H型槽弹性连接器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种H型槽弹性连接器，包括弹性变形段及设于弹性变形段左、右两侧的左固定段和右固定段，所述弹性变形段上具有至少一个H型槽，所述H型槽具有两个周向延伸的弧形槽及连通于两弧形槽之间的轴向槽，上述弧形槽的周向长度小于弹性变形段的外周长度；本实用新型结构新颖、变形角度大、加工方便、线性好，如果需要可以串联使用达到线性好、高精度、大角度的目的。
【专利说明】H型槽弹性连接器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种弹性连接器。
【背景技术】
[0002]弹性连接器(或叫联轴器)的使用目的是将主动端与被动端之间采用弹性连接，达到减小冲击载荷对传动系统的破坏，同时将弹性连接器的功能扩展外部加装不同的传感器部件即可作为扭力传感器。由于多用于输入轴与输出轴之间的连接，因此也叫弹性联轴器，种类、结构、类型有很多，包括金属弹性连接器和非金属弹性连接器、零间隙弹性连接器和非零间隙弹性连接器、线性弹性连接器与非线性弹性连接器、复合型弹性连接器和单体型弹性连接器之分。但是如果要解决在有限空间的线性大扭矩高精度问题及成本工艺性问题，往往不是件容易的事情。
[0003]弹性连接器从材料和结构讲用很多种，有非线性的和线性的，一般来讲采用非金属材料作为弹性体的连接器由于空间的阻止作用，角位移的线性很难保证，同时随着材料的老化及材料的塑性变形大，回位功能将很快丧失，既不能回位产生非零间隙导致启动冲击加大的问题；另外弹性模量不易掌控对于量化和线性要求较高的产品不易采用。
[0004]为了解决在有限空间的较大力矩作用下系统的回位，目前最好的方式还是采用机械加工方式的金属基体及复合金属基体，复合金属基体为保证较小的间隙误差及回程误差，各零件的加工精度是必须保障的，因此造成体积重量大、成本高、寿命短、精度难以保障，由于质量大也带来惯性冲击大等诸多问题，而单一金属基体加工的零件将具有材料成本低、无启动间隙与回程间隙、由于质量小惯性冲击也小等优势，这些连接器已经批量生产，主要有两种:螺旋槽弹性连接器(见图1和图2)与平行槽弹性连接器(见图3和图4)，相关的论文网上随处可见，但是这两种连接器各有各的优点和缺点:螺旋槽的优点是线性好而且线性变形范围大，弹性材料可以得到充分的伸展，受力截面相对固定因此应力分散性好、线性好，但缺点是现有普通机床都难以实现，要做专用工装实现，或者要4轴CNC加工才有可能实现，而且后期弹性模量的修正很困难；平行槽的优点是加工方便，由于各槽平行，用铣床或线切割都可以做，后期调整弹性模量也方便(再将槽加宽即可)，但是由于平行槽采用两点固定的封闭环形结构的受矩变形，两固定点为输入和输出端，这种结构在受到扭矩情况下的变形使得两段弧形受压与受拉变形，而金属材料的弹性变形特性主要是依靠其弯曲特性来实现的，而金属材料自身本体的拉伸变形和压缩变形的变形率则是很小的，不想橡胶和聚氨酯材料具有的自身本体变形，因此有效变形长度较小，导致角度的变化量无法更多的释放，因此变形角度很小。另外平行槽弹性连接器截面各处不同，是阶跃状截面，也就是说相当于复合弹性模量的弹簧(一根弹性模量小的弹簧与一根弹性模量大的弹簧串联结构)因此在承受的扭矩不断加大时，弹性模量呈现出非线性特征。
【发明内容】
[0005]本实用新型目的是:提供一种H型槽弹性连接器，其结构新颖、变形角度大、加工方便、线性好，如果需要可以串联使用达到线性好、高精度、大角度的目的。
[0006]本实用新型的技术方案是:一种H型槽弹性连接器，包括弹性变形段及设于弹性变形段左、右两侧的左固定段和右固定段，所述弹性变形段上具有至少一个H型槽，所述H型槽具有两个周向延伸的弧形槽及连通于两弧形槽之间的轴向槽，上述弧形槽的周向长度小于弹性变形段的外周长度。
