主、從動軸上的軸叉與中間的十字軸分別以 鉸接聯(lián)接，當(dāng)兩軸有角位移時，軸叉繞各自固定軸線回轉(zhuǎn)，而十字軸則作 空間運動，從而來補償兩軸間的角位移。我公司在升降機中一直延用國外 同機種的進口萬向聯(lián)軸器，聯(lián)接減速器輸出軸與編碼器的軸，由于加工和 安裝誤差造成的綜合位移，附加載荷較大， 一方面容易使聯(lián)軸器在十字軸 軸頸處損壞，另一方面使編碼器的使用壽命大大降低，并且拆換不便和成 本較高。后來改用鋼絲式的彈性聯(lián)軸器，但鋼絲材質(zhì)的熱處理時的淬透性 和鋼絲的扭轉(zhuǎn)剛度，受變載荷作用時的阻尼值小，內(nèi)摩擦和磨損較嚴(yán)重。 因此，開發(fā)研制一種實現(xiàn)被連接的兩軸最少的約束，軸向、徑向、角向及 綜合位移得到最大的補償，同時附加載荷最小的聯(lián)軸器， 一直是機械工程 領(lǐng)域及國內(nèi)外同行業(yè)專業(yè)人士的科研項目。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種球頭銷聯(lián)軸器，使到被連接的兩軸不但有 最少的約束，而且軸向、徑向、角向及綜合位移得到最大的補償，同時附 加載荷小、結(jié)構(gòu)簡單、成本低、裝拆方便。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的
一種球頭銷聯(lián)軸器，包括左半聯(lián)軸器和右半聯(lián)軸器，左半聯(lián)軸器和右
3半聯(lián)軸器是通過球頭銷連接傳遞動力，其中球頭銷的尾部與左半聯(lián)軸器連 接，右半聯(lián)軸器上設(shè)置滑槽，球頭銷的球頭嵌套在滑槽里面。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點1)將具有5個自由度的球面與 平面運動副成功地應(yīng)用于聯(lián)軸器的運動和動力傳遞上。只要正確地確定球 頭銷球面直徑、球面與其頸桿間的直徑差、滑槽寬度、滑槽長度，可以滿 足不同工況的需要，可以具有補償各種位移的能力，適應(yīng)性強；2)同時附 加載荷得到了最大限度的降低。3)結(jié)構(gòu)簡單、性能獨特、價格低廉、裝拆 更換方便快捷、使用范圍廣，價格只有進口產(chǎn)品的1/2; 4)適宜于對被聯(lián) 接兩軸同軸對中要求低或達(dá)到完全對中所花的代價太高的場合使用，特別 在編碼器等測控元件與被測運動部件間的聯(lián)接具有巨大的發(fā)展?jié)摿Α?br>
上述所述球頭外表形成球面，滑槽的側(cè)壁是平面，通過球面與側(cè)壁配
合形成多個自由度的運動副。
上述所述球頭銷的尾部與球頭之間形成桿頸部，球頭的直徑大于桿頸
部的直徑。
上述所述滑槽可以是穿過右半聯(lián)軸器中心的徑向直條形滑槽，也可以 是偏離右半聯(lián)軸器中心的直條形滑槽。
所述所述滑槽的兩側(cè)壁與左半聯(lián)軸器垂直。 上述所述球頭和滑槽由耐磨材料制造或表面經(jīng)過鍍硬鉻處理。 上述所述球頭銷的尾部與左半聯(lián)軸器上的螺紋孔螺紋連接，在球頭銷 與左半聯(lián)軸器端面之間安裝有彈簧墊圈。
上述所述左半聯(lián)軸器的中心孔上通過卡簧安裝有螺栓，通過螺栓與鎖緊 螺釘將左半聯(lián)軸器與主動軸連接起來。
上述所述右半聯(lián)軸器中心處開有非圓形槽，從動軸的截面形狀與非圓 形槽相對應(yīng)，^^動軸嵌套在非圓形槽里面并用鎖緊螺4丁鎖緊。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作詳細(xì)的說明。
圖l是本發(fā)明的機械原理圖。
圖2是本發(fā)明的總裝圖。
圖3是本發(fā)明左半聯(lián)軸器的主視圖。圖4是本發(fā)明球頭銷的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖5是本發(fā)明右半聯(lián)軸器的主視圖。 圖6是圖5的右視圖。
具體實施例方式
