專利名稱：用于扭矩限制的結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于扭矩限制的結(jié)構(gòu)，它可適用于各類機(jī)械動力 傳動中的扭矩限制，即通常所說的過載保護(hù)功能。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的機(jī)器工作時的載荷，雖然在設(shè)計(jì)時作過計(jì)算或估計(jì)，但實(shí) 際運(yùn)轉(zhuǎn)往往會有一些意想不到的情況，如偶然沖擊，誤操作等，使實(shí) 際載荷劇增，很可能損壞動力傳動裝置或其他重要的零部件。為了防 止機(jī)器的過載損壞，在機(jī)械動力傳動中設(shè)置扭矩限制結(jié)構(gòu)，以進(jìn)行過 載安全保護(hù)在現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用用愈來愈廣泛。
扭矩限制的作用就是在載荷過大時，能自動切斷或限制載荷值。 如果傳動鏈中已有摩擦副的傳動件(如皮帶傳動，摩擦輪傳動，摩擦 片式安全聯(lián)軸器等)，則此摩擦副就可起扭矩限制作用。否則就應(yīng)該 設(shè)置過載安全保護(hù)裝置。
常用的扭矩限制裝置可分傳動元件會損壞的和不會損壞的兩種。
前者如銷釘安全聯(lián)軸器(過載時銷釘斷裂)等；不會損壞的扭矩限制 裝置如鋼球式扭矩限制安全聯(lián)軸器，摩擦片式安全聯(lián)軸器(過載時摩 擦面打滑)等。不會損壞的扭矩限制裝置由于結(jié)構(gòu)和摩擦材料為石棉 材料， -使傳遞的扭矩有限，且打滑后重新設(shè)定過載扭矩時，由于石棉 磨擦材料表面的坑凹不平，而無法保證精度；鋼球式扭矩限制聯(lián)軸器 更是由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，傳遞扭矩小，成本高，而限制了應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有背景技術(shù)的不足之處，而提供一
4種用于扭矩限制的結(jié)構(gòu)。它能傳遞很大的力矩，且磨損小，運(yùn)行平穩(wěn)， 制作安裝容易。
本發(fā)明的目的是通過如下措施來達(dá)到的用于扭矩限制的結(jié)構(gòu)， 其特征在于它包括帶內(nèi)圓錐面的外盤、和與外盤相匹配的帶外圓錐面
的內(nèi)盤，內(nèi)盤的一端有彈簧槽，彈簧槽呈環(huán)形結(jié)構(gòu)，有彈簧位于彈簧 槽內(nèi)，有壓板環(huán)位于彈簧槽內(nèi)的外側(cè)，有內(nèi)芯軸穿過外盤、內(nèi)盤和壓 板環(huán)的中心，內(nèi)芯軸的一端通過定位機(jī)構(gòu)固定在外盤上，壓板環(huán)的外 側(cè)有調(diào)整機(jī)構(gòu)，所述調(diào)整機(jī)構(gòu)與內(nèi)芯軸螺紋連接，內(nèi)芯軸與內(nèi)盤的內(nèi) 孔滑動連接，所述外盤上有聯(lián)結(jié)孔，外盤上有外圓面，內(nèi)芯軸上有與 負(fù)載端連接的內(nèi)孑L。
在上述技術(shù)方案中，所述定位機(jī)構(gòu)包括鎖緊墊圈，位于鎖緊墊圏 兩端的螺母和平面軸承，平面軸承套裝在內(nèi)芯軸上，平面軸承的一端 與鎖緊墊圈接觸，平面軸承的另 一端與外盤上的中心凹槽平面接觸。 在上述技術(shù)方案中，所述彈簧槽由外槽和內(nèi)槽組成，內(nèi)槽為圍繞 內(nèi)盤中心花鍵孔均勻分布的一圈圓孔，且位于外槽的中間位置，所述 壓板環(huán)位于外槽內(nèi)。
在上述技術(shù)方案中，所述內(nèi)盤的外圓錐面上有油槽。 在上述技術(shù)方案中，所述內(nèi)盤和外盤之間有調(diào)整間隙。 在上述技術(shù)方案中，所述調(diào)整機(jī)構(gòu)包括位于壓板環(huán)外側(cè)的調(diào)整螺 母和外調(diào)整螺母，調(diào)整螺母位于壓板環(huán)和外調(diào)整螺母之間。
在上述技術(shù)方案中，所述內(nèi)芯軸為三段式結(jié)構(gòu)，包括定位段、滑 動段和調(diào)整段，所述滑動段位于定位段和調(diào)整段之間，內(nèi)芯軸的滑動 段上有外花鍵，內(nèi)盤的中心有內(nèi)花鍵，外花鍵與內(nèi)花鍵之間形成花鍵 副滑動連接。
