补偿联接件的制作方法

1.本发明涉及根据权利要求1的前序部分的设置成用于补偿两个可旋转元件、特别是轴之间的径向偏移的补偿联接件。


背景技术：

2.构造为补偿联接件的这种轴联接件例如从de 10 2006 043 897 a1中是已知的。已知的轴联接件设置成用于将编码器轴联接至电动马达。在电动马达的马达轴与编码器轴之间设计并布置有扭矩传递元件，使得可以补偿马达轴和编码器轴的径向偏移和轴向偏移以及角度偏移。
3.在de 1 286 830 a中公开了这种类型的另一补偿联接件。在本文件中，连接在两个轴、即输入轴与输出轴之间的扭矩传递元件被称为浮动元件。该浮动元件具有两个相互垂直对准的导引凹槽，导引凹槽面向两个轴。
4.de 10 2017 010 096 a1描述了一种具有弹性补偿联接件的工具保持器。这里，弹性连杆与补偿联接件的外联接部分和内联接部分相互作用。
5.de 37 06 135 a1公开了一种具有轴向阻尼器的在扭转方面呈刚性的补偿联接件，该补偿联接件特别地被设计成用于喷射泵驱动器。该补偿联接件包括两个联接半部和布置在两个联接半部之间的中空轴，该中空轴经由膜薄片在两侧部连接至联接件中的一者。
6.de 1 284 704 a公开了一种补偿联接件，该补偿联接件也旨在能够用作滑动联接件。该补偿联接件旨在用于连接两个轴端部，其中，一个轴端部连接至套筒，并且另一轴端部连接至联接件的保持在套筒中的内部部分。
7.从ep 1 288 515 b1中已知一种万向轴联接件，该万向轴联接件包括伸缩轴装置。伸缩轴装置的各部件是可以相对于彼此沿者纵轴轴线轴向移位的两个轴。
8.原则上，金属波纹管联接件也可以被认为是适用于传递旋转功率的补偿联接件。在这种情况下，参照de 10 2011 118 989 a1，其描述了一种金属波纹管联接件，在该金属波纹管联接件中，钢波纹管被焊接至铝制安装毂。
9.本发明基于指定补偿联接件的目的，该补偿联接件已经比先前描述的现有技术进一步发展并且在组装方面是有利的，其补偿驱动轴与输出侧元件之间的至少一个径向偏移，并且特别适用于诸如在主轴轴承试验台中出现的那些高速。


