能承受高扭转载荷的波纹管联轴器制造技术

一种能承受高扭转载荷的波纹管联轴器，属于机械连接件技术领域。本发明专利技术包括：波纹管、外套、连接件、挡板，波纹管设在外套内，波纹管的两端与连接件固接，外套两侧紧固有挡板，连接件设在外套内。所述的外套，其内径为波纹管外径的１．０３～１．１０倍。所述的挡板为环形。本发明专利技术提高波纹管的扭矩承载能力，适用于同时需要多自由度（轴向、角度）补偿和高扭转载荷与高精度扭转角计量的应用领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是一种机械
的器件，具体地说，是一种能承受高扭转载荷的波纹管联轴器。
技术介绍
波纹管主要用于空间位置补偿，由于其在扭转载荷下容易发生屈曲，尤其对于波数较多的长波纹管就更是如此，故较少用于传递扭矩。屈曲发生后，波纹管的扭转刚度急速下降，虽然此时远未到波纹管的强度极限，但波纹管的失稳限制了其使用。因此提高波纹管后屈曲阶段的扭转承载能力必将扩大波纹管的应用范围，充分提高波纹管的材料利用率。目前，用于扭转用途的波纹管主要是各种波纹管联轴器。经对现有技术文献的检索发现，中国专利公开号为2299961，为法兰式波纹管弹性联轴器，该专利自述为“本技术法兰式波纹管弹性联轴器，由波纹管和联接在其左右两端的空心法兰盘、半联轴节构成，波纹管的两端与法兰盘焊接联接，法兰盘通过螺栓与半联轴节进行固定联接。其结构简单合理，为弹性联接传动，对被联接的两传动轴的安装误差具有较强的补偿能力，并可较好地阻尼吸收传动冲击和振动，特别适用于中、高速轻载或中型载荷双向或单向传动。”其不足之处是波纹管联轴器可以承受的扭转载荷较小，波纹管容易发生屈曲，并且由于失稳而大大降低承载能力。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种能承受高扭转载荷的波纹管联轴器，使其提高波纹管的扭矩承载能力，适用于同时需要多自由度(轴向、角度)补偿和高扭转载荷与高精度扭转角计量的应用领域。本专利技术是通过以下技术方案实现的，本专利技术包括波纹管、外套、连接件、挡板，波纹管设在外套内，波纹管的两端与连接件固接，外套两侧紧固有挡板，连接件设在外套内。所述的外套，其内径为波纹管外径的1.03～1.10倍。所述的挡板为环形。外套内径取为波纹管外径的1.03～1.10倍，确保在波纹管后屈曲阶段可以对其施加足够的接触约束，从而限制其弯曲变形，同时并不影响扭矩的传递和轴向位移的补偿。外套约束的存在，明显提高了波纹管后屈曲阶段的承载能力。当波纹管承受扭转载荷时，在比较小的扭转角度下，就会发生屈曲，并由于弯曲变形的发生而造成载能力下降。在该波纹管联轴器中，波纹管屈曲后，会与外套内壁发生接触，从而限制弯曲变形的幅度，使得波纹管壳体内部的应力依然以剪应力为主，而不是弯曲应力，这样就提高了波纹管材料的利用率，使得波纹管在屈曲以后依然能承受较大的扭矩。本专利技术可以提高波纹管的扭矩承载能力，适用于同时需要多自由度(轴向、角度)补偿和高扭转载荷与高精度扭转角计量的应用领域，尤其适用于有较多波数的长波纹管，适用于在传递扭矩的同时需要较多轴向补偿的场合，比如用于扭转测量仪器等。本专利技术已经通过实验研究与有限元分析，证明了在外套约束下，波纹管在扭转后屈曲阶段，因为自身与外套内壁接触而限制了弯曲变形幅度，从而使得波纹管壳体内部的应力依然以剪应力为主，而不是弯曲应力，这样就提高了波纹管材料的利用率，使得波纹管在屈曲以后依然能承受较大的扭矩。以外径34mm，长度为65mm～90mm，材料QSn6.5-0.1的波纹管为例，当外套内径为波纹管外径的1.03～1.06倍(35mm～36mm)时，扭转3°时的承受扭矩为无外套时可承受扭矩的1.7～2.2倍。附图说明图1为本专利技术结构示意图具体实施方式如图1所示，本专利技术包括波纹管1、外套2、连接件3、挡板4，波纹管1设在外套2内，波纹管1的两端与连接件3固接，外套2两侧紧固有挡板4，连接件3设在外套2内。所述的外套2，其内径为波纹管外径的1.03～1.10倍。所述的挡板4为环形。权利要求1.一种能承受高扭转载荷的波纹管联轴器，包括波纹管(1)、连接件(3)，其特征在于，还包括外套(2)、挡板(4)，波纹管(1)设在外套(2)内，波纹管(1)的两端与连接件(3)固接，外套(2)两侧紧固有挡板(4)，连接件(3)设在外套(2)内。2.根据权利要求1所述的能承受高扭转载荷的波纹管联轴器，其特征是，所述的外套(2)，其内径为波纹管外径的1.03～1.10倍。3.根据权利要求1所述的能承受高扭转载荷的波纹管联轴器，其特征是，所述的挡板(4)为环形。全文摘要一种能承受高扭转载荷的波纹管联轴器，属于机械连接件
本专利技术包括波纹管、外套、连接件、挡板，波纹管设在外套内，波纹管的两端与连接件固接，外套两侧紧固有挡板，连接件设在外套内。所述的外套，其内径为波纹管外径的1.03～1.10倍。所述的挡板为环形。本专利技术提高波纹管的扭矩承载能力，适用于同时需要多自由度(轴向、角度)补偿和高扭转载荷与高精度扭转角计量的应用领域。文档编号F16D3/02GK1719059SQ20051002868公开日2006年1月11日 申请日期2005年8月11日 优先权日2005年8月11日专利技术者吕晨亮, 叶庆泰 申请人:上海交通大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能承受高扭转载荷的波纹管联轴器，包括：波纹管（１）、连接件（３），其特征在于，还包括：外套（２）、挡板（４），波纹管（１）设在外套（２）内，波纹管（１）的两端与连接件（３）固接，外套（２）两侧紧固有挡板（４），连接件（３）设在外套（２）内。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吕晨亮，叶庆泰，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]