本发明涉及传动设备技术领域,具体涉及一种用于传扭的弹性连杆机构。
背景技术:
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随着我国舰船动力装置技术的不断发展,船舶动力系统向着大功率、低噪声方向发展,特别是越来越多的机组开始采用弹性安装方式。因此,对舰船联轴器的要求也越来越高,在传递转矩同时,还需补偿能力大、附加力小、具有一定减振隔振功能等特点。弹性安装设备特别是不在同一底座的弹性安装设备,在机组运行时由于弹性底座的相对运动导致设备间的不对中大大增加,一般的常规联轴器已很难满足这种补偿要求。因此可以补偿连接设备间较大的轴向、径向及角向偏移,并且减振降噪等功能的弹性传扭元件越来越引起科技人员的重视。
技术实现要素:
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本发明的目的是提供一种用于传扭的弹性连杆机构,在弹性安装等对轴系连接有大补偿要求的机组运行中起到传递扭矩及补偿较大的轴向位移、径向位移和角向位移的功能。
本发明采用的技术方案为:一种用于传扭的弹性连杆机构,包括筒形橡胶关节、球形橡胶关节和弹性连杆,筒形橡胶关节采用沿径向方向的安装方式,筒形橡胶关节包括筒形橡胶金属环和筒形芯轴,筒形橡胶关节由外圈至内圈依次为弹性连杆、筒形橡胶金属环和筒形芯轴;球形橡胶关节采用沿轴向方向的安装方式,球形橡胶关节包括球形橡胶金属环和球形芯轴,球形橡胶关节由外圈至内圈依次为弹性连杆、球形橡胶金属环和球形芯轴。
所述的筒形橡胶金属环通过其内部的橡胶变形承载径向荷载和扭转荷载,球形橡胶金属环通过其内部的橡胶变形承载径向荷载、角向荷载和轴向荷载。
所述的弹性连杆结构的扭矩传递顺序依次为球形芯轴、球形橡胶金属环、弹性连杆、筒形橡胶金属环和筒形芯轴。
本发明的有益效果是:本用于传扭的弹性连杆机构,其具有传递扭矩及补偿较大的轴向位移、径向位移和角向位移的功能,适合于弹性安装等对轴系连接有大补偿要求的机组使用。
附图说明:
图1是本发明结构原理示意图。
具体实施方式:
参照图1,一种用于传扭的弹性连杆机构,包括筒形橡胶关节、球形橡胶关节和弹性连杆1,筒形橡胶关节采用沿径向方向的安装方式,筒形橡胶关节包括筒形橡胶金属环4和筒形芯轴5,筒形橡胶关节由外圈至内圈依次为弹性连杆1、筒形橡胶金属环4和筒形芯轴5;球形橡胶关节采用沿轴向方向的安装方式,球形橡胶关节包括球形橡胶金属环2和球形芯轴3,球形橡胶关节由外圈至内圈依次为弹性连杆1、球形橡胶金属环2和球形芯轴3。所述的筒形橡胶金属环4通过其内部的橡胶变形承载径向荷载和扭转荷载,球形橡胶金属环2通过其内部的橡胶变形承载径向荷载、角向荷载和轴向荷载。所述的弹性连杆结构的扭矩传递顺序依次为球形芯轴3、球形橡胶金属环2、弹性连杆1、筒形橡胶金属环4和筒形芯轴5。
本弹性连杆机构主要用于连接轴系的两端法兰,起到传递扭矩和轴向位移、径向位移及角向位移的补偿作用,通常作为联轴器的挠性元件使用。
以本弹性连杆机构安装在齿轮箱输出法兰和联轴器的中间轴为例:扭矩传递顺序为齿轮箱输出法兰、螺栓、球形芯轴3、球形橡胶金属环2、弹性连杆1、筒形橡胶金属环4、筒形芯轴5、螺栓和中间轴,此外,筒形橡胶关节的橡胶件、内套和外套是完全直筒形结构,而球形橡胶关节的橡胶件、内套和外套是球面弧形结构。
本弹性连杆机构安装时,筒形橡胶关节沿径向方向安装,而球形橡胶关节沿轴向方向安装。在弹性连杆工作过程中,筒形橡胶金属环4作为筒形关节,通过其内部的橡胶变形主要承载径向荷载和扭转载荷,球形橡胶金属环2作为球形关节,通过内部的橡胶变形主要承载径向荷载、角向载荷及轴向载荷,从而起到传递扭矩和轴向位移及角向位移的补偿作用。
本用于传扭的弹性连杆机构实现过程:
1)分析弹性连杆的工作机理,掌握机构设计的核心技术;
2)通过设计弹性连杆1,完成筒形橡胶关节和球形橡胶关节的设计,再集成优化,确认弹性连杆1的整体结构;
3)通过对筒形橡胶关节和球形橡胶关节的分析,计算弹性连杆机构的传扭和位移补偿性能;
4)研制样件,进行机构的扭矩传递及轴向、角向位移补偿试验,掌握弹性连杆机构的传扭及位移补偿的性能。