专利名称：单向高扭矩滑块式万向接头的制作方法
技术领域：
本发明的实用新型属于机械设备中的万向接头，适用于传递单向高扭矩、特别适用于外形尺寸受到限制而要求传递高扭矩的宽带材热轧机的精轧机组中。
传统的滑块式万向接头是由一个叉头[1]、扁头[2]、以及与它们相耦合的主滑块[3]、付滑块[4]所组成。叉头[1]是由上、下两块颚片和中间搪孔[5]以及中间孔[6]构成，上、下颚片为弓形断面的柱形体，扁头[2]为中间带有豁口[7]的扁平面，为了使位于叉头[1]的搪孔[5]内的扁头[2]能在两个互相垂直的平面内(视万向接头轴心线作水平布置时，即在水平面内和在过万向接头轴心线的竖直平面内)自由转动，在扁头[2]和叉头[1]之间配置四块形状相同的主滑块[3]和两块形状相同的付滑块[4]，主滑块[3]的一面为圆柱曲面，相对的另一面为平面，它们的圆柱曲面部份对称地耦合在叉头[1]的上、下颚片的搪孔[5]的内圆柱曲面上，其平面与相对应的扁头平面[8]和扁头平面[9]相配合，当主滑块[3]的圆柱曲面在搪孔[5]的圆柱曲面作相对滑动时，就能够使扁头[2]沿叉头搪孔[5]的中心线自由转动(即在过万向接头轴心线的竖直平面内自由转动)，付滑块[4]的一面为圆柱曲面，相对的另一面为平面，在平面上有一圆柱形凸台，两块付滑块的圆柱形凸台分别插入并与叉头的中间孔[6]的两端相配合，其平面部份与叉头搪孔[5]的底平面相配合，扁头豁口[7]的平面与付滑块[4]的圆柱曲面部份相配合，于是扁头[2]就能绕付滑块[4]的圆柱曲面的中心线在水平面里自由转动。传统的滑块式万向接头就这样实现了上述的在两个互相垂直的平面内的自由转动。但是，这样的万向接头传递扭矩时，扁头[2]作用在叉头[1]上的力，同时分布在叉头的上颚片的一侧和下颚片的另一侧，对受力作用的那侧承受绝大部份的载荷，而不受力作用的叉头颚片部份几乎不受力的作用。尤其在单向传动(不可逆传动)的条件下，叉头的上、下颚片中几乎有一半不参加工作，这就限制了传统的滑块式万向接头承载传递扭矩的能力。
本实用新型的目的在于对传统的滑块式万向接头的结构作重新设计和布置，使金属材料的承载能力(强度分布)得以合理充分发挥和利用从而达到提高本实用新型传递扭矩能力的目的。
本实用新型的结构及其特点。
单向高扭矩滑块式万向接头是由一个叉头、扁头，以及与它们相耦合的滑块所组成，它的特点是叉头的上、下颚片呈大半个弓形断面的柱形体，两颚片之间有一搪孔，扁头的端部呈
型，上、下凸出部份亦为大半个弓形断面的柱形体，中间连接部份为中间带孔的扁平面，孔中装有由四爪u型定位块等组成的定位联接构件，滑块包括主滑块和付滑块。它的进一步特点是主、付滑块各有两块，皆呈扁平形状，主滑块的一面为带有台阶的平面，相对的另一面为带有台阶的圆柱曲面，在圆柱曲面的凸台上有一定位联接孔，付滑块的一面为平面，相对的另一面为圆柱曲面，在其端部有一凸台。它的另一个特点是叉头的上、下两块颚片、扁头的端部，以及与它们耦合的主、付滑块是以万向接头的中心点(垂直于万向接头轴心线的断面的中心)做点对称布置。它的又一个特点是主、付滑块的平面部份的结构位置是呈相互垂直布置的。它的再一个特点是联接构件是由四爪u型定位块、置于扁头孔中的定位块、定心肖子和堵塞所组成。它的又一个特点是定心肖子呈圆柱形，其两端面皆为球面，其长度等于或稍小于它所联接的两个主滑块之间的最大距离。
这种新型结构的万向接头将传统的滑块式万向接头的不受负荷作用的叉头颚片的一侧的其中一部份补给了相对一侧受负荷作用的颚片，使该侧颚片尺寸加厚并呈大半个弓形断面；将不受负荷作用的叉头颚片的一侧的其中另一部份补给了扁头，使扁头端部的工作尺寸加厚并呈大半个弓形断面，另一方面，由于扁头与叉头耦合处的工作平面向叉头搪孔中心线处移近，使得叉头工作颚片的尺寸厚度加大，由于新型结构的万向接头比传统的滑块式万向接头的叉头颚片、扁头端部的工作尺寸都增大了，所以构成本实用新型的万向接头的金属材料的承载能力(强度分布)得以合理充分发挥和利用，从而达到提高传递扭矩的目的。
现参照附图对本实用新型做详细说明。
