專利名稱：?jiǎn)蜗蚋吲ぞ鼗瑝K式萬向接頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實(shí)用新型屬于機(jī)械設(shè)備中的萬向接頭，適用于傳遞單向高扭矩、特別適用于外形尺寸受到限制而要求傳遞高扭矩的寬帶材熱軋機(jī)的精軋機(jī)組中。
傳統(tǒng)的滑塊式萬向接頭是由一個(gè)叉頭[1]、扁頭[2]、以及與它們相耦合的主滑塊[3]、付滑塊[4]所組成。叉頭[1]是由上、下兩塊顎片和中間搪孔[5]以及中間孔[6]構(gòu)成，上、下顎片為弓形斷面的柱形體，扁頭[2]為中間帶有豁口[7]的扁平面，為了使位于叉頭[1]的搪孔[5]內(nèi)的扁頭[2]能在兩個(gè)互相垂直的平面內(nèi)(視萬向接頭軸心線作水平布置時(shí)，即在水平面內(nèi)和在過萬向接頭軸心線的豎直平面內(nèi))自由轉(zhuǎn)動(dòng)，在扁頭[2]和叉頭[1]之間配置四塊形狀相同的主滑塊[3]和兩塊形狀相同的付滑塊[4]，主滑塊[3]的一面為圓柱曲面，相對(duì)的另一面為平面，它們的圓柱曲面部份對(duì)稱地耦合在叉頭[1]的上、下顎片的搪孔[5]的內(nèi)圓柱曲面上，其平面與相對(duì)應(yīng)的扁頭平面[8]和扁頭平面[9]相配合，當(dāng)主滑塊[3]的圓柱曲面在搪孔[5]的圓柱曲面作相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，就能夠使扁頭[2]沿叉頭搪孔[5]的中心線自由轉(zhuǎn)動(dòng)(即在過萬向接頭軸心線的豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng))，付滑塊[4]的一面為圓柱曲面，相對(duì)的另一面為平面，在平面上有一圓柱形凸臺(tái)，兩塊付滑塊的圓柱形凸臺(tái)分別插入并與叉頭的中間孔[6]的兩端相配合，其平面部份與叉頭搪孔[5]的底平面相配合，扁頭豁口[7]的平面與付滑塊[4]的圓柱曲面部份相配合，于是扁頭[2]就能繞付滑塊[4]的圓柱曲面的中心線在水平面里自由轉(zhuǎn)動(dòng)。傳統(tǒng)的滑塊式萬向接頭就這樣實(shí)現(xiàn)了上述的在兩個(gè)互相垂直的平面內(nèi)的自由轉(zhuǎn)動(dòng)。但是，這樣的萬向接頭傳遞扭矩時(shí)，扁頭[2]作用在叉頭[1]上的力，同時(shí)分布在叉頭的上顎片的一側(cè)和下顎片的另一側(cè)，對(duì)受力作用的那側(cè)承受絕大部份的載荷，而不受力作用的叉頭顎片部份幾乎不受力的作用。尤其在單向傳動(dòng)(不可逆?zhèn)鲃?dòng))的條件下，叉頭的上、下顎片中幾乎有一半不參加工作，這就限制了傳統(tǒng)的滑塊式萬向接頭承載傳遞扭矩的能力。
本實(shí)用新型的目的在于對(duì)傳統(tǒng)的滑塊式萬向接頭的結(jié)構(gòu)作重新設(shè)計(jì)和布置，使金屬材料的承載能力(強(qiáng)度分布)得以合理充分發(fā)揮和利用從而達(dá)到提高本實(shí)用新型傳遞扭矩能力的目的。
本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)。
單向高扭矩滑塊式萬向接頭是由一個(gè)叉頭、扁頭，以及與它們相耦合的滑塊所組成，它的特點(diǎn)是叉頭的上、下顎片呈大半個(gè)弓形斷面的柱形體，兩顎片之間有一搪孔，扁頭的端部呈