在上述技術(shù)方案中，所述壓板環(huán)與調(diào)整螺母之間有鋼珠，鋼珠位 于壓板環(huán)和調(diào)整螺母上的圓弧槽內(nèi)。
在上述技術(shù)方案中，所述調(diào)整螺母和外調(diào)整螺母上有調(diào)整孔。在上述技術(shù)方案中，所述內(nèi)芯軸上的調(diào)整段的直徑大于滑動段的 直徑，滑動段的直徑大于定位段的直徑。
本發(fā)明用于扭矩限制的結(jié)構(gòu)具有如下優(yōu)點(diǎn)①.體積可以做大，
可以傳遞大扭矩。②.結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)整力矩容易。③.由彈簧調(diào)節(jié)力矩， 調(diào)節(jié)力矩均勻。④.由花鍵副滑動連接，過載時主動，從動脫開，反應(yīng) 靈敏，快捷。 一旦過載消失，可立即恢復(fù)正常工作。⑤.本發(fā)明結(jié)構(gòu)
可在高溫小于350。C下工作，而磨擦片式的工作溫度不能超過100°C 以上。 .本發(fā)明結(jié)構(gòu)可與傳統(tǒng)的各類聯(lián)軸器組合，形成各種各樣的 帶扭矩限制的過載保護(hù)形式，廣泛地有用于各類機(jī)械設(shè)備。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)剖^L圖。
圖2為本發(fā)明中內(nèi)盤的A向示意圖
圖3為圖2的A—A剖視圖
圖4為本發(fā)明中內(nèi)芯軸的結(jié)構(gòu)示意圖(含局部剖視)。
圖5為本發(fā)明中外盤的結(jié)構(gòu)剖視圖。
圖6為本發(fā)明中內(nèi)芯軸的一種等同結(jié)構(gòu)。
圖7為本發(fā)明的實(shí)施例1 (彈性套柱銷扭矩限制聯(lián)軸器)。
圖8為本發(fā)明的實(shí)施例2 (帶制動輪的彈性套柱銷扭矩限制聯(lián)軸器)。
圖9為本發(fā)明的的實(shí)施例3 (帶制動盤的彈性套柱銷扭矩限制聯(lián) 軸器)。
圖10為本發(fā)明的的實(shí)施例4 (帶扭矩限制的金屬膜片聯(lián)軸器)。 圖11為本發(fā)明的的實(shí)施例5 (帶扭矩限制的彈性星形聯(lián)軸器)。 圖12為本發(fā)明的實(shí)施例6 (帶扭矩限制的蛇形彈簧聯(lián)軸器)。 圖13為本發(fā)明的的實(shí)施例7 (帶扭矩限制的雙排滾子鏈?zhǔn)铰?lián)圖14為本發(fā)明的實(shí)施例8 (帶扭矩限制的鼓形齒式聯(lián)軸器)。 圖15為本發(fā)明的實(shí)施例9 (帶扭矩限制的剛性聯(lián)軸器)。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施情況，但它們并不構(gòu)成對本 發(fā)明的限定，僅作舉例而已。同時通過說明本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)將變得更加 清楚和容易理解。
參閱附圖可知用于扭矩限制的結(jié)構(gòu)，其特征在于它包括帶內(nèi)圓 錐面的外盤l、和與外盤1相匹配的帶外圓錐面的內(nèi)盤4,內(nèi)盤4的 一端有彈簧槽15，彈簧槽15呈環(huán)形結(jié)構(gòu)，有彈簧5位于彈簧槽15 內(nèi)，有壓板環(huán)6位于彈簧槽15內(nèi)的外側(cè)，有內(nèi)芯軸12穿過外盤1、 內(nèi)盤4和壓板環(huán)6的中心，內(nèi)芯軸12的一端通過定位機(jī)構(gòu)固定在外 盤l上，壓板環(huán)6的外側(cè)有調(diào)整機(jī)構(gòu)，所述調(diào)整機(jī)構(gòu)與內(nèi)芯軸12螺 紋連接，內(nèi)芯軸12與內(nèi)盤4的內(nèi)孔通過花鍵副滑動連接，所述外盤 1上有聯(lián)結(jié)孔22 (包括螺孔或通孔)，外盤1上有外圓面23,內(nèi)芯軸 12上有與負(fù)載端連接的內(nèi)孔ll(內(nèi)孔11也可通過采用無內(nèi)孔的軸頭 或法蘭與負(fù)載端連接代替)，如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5所示。