技术实现要素：

10.根据本发明，该目的通过具有权利要求1的特征的补偿联接件来实现。该补偿联接件适用于补偿两个旋转元件、特别是轴之间的径向偏移即横向偏移，并且该补偿联接件包括连接至可旋转元件的两个外联接部分即输入侧联接部分和输出侧联接部分以及中央联接部分，该中央联接部分可以相对于外联接部分以有限的程度移动，其中，在中央联接部分与外联接部分之间提供与扭转负载有关的形状配合相互作用。中央联接部分包括呈阻尼元
件的形式的管件和紧固至管件的两个管端件，并且管端件各自设计成借助于球头对中配装到外联接部分中的一者上。
11.将中央联接部分与外联接部分之间的连接设计为相互居中的推入式连接在各方面都是有利的：
12.一方面，因此可以非常简单地、不需要工具组装和拆卸补偿联接件。另一方面，三个联接部分可以在组装之前单独平衡，而不会因组装而产生新的不平衡。中央联接部分的管状形状还使得补偿联接件的低总质量和低惯性矩成为可能。总体而言，补偿联接件因此被设计为轻质联接件，其振动传递功能具有高阻尼分量。
13.如果经由该联接部分传递的扭矩主要在管状外部区域上发生，则中央联接部分也被称为管状件，而联接部分的内部区域可以填充有材料、特别是泡沫，其对扭矩传递没有显著贡献，但在机械阻尼方面起作用。不管被设计为管件的轻质联接件的阻尼元件的详细设计如何，寄生不平衡力在其操作中几乎不起作用。
14.在中央联接部分与外联接部分之间形成的插入式连接可以被设计为没有卡扣或夹紧机构。在典型的安装场景中，中央、管状联接部分在轴向方向上具有一个自由度。因此，该补偿联接件不仅能够补偿横向轴线偏移，而且还适合于补偿轴向偏移。外联接部分可以永久地连接至旋转元件、特别是轴，或者被设计为这种元件的一体部分。
15.根据有利的发展，管件与管端件之间的连接件中的至少一个连接件被设计为过载联接件。具体地，管件与管端件之间的两个连接件被设计为过载联接件，其负载能力由被引入到管件与管端件之间的粘合剂、例如环氧树脂粘合剂来确定。
16.与锁定过载联接件不同，借助于粘合剂生产的过载联接件被设计为断开接合的过载联接件。原则上，包括粘合连接的过载联接件例如从ep 3 001 062b1是已知的。
17.过载联接件或过载联接件中的一者的触发与显著不平衡的发生无关。即使在非常高的速度下，当触发过载联接件时，也不会向最初以旋转固定的方式彼此联接的轴中引入负载峰值。
18.设置为中央联接部分的中央元件并具有阻尼效果的管件例如由纤维增强塑料、特别是cfrp也就是碳纤维增强塑料制成。这种由非金属材料制成的管件的特征在于高扭转刚度，以及通过粘合连接产生的过载联接件。此外，由纤维增强塑料制成的管件用作电气绝缘体，并且因此也适用于产生感应马达电流的应用、特别是试验台应用。也以这种方式实现了相互机械联接的轴之间的热分离。
19.中央联接部分与两个外联接部分之间的对中是借助于两个球头根据各种可能的构型进行的。这里，球头可以是外联接部分的部件或管端件的部件，并且因此可以是中央联接部分的部件。还可能的是，外联接部分中的仅一者具有球头。在这种情况下，中央联接部分也具有恰好一个球头。在所有情况下，扭矩都在借助于球头也可以建立对中的平面上传递。不管球头被分配给哪个联接部分，在横向轴线偏移和轴向轴线偏移的情况下，由补偿联接件最多只能产生很小的恢复力。
20.例如，通过将销保持在球头中可以在球头的区域中传递扭矩，该销接合在另一联接部分中的凹槽中。替代性地，借助于在球头和指定的联接部分上的齿在球头与联接至球头的联接部分之间产生了扭矩传递连接。
21.在所有情况下，球头都被插入到另一个联接部分中的以适当的方式定尺寸的开口
中。可选地，延伸部段连接至球头，球头通过在联接部分中的一者的内周表面上插入至少一个弹性环来支承。具体地，延伸部段被多个弹性环、例如两个环包围。不管环的数量如何，这些环都使得具有球头的联接部分能够在相关的另一联接部分中预先居中。在组装的补偿联接件内，除了管件之外，弹性环还承担阻尼功能。
22.补偿联接件特别适用于测试高速轴承，比如承受轴向负载的主轴轴承的试验台。关于技术背景，参照de 10 2006 011 978 a1和de 10 2009 050 153 a1。
附图说明
23.下文参照附图更详细地说明了本发明的两个示例性实施方式。在附图中：
24.图1示出了补偿联接件的第一示例性实施方式，
25.图2示出了补偿联接件的第二示例性实施方式。
具体实施方式
26.除非另有说明，否则以下说明涉及两个示例性实施方式。在所有附图中，对应或基本上相同的部分用相同的附图标记标示。
27.整体由附图标记1标识的补偿联接件旨在用于在用于主轴轴承的试验台中使用。这是其中补偿联接件1在临界条件下操作的高速应用。速度指数高达4,000,000mmrpm的主轴轴承借助于补偿联接件1被测试。因此，补偿联接件1是以高速操作的多轴系统的一部分。