图1是传统的滑块式万向接头的侧视图及A-A剖面视图图2是本实用新型的万向接头的侧视图及B-B剖面视图图3是图2中沿C-C线的剖面视图图4是本实用新型的万向接头的分解正等轴测视图单向高扭矩滑块式万向接头是由一个叉头[10]、扁头[18]、以及与它们相耦合的滑块所组成，它的特点是叉头[10]的上颚片[11]、下颚片[11′]皆呈大半个弓形断面的柱形体，两颚片之间有一搪孔垂直于叉头轴心线，上颚片的侧平面[13]和下颚片侧平面[13′]是垂直于搪孔内圆柱曲面并同时也垂直于颚片的上、下端部平面，在上、下颚片上各有一个过同一个轴心线的通孔定位孔[29]和[29′]，经过通孔定位孔[29]，在搪孔的上圆柱曲面[12]上有一个凹槽[30]，在搪孔的下圆柱曲面[12′]上有一凹槽[30′]，两凹槽相对应，扁头[18]的端部呈 型，上、下凸出部份亦为大半个弓形断面的柱形体，中间连接部份为一扁平面[19]，与平面[19]相对并平行的另一面为平面[19′]，在平面[19]的中间有一通孔[31]，孔[31]中装有由四爪u型定位块等组成的定位联接构件。在垂直于扁头平面[19]的方向上亦有一个中心搪孔使扁头[18]的上凸出部份的内侧呈内圆柱曲面[20]，使其下凸出部份的内侧呈内圆柱曲面[20′]，内圆柱曲面[20]和[20′]的轴心线垂直于平面[19]，滑块包括主滑块和付滑块。本实用新型的进一步特点是主滑块[14]、付滑块[21]各有两块且形状相同，皆呈扁平形状，主滑块[14]的一面为带有台阶的两个平面，平面[25]和平面[32]，相对的另一面为带有台阶的两个圆柱曲面，曲面[15]和曲面[16]，在曲面[16]上有一定位联接孔[33]，付滑块[21]的一面为平面[26]，相对的另一面为圆柱曲面[22]，在其端部有一凸台[23]。主滑块[14]的曲面[15]和包括曲面[16]的凸台部份与叉头[10]搪孔内圆柱曲面[12]和曲面[12]上的凹槽[30]相配合，相配合的两个圆柱曲面可以绕该圆柱曲面的轴心线即叉头[10]的搪孔中心线作相对转动，与凹槽[38]相配合的包括曲面[16]的凸台，控制了主滑块[14]的轴向位置，付滑块[21]的圆柱曲面[22]与扁头内圆柱曲面[20]相配合，相配合的两个圆柱曲面可以绕该圆柱曲面的轴心线即扁头[18]的搪孔中心线作相对转动，付滑块的凸台[23]位于其圆柱曲面[22]一侧，它与扁头[18]的内圆柱曲面[20]的沟槽部份相配合，以使付滑块[21]沿其自身的轴向定位。本实用新型的另一个特点是叉头[10]的上、下两块颚片、扁头的端部，以及与它们耦合的主滑块、付滑块是以万向接头的中心点(垂直于万向接头轴心线的断面的中心)做点对称布置。本实用新型的又一个特点是主滑块的平面[25]与付滑块的平面[26]的结构位置是呈相互垂直布置的。本实用新型的再一个特点是联接构件是由四爪u型定位块[17]、置于扁头孔[31]中的定位块[24]、[24′]定心肖子[27]和堵塞[28](两个形状相同)所组成的。四爪u型定位块[17]的两个爪长度相等，并且比另两个长度也相等的爪的长度要长一点，长度相等的两个爪在u型定位块[17]的端面上成对角线相对而不相邻，在定位块[17]的两个相对的侧面上的长短爪之间有一个半圆形通孔[34]，通孔[34]与定心肖子[27]配合，将定位块[17]定位固定，定位块[24]、[24′]两块，形状相同，是由一斜梯形扁平体和一带孔的圆柱体组成的整体。本实用新型的又一个特点是定心肖子[27]呈圆柱形，其两端面皆为球面，其长度等于或稍小于它所联接的两个主滑块之间的最大距离。
安装首先将两块主滑块置于叉头[10]的上、下颚片的搪孔曲面[12]和[12′]上，并使包括曲面[16]和[16′]的凸台分别与凹槽[30]和[30′]相配合，以使主滑块沿搪孔中心线轴向定位，调整孔[33]和[33′]与叉头定位孔[29]的中心线相重合(或相对正)，将四爪u型定位块[17]沿两主滑块的平面[32]和[32′]之间置入，使主滑块定位，其四个爪朝向扁头[18]一侧，其半圆形通孔[34]与主滑块定位孔[33]的中心线相重合(或相对正)，付滑块[21]和[21′]的圆柱表面[22]和[22′]分别与扁头[18]的圆柱曲面[20]和[20′]耦合，其凸台[23]和[23′]卡在曲面[28]和[20′]相应的凹槽里，使付滑块沿其自身圆柱曲面的轴向固定，定位块[24]的带孔的圆柱体从扁头[18]的孔[31]的上端插入，使其斜梯形的下底平面顶住付滑块[21]的平面[26]，使付滑块[21]沿其圆柱曲面[22]的径向