定位機(jī)構(gòu)包括鎖緊墊圈21,位于鎖緊墊圏21兩端的螺母20和 平面軸承19，平面軸承19套裝在內(nèi)芯軸12上，平面軸承19的一端 與調(diào)整墊圈21 >接觸，平面軸承19的另一端與外盤1上的中心凹槽 13平面接觸。這種定位機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)轉(zhuǎn)靈活。當(dāng)內(nèi)盤與外盤脫 開后，可平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，并實(shí)現(xiàn)調(diào)整機(jī)構(gòu)及滑動機(jī)構(gòu)的軸向定位功能(如 圖1所示)。
彈簧槽15由外槽151和內(nèi)槽152組成，內(nèi)槽152為圍繞內(nèi)盤4 中心花鍵孔均勻分布的一圈圓孔，且位于外槽151的中間位置，所述 壓板環(huán)6位于外槽151內(nèi)，定位穩(wěn)定。彈簧在壓板環(huán)6的作用下向內(nèi) 盤外槽151作軸向移動，運(yùn)動平穩(wěn)(如圖3所示)。
7內(nèi)盤4的外圓錐面上有油槽3。內(nèi)盤4與外盤1脫開時，油在離
心力的作用下，可潤滑錐面(如圖l所示)。
內(nèi)盤4和外盤1之間有調(diào)整間隙2 (如圖1所示)?？烧{(diào)整不同 的力矩大小，且在錐面磨損后，經(jīng)修復(fù)錐面可繼續(xù)利用本結(jié)構(gòu)。
調(diào)整機(jī)構(gòu)包括位于壓板環(huán)6外側(cè)的調(diào)整螺母16和外調(diào)整螺母8, 調(diào)整螺母16位于壓板環(huán)6和外調(diào)整螺母8之間。壓板環(huán)6與調(diào)整螺 母16之間有鋼珠7,鋼珠7位于壓板環(huán)6和調(diào)整螺母16上的圓弧槽 內(nèi)。通過鋼珠7壓緊，受力均勻(如圖l所示)。
內(nèi)芯軸12為三段式結(jié)構(gòu)，包括定位段121、滑動段122和調(diào)整 段123,所述滑動段122位于定位段121和調(diào)整段123之間，內(nèi)芯軸 12的滑動段122上有外花鍵10,內(nèi)盤4的中心有內(nèi)花鍵9，外花鍵 10與內(nèi)花鍵9之間形成花鍵副17滑動連接(如圖2、圖4所示)。
調(diào)整螺母16和外調(diào)整螺母8上有調(diào)整孔14。便于檸緊或松開調(diào) 整螺母16和外調(diào)整螺母8。
內(nèi)芯軸12上的調(diào)整段123的直徑大于滑動段122的直徑，滑動 段122的直徑大于定位段121的直徑?？杀阌诙ㄎ?，安裝、拆卸。
本發(fā)明用于扭矩限制的結(jié)構(gòu)工作時，通常與其它聯(lián)軸器作為一個 整體使用，聯(lián)軸器作為主動端(輸入端)，常常通過通孔或螺孔形式 的聯(lián)結(jié)孔22與本發(fā)明結(jié)構(gòu)聯(lián)為一體，本發(fā)明用于扭矩限制的結(jié)構(gòu)的 內(nèi)芯軸的內(nèi)孔與負(fù)載端的軸頭聯(lián)結(jié)為一個整體，本發(fā)明結(jié)構(gòu)使用時， 先按圖1所示完成組裝成一個整體。使用前用鉤扳手將調(diào)整螺母旋 轉(zhuǎn)，調(diào)整螺母在內(nèi)芯軸12上沿軸向移動，帶動鋼^^平穩(wěn)地向壓板環(huán) 6施加軸向力，壓板環(huán)6沿軸向移動而壓緊彈簧，由于彈簧力的作用， 彈簧5帶動內(nèi)盤4在內(nèi)芯軸12的花鍵122上沿軸向移動，其內(nèi)盤4 的外圓錐面便與外盤1緊密貼合，產(chǎn)生摩擦力，從而使外盤1帶動內(nèi) 盤4運(yùn)轉(zhuǎn)，內(nèi)盤4的內(nèi)花鍵帶動與其通過外花鍵配合的內(nèi)芯軸12同 時轉(zhuǎn)動，內(nèi)芯軸12轉(zhuǎn)動時，與其內(nèi)孔相聯(lián)的負(fù)載端同時轉(zhuǎn)動。當(dāng)傳遞的力矩超過內(nèi)盤4與外盤1結(jié)合而產(chǎn)生的摩擦力矩，即過
載時，彈簧軸向壓縮，內(nèi)盤4與外盤1在錐面結(jié)合處脫開，立即停止
轉(zhuǎn)動。在過載力矩消失時，到正常范圍內(nèi)時，彈簧的壓力又回復(fù)到正
常范圍，而內(nèi)盤4沿內(nèi)芯軸12的花鍵軸移動，使外盤1、內(nèi)盤4重