[0007]进一步的技术方案为:所述弹性变形段具有两个或两个以上轴向错开且周向错开的H型槽，所述H型槽中至少一条弧形槽的外端部伸入相邻H型槽的两弧形槽之间。
[0008]本实用新型的优点是:本实用新型结构新颖、变形角度大、加工方便、线性好，如果需要可以串联使用达到线性好、高精度、大角度的目的。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述:
[0010]图1、图2为螺旋槽弹性连接器的立体示意图；
[0011]图3、图4为平行槽弹性连接器的立体示意图；
[0012]图5、图6为本实用新型的立体示意图；
[0013]图7为螺旋槽弹性连接器的轴线展开示意图；
[0014]图8为平行槽弹性连接器的轴线展开示意图；
[0015]图9为本实用新型的轴线展开示意图。
[0016]其中:1弹性变形段；2左固定段；3右固定段；4H型槽；5弧形槽；6轴向槽。【具体实施方式】
[0017]实施例:如图5和图6所示，一种H型槽弹性连接器，包括弹性变形段I及设于弹性变形段I左、右两侧的左固定段2和右固定段3，所述弹性变形段I上具有两个轴向错开且周向错开的H型槽4，所述H型槽4具有两个周向延伸的弧形槽5及连通于两弧形槽5之间的轴向槽6，上述弧形槽5的周向长度小于弹性变形段I的外周长度，所述H型槽4中一条弧形槽5的两外端部分别伸入另一 H型槽4的两弧形槽5之间。
[0018]本实用新型的外形轮廓及连接方式可如同螺旋槽和平行槽，但槽型为H型槽，由H型槽、平行槽和螺旋槽的展开图(见图7至图9)可以看出H型槽和螺旋槽轴向各个截面上均有断开处，即材料周向没有一圈是完整的但相互又连接形成均匀等截面的整体，而平行槽则不同，其各个截面是封闭的。截面不封闭的联轴器在工作状态单方向承受扭矩时，因为轴向各截面均呈开放状态，各截面单元相对前一截面单元均处于单向受力状态，但与螺旋槽不同在于螺旋槽各个截面均承受拉力，而H型槽各截面为间隔承受拉力和压力，这对于抗拉能力与抗压能力不同的弹性材质而言，螺旋槽正反转承受载荷时弹性模量将会有较大的差异，而H型槽无论正反转均同时承受相同方式的载荷，因此对弹性模量的变化影响不大。而截面封闭的联轴器根据输入端与输出为界，一半受压同时另一半受拉，由于金属弹性体材料的体积变形量极小，变形仅仅是依靠各截面的曲率发生变化，作为一般开槽成120度均布的开槽方式，其输入端与输出端保证强度的必要截面再加之最近的120度距离，变形弧长就很小了，因此想满足较大的变性角度是不可能实现的。
[0019]本实用新型结构新颖、变形角度大、加工方便、线性好，如果需要可以串联使用达到线性好、高精度、大角度的目的。
[0020]以上仅是本实用新型的具体应用范例，对本实用新型的保护范围不构成任何限制。除上述实施例外，本实用新型还可以有其它实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型所要求保护的范围之内。
【权利要求】
1.一种H型槽弹性连接器，包括弹性变形段(I)及设于弹性变形段(I)左、右两侧的左固定段(2)和右固定段(3)，其特征在于:所述弹性变形段(I)上具有至少一个H型槽(4)，所述H型槽(4 )具有两个周向延伸的弧形槽(5 )及连通于两弧形槽(5 )之间的轴向槽(6 )，上述弧形槽(5)的周向长度小于弹性变形段(I)的外周长度。
2.根据权利要求1所述的一种H型槽弹性连接器，其特征在于:所述弹性变形段(I)具有两个或两个以上轴向错开且周向错开的H型槽(4)，所述H型槽(4)中至少一条弧形槽(5)的外端部伸入相邻H型槽(4)的两弧形槽(5)之间。
【文档编号】F16D3/02GK203453312SQ201320483447
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年8月8日 优先权日:2013年8月8日
【发明者】黄岩 申请人:苏州捷诚科技有限公司