型，上、下凸出部份亦為大半個(gè)弓形斷面的柱形體，中間連接部份為中間帶孔的扁平面，孔中裝有由四爪u型定位塊等組成的定位聯(lián)接構(gòu)件，滑塊包括主滑塊和付滑塊。它的進(jìn)一步特點(diǎn)是主、付滑塊各有兩塊，皆呈扁平形狀，主滑塊的一面為帶有臺(tái)階的平面，相對(duì)的另一面為帶有臺(tái)階的圓柱曲面，在圓柱曲面的凸臺(tái)上有一定位聯(lián)接孔，付滑塊的一面為平面，相對(duì)的另一面為圓柱曲面，在其端部有一凸臺(tái)。它的另一個(gè)特點(diǎn)是叉頭的上、下兩塊顎片、扁頭的端部，以及與它們耦合的主、付滑塊是以萬向接頭的中心點(diǎn)(垂直于萬向接頭軸心線的斷面的中心)做點(diǎn)對(duì)稱布置。它的又一個(gè)特點(diǎn)是主、付滑塊的平面部份的結(jié)構(gòu)位置是呈相互垂直布置的。它的再一個(gè)特點(diǎn)是聯(lián)接構(gòu)件是由四爪u型定位塊、置于扁頭孔中的定位塊、定心肖子和堵塞所組成。它的又一個(gè)特點(diǎn)是定心肖子呈圓柱形，其兩端面皆為球面，其長(zhǎng)度等于或稍小于它所聯(lián)接的兩個(gè)主滑塊之間的最大距離。
這種新型結(jié)構(gòu)的萬向接頭將傳統(tǒng)的滑塊式萬向接頭的不受負(fù)荷作用的叉頭顎片的一側(cè)的其中一部份補(bǔ)給了相對(duì)一側(cè)受負(fù)荷作用的顎片，使該側(cè)顎片尺寸加厚并呈大半個(gè)弓形斷面；將不受負(fù)荷作用的叉頭顎片的一側(cè)的其中另一部份補(bǔ)給了扁頭，使扁頭端部的工作尺寸加厚并呈大半個(gè)弓形斷面，另一方面，由于扁頭與叉頭耦合處的工作平面向叉頭搪孔中心線處移近，使得叉頭工作顎片的尺寸厚度加大，由于新型結(jié)構(gòu)的萬向接頭比傳統(tǒng)的滑塊式萬向接頭的叉頭顎片、扁頭端部的工作尺寸都增大了，所以構(gòu)成本實(shí)用新型的萬向接頭的金屬材料的承載能力(強(qiáng)度分布)得以合理充分發(fā)揮和利用，從而達(dá)到提高傳遞扭矩的目的。
現(xiàn)參照附圖對(duì)本實(shí)用新型做詳細(xì)說明。


圖1是傳統(tǒng)的滑塊式萬向接頭的側(cè)視圖及A-A剖面視圖圖2是本實(shí)用新型的萬向接頭的側(cè)視圖及B-B剖面視圖圖3是圖2中沿C-C線的剖面視圖圖4是本實(shí)用新型的萬向接頭的分解正等軸測(cè)視圖單向高扭矩滑塊式萬向接頭是由一個(gè)叉頭[10]、扁頭[18]、以及與它們相耦合的滑塊所組成，它的特點(diǎn)是叉頭[10]的上顎片[11]、下顎片[11′]皆呈大半個(gè)弓形斷面的柱形體，兩顎片之間有一搪孔垂直于叉頭軸心線，上顎片的側(cè)平面[13]和下顎片側(cè)平面[13′]是垂直于搪孔內(nèi)圓柱曲面并同時(shí)也垂直于顎片的上、下端部平面，在上、下顎片上各有一個(gè)過同一個(gè)軸心線的通孔定位孔[29]和[29′]，經(jīng)過通孔定位孔[29]，在搪孔的上圓柱曲面[12]上有一個(gè)凹槽[30]，在搪孔的下圓柱曲面[12′]上有一凹槽[30′]，兩凹槽相對(duì)應(yīng)，扁頭[18]的端部呈 型，上、下凸出部份亦為大半個(gè)弓形斷面的柱形體，中間連接部份為一扁平面[19]，與平面[19]相對(duì)并平行的另一面為平面[19′]，在平面[19]的中間有一通孔[31]，孔[31]中裝有由四爪u型定位塊等組成的定位聯(lián)接構(gòu)件。