一种大倾角的高弹性鼓形齿联轴器

1.本发明属于齿式联轴器技术领域，具体涉及一种大倾角的高弹性鼓形齿联轴器。


背景技术：

2.鼓形齿式联轴器属于不含弹性元件的挠性联轴器，可实现轴向、径向和角向等轴线偏差补偿，具有结构紧凑、回转半径小、承载能力大、传动效率高等优点，广泛应用于冶金、轨道交通、海洋船舶、起重运输、航空航天等领域。但当前鼓形齿联轴器在大倾角工况下存在密封不严、润滑剂容易泄露等问题，严重降低其使用性能和寿命；无弹性元件的鼓形齿联轴器对振动的反馈也会传递或放大后传递，严重影响传动系统的稳定性，造成轮齿发生磨损失效的同时引发传动系统的故障。


技术实现要素：

3.本发明的目的是解决现有鼓形齿式联轴器存在的大倾角密封不严、润滑剂容易泄露和传动不稳定的技术问题，提供一种大倾角的高弹性鼓形齿联轴器。
4.为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
5.一种大倾角的高弹性鼓形齿联轴器，其包括两个端盖、大弹簧、外六角螺栓、若干小弹簧、两个内齿圈、两个密封垫、若干内六角螺栓、角度补偿环、密封圈、两个扣板和外齿套；所述外齿套左右两边外表面上对称设有鼓形齿，所述外齿套外表面中部设有u形凹槽，所述外齿套的两端面上设有密封槽，所述两个扣板分别装在外齿套的两端面上并使扣板内表面边沿设置的凸台位于密封槽中，所述密封圈装在外齿套两端设置的密封槽中，所述两个内齿圈分别装在外齿套的两边并使内齿圈的内齿与外齿套的鼓形齿相啮合，所述角度补偿环设在外齿套的u形凹槽中，且其两端通过若干内六角螺栓分别与两个内齿圈的开口端连接，所述密封垫装在角度补偿环与内齿圈的开口端之间以便于密封，所述大弹簧和若干小弹簧设置在内齿圈封闭端内表面与扣板外表面之间，且大弹簧的两端分别装在内齿圈封闭端内表面中心设置的大弹簧固定座和扣板外表面中心设置的大弹簧凸台上，若干小弹簧的两端分别装在内齿圈封闭端内表面设置的小弹簧固定座和扣板外表面设置的小弹簧凸台上，所述两个端盖通过外六角螺栓分别与两个内齿圈封闭端连接。
6.进一步地，所述内齿圈为一端开口、另一端封闭的圆环体，所述圆环体的内表面上设有内齿，圆环体封闭端内表面的中心设有大弹簧固定座，所述大弹簧固定座的周边均匀设有若干小弹簧固定座，所述圆环体靠近封闭端内表面处设有注油孔。
7.进一步地，所述角度补偿环为一采用金属材料制成的环形体，在环形体的外表面上设有u型槽，所述角度补偿环端面周边设有通孔，所述u型槽的数量≥2。
8.进一步地，所述扣板外表面的中心设有大弹簧凸台，所述大弹簧凸台的周边均匀设有若干小弹簧凸台且小弹簧凸台与小弹簧固定座相对应，所述扣板内表面边沿设有的凸台。
9.本发明的有益效果是：
10.(1)本发明保证鼓形齿式联轴器在大倾角下仍保持良好的密封性；
11.(2)本发明增设了弹性单元，作用于内齿圈和外齿套之间，能够提升系统的减振性能，增加传动系统的稳定性；
12.(3)本发明的密封补偿环采用金属材料制成，u型槽设计可以保障足够的倾角补偿，同时金属相较于传统的非金属(橡胶、塑胶等)材料，在高转速、高温、高压、高湿度的环境下具备更好的使用性能；
13.(4)本发明的端盖与传动轴的连接方式可以根据实际结构调整，可实现无键连接、键连接等。
附图说明
14.图1是本发明的结构示意图；
15.图2是本发明内齿圈的结构示意图；
16.图3是本发明外齿套的结构示意图；
17.图4是本发明角度补偿环的结构示意图；
18.图5是本发明动力传输路径图。
具体实施方式
19.下面结合附图和实施例对本发明进行详细描述。
