变截面膜片及具有该变截面膜片的膜片联轴器制造技术

本发明专利技术公开了一种变截面膜片及具有该变截面膜片的膜片联轴器，所述变截面膜片包括多个螺栓连接部和连接片，所述多个螺栓连接部位于同一圆周上；所述连接片连接于相邻两个所述螺栓连接部之间，所述连接片具有厚度最小处，所述厚度最小处至所述螺栓连接部之间的所述连接片的厚度逐渐增大且光滑过渡。本发明专利技术能够有效减轻膜片联轴器的重量，降低膜片联轴器的应力并延长使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于传动的膜片联轴器，尤其涉及一种采用变截面结构设计的变截面膜片和具有该变截面膜片的膜片联轴器。
技术介绍
膜片联轴器是一种用于连接两传动部件，补偿各种偏差及结构变形，并传递它们之间的运动和动力的装置。对膜片联轴器的功能要求首先是能保证两传动部件的可靠连接，这需要降低膜片应力；其次是减重需求。膜片联轴器在工作中通常承受的主要载荷有扭矩、转速以及各种补偿位移。在扭矩作用下，希望膜片的厚度更大一些以降低应力，但在各种补偿位移作用下又希望膜片的厚度小一些以降低由于补偿位移引起的应力。在扭矩较大的情况下，上述矛盾将难以调和。如图1所示，现有技术设计的膜片联轴器的膜片部分，包括螺栓连接部91和连接片92，其中的连接片92是按照等截面设计，也即在连接片92各个位置处的截面面积均相同。随着膜片联轴器传递扭矩的增大，所设计的膜片联轴器不再满足强度和寿命要求时，由于受限于膜片联轴器所连接的传动机构，不能改变分度圆半径，只能增大或减少膜片的截面厚度。但是增大膜片截面的厚度意味着膜片刚性的增加，由于膜片联轴器承受轴向位移载荷及偏角载荷作用，在位移载荷和工作转速一定的情况下这反而可能会使得膜片联轴器的应力增大，并且增厚也带来了减重的问题，而减小膜片截面的厚度虽然使得膜片刚性降低，但是由于承载材料的减少同样可能会使得膜片联轴器的应力增大而降低使用寿命。因此，需要开发一种能够解决上述技术问题的膜片联轴器，满足膜片联 轴器强度和寿命要求、达到减轻重量的目的。在所述
技术介绍
部分公开的上述信息仅用于加强对本专利技术的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
本专利技术的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种变截面膜片，以有效减轻膜片重量，降低膜片应力并延长膜片使用寿命。本专利技术的另一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种具有本专利技术变截面膜片的膜片联轴器，以有效减轻膜片联轴器的重量，降低膜片联轴器的应力并延长使用寿命。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案：根据本专利技术的一个方面，提供了一种变截面膜片：一种变截面膜片，包括多个螺栓连接部和连接片，所述多个螺栓连接部位于同一圆周上；所述连接片连接于相邻两个所述螺栓连接部之间，所述连接片具有厚度最小处，所述厚度最小处至所述螺栓连接部之间的所述连接片的厚度逐渐增大且光滑过渡。本专利技术的变截面膜片，优选的，所述连接片的厚度最小处位于所述连接片的几何中间截面。本专利技术的变截面膜片，优选的，所述连接片上与所述几何中间截面距离相等处的连接片的厚度也相同。本专利技术的变截面膜片，优选的，所述连接片在所述厚度最小处的厚度等于所述连接片两端厚度的三分之一到四分之三之间。本专利技术的变截面膜片，优选的，所述连接片在所述厚度最小处的厚度等于所述连接片两端厚度的三分之一、二分之一或四分之三。本专利技术的变截面膜片，优选的，所述连接片直线延伸，且所述连接片各个位置处的宽度均相同。本专利技术的变截面膜片，优选的，所述变截面膜片具有轴向中心平面，所述变截面膜片相对于所述轴向中心平面对称。本专利技术的变截面膜片，优选的，所述螺栓连接部的个数为6个。本专利技术的变截面膜片，优选的，所述变截面膜片的材质为不锈钢、高强度弹簧钢或钛合金。根据本专利技术的另一方面，提供了一种具有本专利技术变截面膜片的膜片联轴器。由上述技术方案可知，本专利技术的优点和积极效果在于：本专利技术可有效减轻变截面膜片及膜片联轴器的重量，降低膜片联轴器的应力并延长膜片联轴器的使用寿命。进而，本专利技术的变截面膜片以及膜片联轴器在用于发动机的附件传动时，可而利于发动机的附件传动，提高经济性。附图说明通过结合附图考虑以下对本专利技术的优选实施例的详细说明，本专利技术的各种目标、特征和优点将变得更加显而易见。附图仅为本专利技术的示范性图解，并非一定是按比例绘制。