在垂直于扁頭平面[19]的方向上亦有一個(gè)中心搪孔使扁頭[18]的上凸出部份的內(nèi)側(cè)呈內(nèi)圓柱曲面[20]，使其下凸出部份的內(nèi)側(cè)呈內(nèi)圓柱曲面[20′]，內(nèi)圓柱曲面[20]和[20′]的軸心線垂直于平面[19]，滑塊包括主滑塊和付滑塊。本實(shí)用新型的進(jìn)一步特點(diǎn)是主滑塊[14]、付滑塊[21]各有兩塊且形狀相同，皆呈扁平形狀，主滑塊[14]的一面為帶有臺(tái)階的兩個(gè)平面，平面[25]和平面[32]，相對(duì)的另一面為帶有臺(tái)階的兩個(gè)圓柱曲面，曲面[15]和曲面[16]，在曲面[16]上有一定位聯(lián)接孔[33]，付滑塊[21]的一面為平面[26]，相對(duì)的另一面為圓柱曲面[22]，在其端部有一凸臺(tái)[23]。主滑塊[14]的曲面[15]和包括曲面[16]的凸臺(tái)部份與叉頭[10]搪孔內(nèi)圓柱曲面[12]和曲面[12]上的凹槽[30]相配合，相配合的兩個(gè)圓柱曲面可以繞該圓柱曲面的軸心線即叉頭[10]的搪孔中心線作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，與凹槽[38]相配合的包括曲面[16]的凸臺(tái)，控制了主滑塊[14]的軸向位置，付滑塊[21]的圓柱曲面[22]與扁頭內(nèi)圓柱曲面[20]相配合，相配合的兩個(gè)圓柱曲面可以繞該圓柱曲面的軸心線即扁頭[18]的搪孔中心線作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，付滑塊的凸臺(tái)[23]位于其圓柱曲面[22]一側(cè)，它與扁頭[18]的內(nèi)圓柱曲面[20]的溝槽部份相配合，以使付滑塊[21]沿其自身的軸向定位。本實(shí)用新型的另一個(gè)特點(diǎn)是叉頭[10]的上、下兩塊顎片、扁頭的端部，以及與它們耦合的主滑塊、付滑塊是以萬向接頭的中心點(diǎn)(垂直于萬向接頭軸心線的斷面的中心)做點(diǎn)對(duì)稱布置。本實(shí)用新型的又一個(gè)特點(diǎn)是主滑塊的平面[25]與付滑塊的平面[26]的結(jié)構(gòu)位置是呈相互垂直布置的。本實(shí)用新型的再一個(gè)特點(diǎn)是聯(lián)接構(gòu)件是由四爪u型定位塊[17]、置于扁頭孔[31]中的定位塊[24]、[24′]定心肖子[27]和堵塞[28](兩個(gè)形狀相同)所組成的。四爪u型定位塊[17]的兩個(gè)爪長(zhǎng)度相等，并且比另兩個(gè)長(zhǎng)度也相等的爪的長(zhǎng)度要長(zhǎng)一點(diǎn)，長(zhǎng)度相等的兩個(gè)爪在u型定位塊[17]的端面上成對(duì)角線相對(duì)而不相鄰，在定位塊[17]的兩個(gè)相對(duì)的側(cè)面上的長(zhǎng)短爪之間有一個(gè)半圓形通孔[34]，通孔[34]與定心肖子[27]配合，將定位塊[17]定位固定，定位塊[24]、[24′]兩塊，形狀相同，是由一斜梯形扁平體和一帶孔的圓柱體組成的整體。本實(shí)用新型的又一個(gè)特點(diǎn)是定心肖子[27]呈圓柱形，其兩端面皆為球面，其長(zhǎng)度等于或稍小于它所聯(lián)接的兩個(gè)主滑塊之間的最大距離。