28.补偿联接件1包括两个外联接部分2、3即输入侧联接部分2和从动侧联接部分3以及连接外联接部分2、3的中央联接部分4，该中央联接部分被设计为中间联接轴。总体而言，补偿联接件1能够补偿外联接部分2、3之间的横向偏移和轴向偏移两者。外联接部分2、3将连接至轴或其他旋转元件。替代性地，联接部分2、3可以被设计为这样的元件，即驱动元件或输出侧的元件的整体部件。
29.在示例性实施方式中，输入侧联接部分2具有待紧固至驱动元件的凸缘5。此外，在输入侧联接部分2上可以看到轴8，该轴可以被用于使输入侧联接部分2在驱动元件上对中。就输出侧连接的联接部分3而言，在图2中可以看到连接轮廓6，该连接轮廓可以被用于连接至输侧的轴。在根据图1的示例性实施方式中，仅部分地示出了输出侧的联接部分3。
30.在两个示例性实施方式中，以下面将更详细地解释的方式将外联接部分2、3以形状配合的方式彼此连接的中间联接轴4具有管件7，该管件用作补偿联接件1的阻尼元件。管件7设计为cfrp管，其以超高模量碳纤维卷绕。除了管件的机械阻尼功能外，管件7还表示用于热分离和电绝缘的元件。在根据图1和图2的装置中，管件7的指示为ma的中心轴线并且因此整个中央联接部分4的中心轴线与外联接部分2、3的中心轴线重合。中央联接部分4的由dm表示的直径与管件7的直径相同。lm表示中央联接部分4的总长度。
31.除了管件7之外，为金属部分的两个管端件9、10将被分配给中央联接部分4。插入件11由每个管端件9、10形成并被保持在管件7中。插入件11各自具有第一环形连接部段12和第二环形连接部段13，该第二环形连接部段与第一环形连接部段平行间隔开。在环形连接部段12、13之间形成有具有相对较小直径的中间部段14。中间部段14与管件7的内周表面之间的环形空间填充有粘合剂15，通过该粘合剂形成过载联接件17、18。插入件11的前接触部段16与管件7的两个端部相接。
32.在每种情况下，中央联接部分4在每种情况下借助于球头19相对于外联接部分2、3居中，该球头通常也被称为球形部段，使得存在双球头对中。沿中心轴线ma的纵向方向观察，球形部段19一方面由颈部20邻接并且另一方面由延伸部段21邻接。
33.在根据图1的实施方式中，球头19是外联接部分2、3的部分。用作扭矩传递元件的销23插入穿过孔22，该孔延伸穿过球头19的中央并与中心轴线ma以直角相交。销23接合在位于管端件9、10中的纵向凹槽24中。如从十字滑块联接件中已知，两个外联接部分2、3的销23相对于彼此旋转90
°
。然而，与常规的十字滑块联接件相比，中央联接部分4不能相对于外联接部分2、3移位，而只能轻微倾斜。
34.在根据图2的示例性实施方式中还提供了借助两个球头19使中央联接部分4相对于外联接部分2、3居中。在这种情况下，球头19具有外齿31，外齿各自与内齿32以形状配合的方式接合，从而使得能够传递扭矩。内齿32形成在外联接部分2、3的孔29、30中，而球头19在插入件11上形成为管端件9、10的一体部件。
35.在两个示例性实施方式中，在延伸部段21中存在两个环形凹槽25、26，在两个环形凹槽中的每个环形凹槽中插入有o形环27、28。o形环27、28即阻尼环表示在组装补偿联接件1时预居中的装置。此外，o形环27、28用作在补偿联接件1操作期间在轴向方向上有效的阻尼元件。
36.补偿联接件1通过简单地将联接部分2、3、4插入在一起来组装。以类似的方式，均衡联接件1可以通过拉开联接部分2、3、4来拆除，其中，从一侧、即从输入侧联接部分2或从从动侧联接部分3接近均衡联接件1就足够了。
37.附图标记说明
38.1 补偿联接件
39.2 外联接部分、输入侧
40.3 外联接部分、输出侧
41.4 中央联接部分、中间联接轴
42.5 凸缘
43.6 连接轮廓
44.7 管件、阻尼元件
45.8 输入侧联接部分上的轴
46.9 管端件、输入侧衬套
47.10 管端件、输出侧衬套
48.11 插入件
49.12 第一环形连接部段
50.13 第二环形连接部段
51.14 中间部段
52.15 粘合剂
53.16 前侧附接部段
54.17 过载联接件
55.18 过载联接件
56.19 球形部段、球头
57.20 颈部
58.21 延伸部段
59.22 孔
60.23 销
61.24 凹槽、纵向凹槽
62.25 环形凹槽
63.26 环形凹槽
64.27 o形环
65.28 o形环
66.29 孔
67.30 孔
68.31 外齿
69.32 内齿
70.d
m 中央联接部分的直径
71.l
m 中央联接部分的长度
72.l
r 管件的长度
73.ma 中心轴线