新緊密貼合，產(chǎn)生摩擦力，正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
下面說明本發(fā)明的實(shí)施情況，但并不僅限于以下實(shí)施方式。 參閱圖6可知內(nèi)芯軸的一種等同結(jié)構(gòu)，內(nèi)芯軸的內(nèi)孔為光孔，
負(fù)載端的軸插入后，外面使用鎖緊盤(脹緊聯(lián)結(jié)套)鎖緊，松動鎖緊
盤螺栓，即可取出負(fù)載端的軸，安裝拆卸極為方便。
參閱圖7可知本發(fā)明扭矩限制的結(jié)構(gòu)通過彈性橡膠套28和帶
螺紋的柱銷27,與主動端聯(lián)結(jié)的法蘭25組成帶扭矩限制的彈性套柱
銷聯(lián)軸器，同時外圓面23也可以作為小直徑(小于400mm)的制動
輪的制動面。
參閱圖8可知與圖7的不同之處在于本結(jié)構(gòu)外圓面23由于制 動專侖直徑增大(大于400mm),而在外增加制動4侖29的結(jié)構(gòu)。
參閱圖9可知圖9為帶制動盤的彈性套柱銷扭矩限制聯(lián)軸器， 與圖1所示，將外圓面23等效替換為制動盤30,可以適應(yīng)用途越來 越廣的軸向制動結(jié)構(gòu)。制動盤30的兩個面為制動面。
參閱圖10可知本發(fā)明的扭矩限制結(jié)構(gòu)通過^:結(jié)孔22與左邊的 膜片聯(lián)軸器31聯(lián)結(jié)，形成一種帶扭矩限制的膜片聯(lián)軸器
參閱圖11可知圖11為帶扭矩限制的星形聯(lián)軸器，與圖10的 不同之處在于本扭矩限制結(jié)構(gòu)通過聯(lián)結(jié)孔22與左端的星形聯(lián)軸器聯(lián) 結(jié)，本聯(lián)軸器可補(bǔ)償徑向、軸向、角向誤差，并實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)，可用 于泵、風(fēng)才幾、起重積4成。
參閱圖12可知圖12為帶扭矩限制的蛇形彈簧聯(lián)軸器，與圖
形彈簧聯(lián)軸器。參閱圖13可知圖13為帶扭矩限制的雙排滾子鏈?zhǔn)铰?lián)軸器，與 圖10的不同之處在于本扭矩限制結(jié)構(gòu)，通過聯(lián)結(jié)孔22的左端是聯(lián)結(jié) 的是雙排滾子鏈?zhǔn)铰?lián)軸器35。
參閱圖14可知圖14為帶扭矩限制的鼓形齒式聯(lián)軸器，與圖
帶內(nèi)齒圈的法蘭盤37，外齒為鼓形齒的半聯(lián)軸節(jié)36與內(nèi)齒嚙合，并 且扭矩限制結(jié)構(gòu)的外圓面23等效變換為制動盤30,形成了一種帶有 制動盤的鼓形齒式扭矩限制聯(lián)軸器。
參閱圖15可知圖15為帶扭矩限制的剛性聯(lián)軸器，與圖10的 不同之處在于本扭矩限制結(jié)構(gòu)，通過聯(lián)結(jié)孔22的左端聯(lián)結(jié)的是剛性 半聯(lián)軸節(jié)38及定位環(huán)39，構(gòu)成了一種帶扭矩限制的剛性聯(lián)軸器。
權(quán)利要求
1、用于扭矩限制的結(jié)構(gòu)，其特征在于它包括帶內(nèi)圓錐面的外盤(1)、和與外盤(1)相匹配的帶外圓錐面的內(nèi)盤(4)，內(nèi)盤(4)的一端有彈簧槽(15)，彈簧槽(15)呈環(huán)形結(jié)構(gòu)，有彈簧(5)位于彈簧槽(15)內(nèi)，有壓板環(huán)(6)位于彈簧槽(15)內(nèi)的外側(cè)，有內(nèi)芯軸(12)穿過外盤(1)、內(nèi)盤(4)和壓板環(huán)(6)的中心，內(nèi)芯軸(12)的一端通過定位機(jī)構(gòu)固定在外盤(1)上，壓板環(huán)(6)的外側(cè)有調(diào)整機(jī)構(gòu)，所述調(diào)整機(jī)構(gòu)與內(nèi)芯軸(12)螺紋連接，內(nèi)芯軸(12)與內(nèi)盤(4)的內(nèi)孔滑動連接，所述外盤(1)上有聯(lián)結(jié)孔(22)，內(nèi)芯軸(12)上有與負(fù)載端連接的內(nèi)孔(11)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于扭矩限制的結(jié)構(gòu)，其特征在于所 述外盤(1)上有外圓面(")或制動盤(30)，