如圖1所示，本發(fā)明包括左半聯(lián)軸器1和右半聯(lián)軸器2，左半聯(lián)軸器1 和右半聯(lián)軸器2是通過球頭銷3連接傳遞動力，球頭銷3的尾部33與左半 聯(lián)軸器l連接，右半聯(lián)軸器2上設(shè)置滑槽21,球頭銷3的球頭31嵌套在滑 槽21里面。
如圖2、圖3、圖4、圖5、圖6所示，所述球頭31外表形成球面311， 滑槽21的側(cè)壁211是平面，通過球面311與側(cè)壁211配合形成多個自由度 的運動副。球頭銷3的尾部33與球頭31之間形成桿頸部32，球頭31的直 徑大于桿頸部32的直徑。所述滑槽21可以是穿過右半聯(lián)軸器2中心的徑 向直條形滑槽，也可以是偏離右半聯(lián)軸器2中心的直條形滑槽。所述滑槽 21的兩側(cè)壁211與左半聯(lián)軸器1垂直。球頭31和滑槽21由耐磨材料制造 或表面經(jīng)過硬化處理。球頭銷3的尾部33與左半聯(lián)軸器1上的螺紋孔11 螺紋連接，在球頭銷3與左半聯(lián)軸器1端面之間安裝有彈簧墊圈4，左半聯(lián) 軸器1的中心孔12上通過卡簧5安裝有螺栓6,螺栓6不能軸向移動，螺栓 6與主動軸13螺紋連接起來，鎖緊螺釘7穿過左半聯(lián)軸器1上的孔15檸緊 在主動軸13上，當(dāng)然主動軸13與左半聯(lián)軸器1的連接也可以通過焊接方 式來完成。所述右半聯(lián)軸器2中心處開有非圓形槽22，從動軸8的截面形 狀與非圓形槽22相對應(yīng)，從動軸8嵌套在非圓形槽22里面并用鎖緊螺釘9 鎖緊。從動軸8驅(qū)動動編碼器14。
如圖1所示，本發(fā)明的左半聯(lián)軸器1與球頭銷3在Z軸方向、X軸方向
能來回移動實現(xiàn)兩個自由度，另外繞X軸可以在一定角度范圍內(nèi)擺動，擺 動角度取決于球頭31的位置及球頭31的直徑與桿頸部32的直徑差；繞Y 軸可以擺動，繞Z軸可以自轉(zhuǎn)。這種具有五個自由度的運動副是在聯(lián)軸器 上的一種全新應(yīng)用，可實現(xiàn)被連接的兩軸最少的約束，軸向、徑向、角向及 綜合位移得到最大的補償，同時附加載荷最小。球頭聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)上由左半
5聯(lián)軸器1、右半聯(lián)軸器2和球頭銷3組成，球頭銷3裝在左半聯(lián)軸器1上， 右半聯(lián)軸器2上開設(shè)對應(yīng)的徑向滑槽21，構(gòu)成開式球面與平面的運動副。 兼有滑塊聯(lián)軸器徑向位移大和萬向聯(lián)軸器角向位移大的特點。
如圖2、圖3、圖4、圖5、圖6所示，本發(fā)明包括左半聯(lián)軸器1、右半 聯(lián)軸器2和球頭銷3。球頭銷3的直徑選取根據(jù)所傳遞力的大小來計算得到。 而球頭銷的球頭31直徑與桿頸部32直徑之差取決于被聯(lián)接兩軸許可角位移的 大小。右半聯(lián)軸器2的滑槽21寬度與長度尺寸取決于被聯(lián)接兩軸許用的軸向、 徑向和綜合位移的大小。球頭31與滑槽21均采用耐磨材料或表面硬化處理。 球頭銷3通過尾部33的螺紋端并加彈簧墊圈4固定在左半聯(lián)軸器1上，可以 防止球頭銷3在工作時受到交變載荷的作用產(chǎn)生;^動。左半聯(lián)軸器1用特制螺 栓6與鎖緊螺釘7實現(xiàn)于主動軸13的聯(lián)接，從動軸8通過非圓形槽22和緊定 螺釘9實現(xiàn)與右半聯(lián)軸器2聯(lián)接。兩半聯(lián)軸器間距的確定根據(jù)拆裝其中任何一 個零部件的退出空間決定。裝配球頭銷3不受左右聯(lián)軸器先后順序的影響，可 從右半聯(lián)軸器2的滑槽21將球頭銷3安裝于左半聯(lián)軸器1的對應(yīng)螺孔11上。 同時拆卸時，只用從右半聯(lián)軸器2的滑槽21中退出，即可完成拆除。左半聯(lián) 軸器1只要將特制螺栓6裝入中心孔12，并用軸用擋圈5限定軸向移動，安 裝在軸上，可以防止左半聯(lián)軸器l在工作時受交變載荷的作用產(chǎn)生松動。左半 聯(lián)軸器1的拆卸，特制螺栓6和左半聯(lián)軸器1都有足夠的空間從軸上退出，不 需移動任何零部件。右半聯(lián)軸器2上的緊定螺釘9與滑槽21在空間上相錯90 度，確保拆裝緊定螺釘9有足夠的空間，右半聯(lián)軸器2的拆卸和安裝也不需要 移動任何零部件，也不受左半聯(lián)軸器l安裝順序的影響。因此拆裝非常方便， 維護簡單費用低。