安裝首先將兩塊主滑塊置于叉頭[10]的上、下顎片的搪孔曲面[12]和[12′]上，并使包括曲面[16]和[16′]的凸臺(tái)分別與凹槽[30]和[30′]相配合，以使主滑塊沿搪孔中心線軸向定位，調(diào)整孔[33]和[33′]與叉頭定位孔[29]的中心線相重合(或相對(duì)正)，將四爪u型定位塊[17]沿兩主滑塊的平面[32]和[32′]之間置入，使主滑塊定位，其四個(gè)爪朝向扁頭[18]一側(cè)，其半圓形通孔[34]與主滑塊定位孔[33]的中心線相重合(或相對(duì)正)，付滑塊[21]和[21′]的圓柱表面[22]和[22′]分別與扁頭[18]的圓柱曲面[20]和[20′]耦合，其凸臺(tái)[23]和[23′]卡在曲面[28]和[20′]相應(yīng)的凹槽里，使付滑塊沿其自身圓柱曲面的軸向固定，定位塊[24]的帶孔的圓柱體從扁頭[18]的孔[31]的上端插入，使其斜梯形的下底平面頂住付滑塊[21]的平面[26]，使付滑塊[21]沿其圓柱曲面[22]的徑向固定，定位塊[24′]的帶孔圓柱體從扁頭[18]的孔[31]的下端插入，使其斜梯形的下底平面頂住付滑塊[21′]的平面[26′]，使付滑塊[21′]沿其圓柱曲面[22′]的徑向固定，將插入后的定位塊[24]和[24′]通過其上的螺栓孔[35]用螺栓[36]將兩個(gè)定位塊擰緊固定，然后，扁頭[18]以自身的平面[19]及與之垂直相配的付滑塊平面[26]和[26′]作為安裝面，將扁頭[18]插入叉頭，使付滑塊平面[26]和[26′]分別與叉頭平面[13]和[13′]配合，并同時(shí)使扁頭[18]上裝好的兩塊定位塊[24]和[24′]的斜梯平面與u型定位塊的四個(gè)爪子位置相應(yīng)，并使u型定位塊[17]的半圓形通孔[34]的中心線與主滑塊[14]的孔[33]的中心線相重合(或相對(duì)正)，同時(shí)u型定位塊[17]的上、下長(zhǎng)短不同的兩個(gè)爪分別與兩塊定位塊[24]和[24′]的斜邊平面相適應(yīng)。定心肖子[27]由叉頭定位孔[29]扦入，定心肖子[27]依次通過主滑塊孔[33]、定位塊[24]和[24′]的孔和定位塊[17]的半圓孔[34]下主滑塊孔[33′]并將它們聯(lián)為一體，最后，堵塞[28]和[28′]將叉頭[10]上的二個(gè)定位孔[29]和[29′]堵塞并利用偏心凸塊擰轉(zhuǎn)180°固定，以使定心肖子[27]在工作時(shí)穩(wěn)定，不松動(dòng)滑掉。
工作時(shí)，在付滑塊的平面[26]里，扁頭[18]可以沿主滑塊與叉頭[10]相耦合的圓柱曲面[12]和[12′]表面轉(zhuǎn)動(dòng)，即扁頭[18]沿叉頭搪孔中心線轉(zhuǎn)動(dòng)，叉頭的平面[13]和[13′]則與付滑塊的平面[26]和[26′]作相對(duì)滑動(dòng)。在過萬向接頭軸心線的水平面里(該水平面垂直于付滑塊的平面[26])，扁頭[18]可以沿付滑塊與扁頭[18]相耦合的圓柱曲面[22]和[22′]表面轉(zhuǎn)動(dòng)，扁頭平面[19]和[19′]分別與主滑塊平面[25]和[25′]作相對(duì)滑動(dòng)，這樣就實(shí)現(xiàn)了本實(shí)用新型的萬向接頭在兩個(gè)互相垂直的平面內(nèi)(即過萬向接頭軸心線的水平面和與該水平面垂直的付滑塊的平面[26]里)的自由轉(zhuǎn)動(dòng)。