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于扭矩限制的結(jié)構(gòu)，其特征在于所 述定位機(jī)構(gòu)包括鎖緊墊圈(21 )，位于鎖緊墊圈(21 )兩端的螺母(20 ) 和平面軸承(19)，平面軸承(19)套裝在內(nèi)芯軸(12)上，平面軸 承(19)的一端與調(diào)整墊圈(21)接觸，平面軸承(19)的另一端與 外盤(1)上的中心凹槽(13)平面接觸。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于扭矩限制的結(jié)構(gòu)，其特征在于所 述彈簧槽(15 )由外槽(151 )和內(nèi)槽(152 )組成，內(nèi)槽(152 )為 圍繞內(nèi)盤(4)中心花鍵孔均勻分布的一圏圓孔，且位于外槽(151) 的中間位置，所述壓板環(huán)(6)位于外槽(151)內(nèi)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于扭矩限制的結(jié)構(gòu)，其特征在于所 述內(nèi)盤(4)的外圓錐面上有油槽(3)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于扭矩限制的結(jié)構(gòu)，其特征在于所 述內(nèi)盤(4 )和外盤(1)之間有調(diào)整間隙(2 )。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于扭矩限制的結(jié)構(gòu)，其特征在于所 述調(diào)整機(jī)構(gòu)包括位于壓板環(huán)(6)外側(cè)的調(diào)整螺母(16)和外調(diào)整螺母(8 )，調(diào)整螺母(16 )位于壓板環(huán)(6 )和外調(diào)整螺母(8 )之間。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的用于扭矩限制的結(jié)構(gòu)，其特征在 于所述內(nèi)芯軸(12 )為三段式結(jié)構(gòu)，包括定位段(121 )、滑動段(122 ) 和調(diào)整段(123 )，所述滑動段(122 )位于定位段(121 )和調(diào)整段(123 ) 之間，內(nèi)芯軸(12)的滑動段(122)上有外花鍵(10),內(nèi)盤(4) 的中心有內(nèi)花鍵(9),外花鍵(10)與內(nèi)花鍵(9)之間形成花鍵副(17)滑動連接。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于扭矩限制的結(jié)構(gòu)，其特征在于所 述壓板環(huán)(6 )與調(diào)整螺母(16 )之間有鋼珠(7 )，鋼珠(7 )位于壓 板環(huán)(6 )和調(diào)整螺母(16 )上的圓弧槽內(nèi)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于扭矩限制的結(jié)構(gòu)，其特征在于所 述調(diào)整螺母(16 )和外調(diào)整螺母(8 )上有調(diào)整孔(14 )。
全文摘要
用于扭矩限制的結(jié)構(gòu)，它包括帶內(nèi)圓錐面的外盤(1)、和與外盤(1)相匹配的帶外圓錐面的內(nèi)盤(4)，內(nèi)盤(4)的一端有彈簧槽(15)，彈簧槽(15)呈環(huán)形結(jié)構(gòu)，有彈簧(5)位于彈簧槽(15)內(nèi)，有壓板環(huán)(6)位于彈簧槽(15)內(nèi)的外側(cè)，有內(nèi)芯軸(12)穿過外盤(1)、內(nèi)盤(4)和壓板環(huán)(6)的中心。它克服了現(xiàn)有的扭矩限制的結(jié)構(gòu)傳遞力矩小，磨損大，制作安裝困難的缺點(diǎn)。本發(fā)明可與傳統(tǒng)的各類聯(lián)軸器組合，形成各種各樣的帶扭矩限制的過載保護(hù)形式，廣泛地有用于各類機(jī)械設(shè)備。
文檔編號F16D7/02GK101561016SQ20091006227
公開日2009年10月21日 申請日期2009年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月27日
發(fā)明者余曉鎖 申請人:武漢正通傳動技術(shù)有限公司