在附图中，同样的附图标记始终表示相同或类似的部件。图1为现有技术的膜片联轴器的膜片部分的示意图。图2为一种膜片联轴器在旋转载荷和偏角载荷下的应力分布图。图3为本专利技术实施例的变截面膜片的立体示意图。图4为本专利技术实施例的变截面膜片的俯视示意图。其中，附图标记说明如下：1 螺栓连接部10 螺栓孔11 圆柱部2 连接片20 几何中间截面21 连接端22 连接端O 圆心现有技术91 螺栓连接部92 连接片93 高应力区94 中低应力区具体实施方式现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本专利技术将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。在说明本专利技术或本专利技术优选实施例的元件时，词“一”、“一个”、“该”以及“所述”意欲指的是存在着一个或更多个元件。术语“包括”、“包含”和“具有”等意欲是开放性的且指的是除了所列出的元件之外还可存在其它元件。现有技术采用的等截面设计膜片联轴器，当承受的外载主要为位移载荷和转速载荷时，在不满足强度和寿命设计情况下，为了方便需要改变膜片的截面厚度，但是采用改变等截面的膜片厚度有时候无论增加或减小厚度都无法使膜片联轴器的应力降低下来。图2为一种膜片联轴器在旋转载荷和偏角载荷下的应力分布图，从图2可看出，膜片联轴器在工作过程中并非所有部位应力都很高，靠近螺栓连接部91的部位属于工作循环中高应力区93，而连接片92的中间部位则应力相对偏低，为工作循环中的中低压力区94，材料的利用率不高，结构效率较低，导致在很多情况下膜片联轴器应力较高和重量偏重。针对上述应力分布，如图3所示，本专利技术对膜片联轴器的膜片采用变截面设计，也即采用变截面膜片。本专利技术实施例的变截面膜片，可用于但不局限于用于本专利技术实施例的膜片联轴器。本专利技术实施例的膜片联轴器，具有本专利技术实施例的变截面膜片，可用于发动机的附件传动等使用场合。本专利技术实施例的变截面膜片，也可以用于其他需要使用膜片的场合。如图3所示，本专利技术实施例的变截面膜片，包括多个螺栓连接部1和连接片2，多个螺栓连接部1位于同一圆周上，如图4所示，这多个螺栓连接部1位于同一个圆心O为圆心的分度圆的圆周上；本实施例中，螺栓连接部1的个数为6个，6个螺栓连接部1和6个连接片2可以一体成型，但本专利技术并不以此为限，螺栓连接部1的个数可为4个、8个等，而螺栓连接部1的个数与连接片2的个数相同。螺栓连接部1包括圆柱部11和螺栓孔10，螺栓孔10开设于圆柱部11的轴心位置并具有内螺纹。连接片2则连接于相邻两个螺栓连接部1之间，具体的是连接在相邻的两个螺栓连接部1的圆柱部11之间，连接片2具有厚度最小处，厚度最小处至螺栓连接部1之间的连接片2的厚度逐渐增大且光滑过渡。这里的厚度，是指连接片2的上表面到下表面的距离，也是由垂直于连接片2延伸方向的平面去截连接片2所得的截面的高度，厚度的变化也即截面高度的变化。而连接片2在两个螺栓连接部1之间例如是直线延伸，则在连接片2上各个位置处的截面均平行，连接片2厚度的渐变也即上述截面高度的渐变。而本专利技术实施例的变截面膜片，其所说的变截面主要是连接片2的上述截面的变截面，连接片2的厚度设计为连接片2中间厚度较小而靠近螺栓连接部1处的连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变截面膜片，其特征在于，所述变截面膜片包括：多个螺栓连接部，位于同一圆周上；连接片，连接于相邻两个所述螺栓连接部之间，所述连接片具有厚度最小处，所述厚度最小处至所述螺栓连接部之间的所述连接片的厚度逐渐增大且光滑过渡。

【技术特征摘要】
1.一种变截面膜片，其特征在于，所述变截面膜片包括：多个螺栓连接部，位于同一圆周上；连接片，连接于相邻两个所述螺栓连接部之间，所述连接片具有厚度最小处，所述厚度最小处至所述螺栓连接部之间的所述连接片的厚度逐渐增大且光滑过渡。2.如权利要求1所述的变截面膜片，其特征在于，所述连接片的厚度最小处位于所述连接片的几何中间截面。3.如权利要求2所述的变截面膜片，其特征在于，所述连接片上与所述几何中间截面距离相等处的连接片的厚度也相同。4.如权利要求1所述的变截面膜片，其特征在于，所述连接片在所述厚度最小处的厚度等于所述连接片两端厚度的三分之一到四分之三之间。5.如权利要求4所述的变截面...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵勇铭，胡锦文，陈亚农，
申请(专利权)人：中国航空动力机械研究所，
类型：发明
国别省市：湖南;43