權(quán)利要求
1.一種球頭銷聯(lián)軸器，包括左半聯(lián)軸器(1)和右半聯(lián)軸器(2)，其特征在于左半聯(lián)軸器(1)和右半聯(lián)軸器(2)是通過球頭銷(3)連接傳遞動力，其中球頭銷(3)的尾部(33)與左半聯(lián)軸器(1)連接，右半聯(lián)軸器(2)上設(shè)置滑槽(21)，球頭銷(3)的球頭(31)嵌套在滑槽(21)里面。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種球頭銷聯(lián)軸器，其特征在于所述球頭(31) 外表形成球面(311)，滑槽(21)的側(cè)壁(211)是平面，通過球面(311)與 側(cè)壁(211)配合形成多個自由度的運動副。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種球頭銷聯(lián)軸器，其特征在于球頭銷(3)的 尾部(33)與球頭(31)之間形成桿頸部(32)，球頭(31)的直徑大于桿頸 部(32)的直徑。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1、 2或3所述的一種球頭銷聯(lián)軸器，其特征在于所述 滑槽(21)可以是穿過右半聯(lián)軸器(2)中心的徑向直條形滑槽，也可以是 偏離右半聯(lián)軸器(2)中心的直條形滑槽。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種球頭銷聯(lián)軸器，其特征在于所述滑槽(21) 的兩側(cè)壁(211)與左半聯(lián)軸器(1)垂直。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種球頭銷聯(lián)軸器，其特征在于球頭(31)和滑 槽(21)由耐磨材料制造或表面經(jīng)過硬化處理。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種球頭銷聯(lián)軸器，其特征在于球頭銷(3)的 尾部(33)與左半聯(lián)軸器(1)上的螺紋孔(11 )螺紋連接，在球頭銷(3) 與左半聯(lián)軸器(1)端面之間安裝有彈簧墊圈(4)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種球頭銷聯(lián)軸器，其特征在于螺栓(6)穿 過左半聯(lián)軸器(1)的中心孔(12 )并通過卡簧(5 )卡緊，通過螺栓(6 ) 與鎖緊螺釘(7)將左半聯(lián)軸器(1)與主動軸(13)連接起來。
9. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種球頭銷聯(lián)軸器，其特征在于所述右半聯(lián)軸 器(2)中心處開有非圓形槽(22)，從動軸(8)的截面形狀與非圓形槽(22) 相對應(yīng)，從動軸(8)嵌套在非圓形槽(22)里面并用鎖緊螺釘 (9)鎖緊。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種球頭銷聯(lián)軸器，包括左半聯(lián)軸器(1)和右半聯(lián)軸器(2)，左半聯(lián)軸器(1)和右半聯(lián)軸器(2)是通過球頭銷(3)連接傳遞動力，其中球頭銷(3)的尾部(33)與左半聯(lián)軸器(1)連接，右半聯(lián)軸器(2)上設(shè)置滑槽(21)，球頭銷(3)的球頭(31)嵌套在滑槽(21)里面。它使到被連接的兩軸不但有最少的約束，而且軸向、徑向、角向及綜合位移得到最大的補償，同時附加載荷小、結(jié)構(gòu)簡單、成本低、裝拆方便。
文檔編號F16D3/02GK101586630SQ20081002828
公開日2009年11月25日 申請日期2008年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月20日
發(fā)明者張河關(guān), 柯儒群 申請人:裕東(中山)機械工程有限公司