本實(shí)用新型的萬向接頭在鞍鋼半連軋廠軋鋼機(jī)組上的實(shí)踐證明，它比傳統(tǒng)的滑塊式萬向接頭的使用壽命長(zhǎng)，承受的傳遞扭矩大，經(jīng)濟(jì)效益顯著。減少了因維修而引起的非計(jì)劃停車，從減少扁頭裂紋損壞，滑塊非計(jì)劃更換及影響生產(chǎn)等方面計(jì)算年效益可達(dá)數(shù)百萬元。
權(quán)利要求1.單向高扭矩滑塊式萬向接頭是由一個(gè)叉頭、扁頭、以及與它們相耦合的滑塊所組成，其特征是叉頭的上、下兩塊顎片呈大半個(gè)弓形斷面的柱形體，扁頭的端部呈
型，上、下凸出部份亦為大半個(gè)弓形斷面的柱形體，中間連接部份為中間帶孔的扁平面，孔中裝有由四爪u型定位塊等組成的定位聯(lián)接構(gòu)件，滑塊包括主滑塊和付滑塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的萬向接頭，其特征是主、付滑塊各有兩塊，皆呈扁平形狀，主滑塊的一面為帶有臺(tái)階的平面，相對(duì)的另一面為帶有臺(tái)階的圓柱曲面，在圓柱曲面的凸臺(tái)上有一定位聯(lián)接孔，付滑塊的一面為平面，相對(duì)的另一面為圓柱曲面，在其端部有一凸臺(tái)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的萬向接頭，其特征是叉頭的上、下兩塊顎片、扁頭的端部，以及與它們耦合的主、付滑塊是以萬向接頭的中心點(diǎn)做點(diǎn)對(duì)稱布置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的萬向接頭，其特征是主、付滑塊的平面部份的結(jié)構(gòu)位置是呈相互垂直布置的。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的萬向接頭，其特征是聯(lián)接構(gòu)件是由四爪u型定位塊、置于扁頭孔中的定位塊、定心肖子和堵塞所組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的萬向接頭，其特征是呈圓柱形定心肖子的兩端面皆為球面，其長(zhǎng)度等于或稍小于它所聯(lián)接的兩個(gè)主滑塊之間的最大距離。
專利摘要單向高扭矩滑塊式萬向接頭是由一個(gè)叉頭、扁頭，以及與它們相耦合的滑塊所組成，叉頭的上、下兩塊顎片呈大半個(gè)弓形斷面的柱形體，扁頭的端部呈形，上、下凸出部分亦為大半個(gè)弓形斷面的柱形體，中間連接部分為中間帶孔的扁平面，孔中裝有四爪u型定位塊等組成的定位聯(lián)接構(gòu)件，滑塊包括主滑塊和副滑塊。叉頭的顎片、扁頭的端部以及與它們相耦合的滑塊是以垂直于萬向接頭軸心線的斷面的中心做點(diǎn)對(duì)稱布置。該種萬向接頭的使用壽命長(zhǎng)，承受的傳遞扭矩大，經(jīng)濟(jì)效益顯著。
文檔編號(hào)F16D3/16GK2046945SQ88221590
公開日1989年11月1日 申請(qǐng)日期1988年12月27日 優(yōu)先權(quán)日1988年12月27日
發(fā)明者朱寶理 申請(qǐng)人:鞍山鋼鐵公司, 鞍山鋼鐵公司半連續(xù)軋板廠