固定，定位块[24′]的带孔圆柱体从扁头[18]的孔[31]的下端插入，使其斜梯形的下底平面顶住付滑块[21′]的平面[26′]，使付滑块[21′]沿其圆柱曲面[22′]的径向固定，将插入后的定位块[24]和[24′]通过其上的螺栓孔[35]用螺栓[36]将两个定位块拧紧固定，然后，扁头[18]以自身的平面[19]及与之垂直相配的付滑块平面[26]和[26′]作为安装面，将扁头[18]插入叉头，使付滑块平面[26]和[26′]分别与叉头平面[13]和[13′]配合，并同时使扁头[18]上装好的两块定位块[24]和[24′]的斜梯平面与u型定位块的四个爪子位置相应，并使u型定位块[17]的半圆形通孔[34]的中心线与主滑块[14]的孔[33]的中心线相重合(或相对正)，同时u型定位块[17]的上、下长短不同的两个爪分别与两块定位块[24]和[24′]的斜边平面相适应。定心肖子[27]由叉头定位孔[29]扦入，定心肖子[27]依次通过主滑块孔[33]、定位块[24]和[24′]的孔和定位块[17]的半圆孔[34]下主滑块孔[33′]并将它们联为一体，最后，堵塞[28]和[28′]将叉头[10]上的二个定位孔[29]和[29′]堵塞并利用偏心凸块拧转180°固定，以使定心肖子[27]在工作时稳定，不松动滑掉。
工作时，在付滑块的平面[26]里，扁头[18]可以沿主滑块与叉头[10]相耦合的圆柱曲面[12]和[12′]表面转动，即扁头[18]沿叉头搪孔中心线转动，叉头的平面[13]和[13′]则与付滑块的平面[26]和[26′]作相对滑动。在过万向接头轴心线的水平面里(该水平面垂直于付滑块的平面[26])，扁头[18]可以沿付滑块与扁头[18]相耦合的圆柱曲面[22]和[22′]表面转动，扁头平面[19]和[19′]分别与主滑块平面[25]和[25′]作相对滑动，这样就实现了本实用新型的万向接头在两个互相垂直的平面内(即过万向接头轴心线的水平面和与该水平面垂直的付滑块的平面[26]里)的自由转动。
本实用新型的万向接头在鞍钢半连轧厂轧钢机组上的实践证明，它比传统的滑块式万向接头的使用寿命长，承受的传递扭矩大，经济效益显著。减少了因维修而引起的非计划停车，从减少扁头裂纹损坏，滑块非计划更换及影响生产等方面计算年效益可达数百万元。
权利要求1.单向高扭矩滑块式万向接头是由一个叉头、扁头、以及与它们相耦合的滑块所组成，其特征是叉头的上、下两块颚片呈大半个弓形断面的柱形体，扁头的端部呈
型，上、下凸出部份亦为大半个弓形断面的柱形体，中间连接部份为中间带孔的扁平面，孔中装有由四爪u型定位块等组成的定位联接构件，滑块包括主滑块和付滑块。
2.根据权利要求1所述的万向接头，其特征是主、付滑块各有两块，皆呈扁平形状，主滑块的一面为带有台阶的平面，相对的另一面为带有台阶的圆柱曲面，在圆柱曲面的凸台上有一定位联接孔，付滑块的一面为平面，相对的另一面为圆柱曲面，在其端部有一凸台。
3.根据权利要求2所述的万向接头，其特征是叉头的上、下两块颚片、扁头的端部，以及与它们耦合的主、付滑块是以万向接头的中心点做点对称布置。
4.根据权利要求3所述的万向接头，其特征是主、付滑块的平面部份的结构位置是呈相互垂直布置的。
5.根据权利要求4所述的万向接头，其特征是联接构件是由四爪u型定位块、置于扁头孔中的定位块、定心肖子和堵塞所组成。
6.根据权利要求5所述的万向接头，其特征是呈圆柱形定心肖子的两端面皆为球面，其长度等于或稍小于它所联接的两个主滑块之间的最大距离。
专利摘要单向高扭矩滑块式万向接头是由一个叉头、扁头，以及与它们相耦合的滑块所组成，叉头的上、下两块颚片呈大半个弓形断面的柱形体，扁头的端部呈形，上、下凸出部分亦为大半个弓形断面的柱形体，中间连接部分为中间带孔的扁平面，孔中装有四爪u型定位块等组成的定位联接构件，滑块包括主滑块和副滑块。叉头的颚片、扁头的端部以及与它们相耦合的滑块是以垂直于万向接头轴心线的断面的中心做点对称布置。该种万向接头的使用寿命长，承受的传递扭矩大，经济效益显著。
文档编号F16D3/16GK2046945SQ88221590
公开日1989年11月1日 申请日期1988年12月27日 优先权日1988年12月27日
发明者朱宝理 申请人:鞍山钢铁公司, 鞍山钢铁公司半连续轧板厂