20.如图1～4所示，本实施例中的一种大倾角的高弹性鼓形齿联轴器，其包括两个端盖1、两个大弹簧2、若干外六角螺栓3、若干小弹簧4、两个内齿圈5、两个密封垫6、若干内六角螺栓7、角度补偿环8、两个密封圈9、两个扣板10和外齿套11；所述外齿套11左右两边外表面上对称设有鼓形齿11b，所述外齿套11外表面中部设有u形凹槽11c，所述外齿套11的两端面上设有密封槽11a，所述两个扣板10分别装在外齿套11的两端面上并使扣板10内表面边沿设置的凸台10c位于密封槽11a中，所述密封圈9装在外齿套11的两端设置的密封槽11a中使外齿套11的内腔形成一个密封空间13，所述两个内齿圈5分别装在外齿套11的两边并使内齿圈5的内齿5c与外齿套11的鼓形齿11b相啮合，所述角度补偿环8设在外齿套11的u形凹槽中，且其两端通过若干内六角螺栓7分别与两个内齿圈5的开口端连接，所述密封垫6装在角度补偿环8与内齿圈5的开口端之间以便于密封，所述大弹簧2和若干小弹簧4设置在内齿圈5封闭端内表面与扣板10外表面之间，且大弹簧2的两端分别装在内齿圈5封闭端内表面中心设置的大弹簧固定座和扣板10外表面中心设置的大弹簧凸台上，若干小弹簧4的两端分别装在内齿圈5封闭端内表面设置的小弹簧固定座和扣板10外表面设置的小弹簧凸台上，所述两个端盖1通过外六角螺栓3分别与两个内齿圈5封闭端连接。
21.所述内齿圈5为一端开口、另一端封闭的圆环体，所述圆环体的环形内表面上设有内齿5c，圆环体封闭端内表面的中心设有大弹簧固定座5a，所述大弹簧固定座5a的周边均匀设有6个小弹簧固定座5b，所述圆环体靠近封闭端内表面处设有注油孔12。内齿圈5内齿沿齿宽末端与封闭端内表面之间应预留15～30mm的距离，并且预留空间直径小于等于齿根直径，方便内齿的插齿加工，并且预留空间保证螺纹孔不影响轮齿的强度。内齿圈5封闭端外表面需进行增摩处理。
22.所述端盖1由端盖连接轴1a和端盖法兰1c构成，所述端盖连接轴1a设在端盖法兰
1c中心且端盖连接轴1a与端盖法兰1c固定连接在一起，所述端盖连接轴1a中部设有空心腔1b。端盖连接轴1a可以根据实际需求，采用无键连接或键连接等方式与传动系统连接。端盖法兰1c内表面需进行增摩处理。
23.所述角度补偿环8为一采用金属材料制成的环形体，在环形体的外表面上设有u型槽8a，所述角度补偿环8端面周边设有通孔8b，所述u型槽8a的数量≥2；所述u型槽8a的宽度l应该根据设计的内圈直径d和偏移角度α计算得到：l＝d
·
sinα+l，式中l为大、小弹簧的预压缩量l。
24.所述扣板10外表面的中心设有大弹簧凸台10a，所述大弹簧凸台10a的周边均匀设有6个小弹簧凸台10b且小弹簧凸台10b与小弹簧固定座5b相对应，所述扣板10内表面边沿设有的凸台10c。
25.本发明的工作过程为：
26.本发明安装至传动系统时，首先采用工具压缩两个内齿圈5，根据实际工况调整大弹簧2和小弹簧4处于压缩状态，然后连接端盖连接轴1a与系统传动轴，最后松开内齿圈5，保证大、小弹簧具备轴向的初始弹力，一方面保证减振效果，另一方面辅助外齿套始终定位于工作区域。安装完成后通过内齿圈5上的注油孔12为联轴器加注润滑油。
27.如图5所示，传动系统的动力首先从左端端盖1的端盖连接轴1a输入，通过外六角螺栓3将动力从左端端盖1输出至左侧内齿圈5，左侧内齿圈5通过内齿5c与外齿套11的左侧鼓形齿11b传递动力，然后动力由外齿套11的右侧鼓形齿11b输出至右侧内齿圈5，最后由右侧端盖1输出动力。其中在动力传递至外齿套11，动力中混合的振动等不稳定元素会通过扣板10作用于大弹簧2和小弹簧4，过滤掉动力中部分不稳定特征，增加传动稳定性。