一种柔性联轴结构及装配方法组成比例

本申请属于高速旋转机械转子连接结构设计领域，特别涉及一种柔性联轴结构及装配方法。柔性联轴结构包括：前轴、转接轴、前轴锁紧螺母、后轴锁紧螺母、球形凸环、球形凹环、中介传动套齿、中介传动套齿锁紧螺母、后轴、卡环以及卡圈。本申请的柔性联轴结构，采用中介传动套齿，在稳定传输扭矩的同时，提高了对转子不同心度及轴线偏斜度的调节裕度；对径向空间的占用较少，可用于结构布局空间紧凑的旋转机械，如果用于航空发动机压气机轴与涡轮轴的连接，将给燃烧室及中间支点轴系留出足够的设计空间，同时轴心空间利于低压转轴的设计；拆装方便，成本低廉。成本低廉。成本低廉。

【技术实现步骤摘要】
一种柔性联轴结构及装配方法


[0001]本申请属于高速旋转机械转子连接结构设计领域，特别涉及一种柔性联轴结构及装配方法。

技术介绍

[0002]轴作为航空发动机关键件，起到支承转子、传递扭矩的作用，工作环境具有高转速、高负载和结构空间局限等特点，为保证转子同心度，传统发动机会采用整体细长轴结构连接涡轮和压气机，但整体细长轴加工难度大，制造成本高，采用前后短轴和联轴器结构代替长轴成为小成本发动机的一个发展方向，现有联轴器形式主要分为刚性联轴器和柔性联轴器两种。柔性联轴器优势在于，传递扭矩和轴向力的同时，允许前后转子相对有一定的偏斜角，对加工和装配的要求相对较低。
[0003]现有的转子柔性联轴结构包括浮动套齿联轴器、带球形接头的套齿联轴器、带半球形接头的套齿联轴器以及带浮动球形垫圈的套齿联轴器。其中，浮动套齿联轴器主要是靠浮动套齿较大的齿隙来适应转子轴线不同心时的偏斜，由于浮动套齿与轴线不同心会产生不平衡离心力，从而导致振动。带球形接头的套齿联轴器采用两个半径不同的同心球面，分别承受向前向后的轴向力，同时可以适应较大的偏斜角，但构造复杂，径向空间占用大，装拆不便，有时需要喷入滑油对球面进行润滑。带半球形接头的套齿联轴器是直接采用前后轴内外套齿传扭，靠前后轴头的半球和球窝传递轴向力，结构简单装拆方便，但为保证前后轴偏心后的正常工作，套齿啮合间隙较大，工作载荷复杂。现有的带浮动球形垫圈的套齿联轴器结构需将后轴插入前轴内完成连接，限制了轴的尺寸。
[0004]因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。

技术实现思路

[0005]本申请的目的是提供了一种柔性联轴结构及装配方法，以解决现有技术存在的至少一个问题。
[0006]本申请的技术方案是：
[0007]本申请的第一个方面提供了一种柔性联轴结构，包括：
[0008]前轴，所述前轴后段设置有外套齿，所述前轴的后端设置有外螺纹；
[0009]转接轴，所述转接轴前段和后段分别设置有内套齿，所述转接轴前段的内套齿后侧设置有限位凸台，所述转接轴的后端设置有内螺纹，所述转接轴通过前段的内套齿与所述前轴后段的外套齿配合连接；
[0010]前轴锁紧螺母，所述前轴锁紧螺母的前端设置有内螺纹，所述前轴锁紧螺母的前端与所述前轴的后端螺纹连接，并压紧所述转接轴的限位凸台；
[0011]后轴锁紧螺母，所述后轴锁紧螺母的中部设置有外螺纹，后端设置有第一卡槽，所述后轴锁紧螺母嵌套在所述转接轴的内部，其前端抵接所述前轴锁紧螺母；
[0012]球形凸环，所述球形凸环套设在所述后轴锁紧螺母上，且位于所述后轴锁紧螺母
的前端；
[0013]球形凹环，所述球形凹环套设在所述后轴锁紧螺母上，并与所述球形凸环球面配合；
[0014]中介传动套齿，所述中介传动套齿设置有内套齿以及外套齿，所述中介传动套齿嵌套在所述转接轴的内部，通过外套齿与所述转接轴后端的内套齿配合连接，所述中介传动套齿的前端抵接所述球形凹环；
[0015]中介传动套齿锁紧螺母，所述中介传动套齿锁紧螺母设置有外螺纹以及内套齿，所述中介传动套齿锁紧螺母与所述转接轴的后端螺纹连接，并压紧所述球形凹环和所述中介传动套齿，且所述中介传动套齿锁紧螺母的内套齿与所述中介传动套齿的内套齿截面齿形相同；
[0016]后轴，所述后轴的前端设置有内螺纹以及外套齿，所述后轴套设在所述后轴锁紧螺母与所述中介传动套齿之间，所述后轴与所述后轴锁紧螺母螺纹连接，与所述中介传动套齿以及所述中介传动套齿锁紧螺母套齿配合连接，所述后轴的内腔设置有内套齿，所述后轴的内腔还设置有第二卡槽；
[0017]卡环，所述卡环的前端设置有卡齿，后端设置有外套齿，所述卡环的前端通过卡齿与所述后轴锁紧螺母的第一卡槽配合，后端与后轴通过套齿配合连接；
[0018]卡圈，所述卡圈安装在所述后轴的第二卡槽中，用于锁定所述卡环。
[0019]在本申请的至少一个实施例中，所述球形凸环以及所述球形凹环的球面为同心球面，且球面球心位于柔性联轴结构的轴线上。
[0020]在本申请的至少一个实施例中，所述前轴锁紧螺母的横截面呈T形，中部设置有限位凸台。
[0021]在本申请的至少一个实施例中，所述后轴锁紧螺母的前端设置有外翻边，所述外翻边抵接所述前轴锁紧螺母的限位凸台，所述球形凸环抵接所述后轴锁紧螺母的外翻边。
[0022]本申请的第二个方面提供了一种柔性联轴结构装配方法，基于如上所述的柔性联轴结构，包括：
[0023]步骤一、转接轴通过前段的内套齿与前轴后段的外套齿配合，通过前轴锁紧螺母与前轴后端的螺纹配合，将转接轴与前轴压紧；
[0024]步骤二、将后轴锁紧螺母、球形凸环、球形凹环、中介传动套齿依次由后向前装入，然后将中介传动套齿锁紧螺母拧紧，保证中介传动套齿锁紧螺母的内套齿与中介传动套齿的内套齿齿形对齐；
[0025]步骤三、将后轴由后向前插入，后轴的外套齿与中介传动套齿锁紧螺母的内套齿和中介传动套齿的内套齿配合，后轴的内螺纹与后轴锁紧螺母配合，随着后轴锁紧螺母转动调整后轴的轴向装配位置；
[0026]步骤四、后轴的轴向位置固定后安装卡环，将卡环前端的卡齿插入后轴锁紧螺母后端的第一卡槽内，卡环后端的外套齿与后轴对应位置的内套齿配合，从而限制后轴锁紧螺母的转动，然后安装卡圈限制卡环的轴向位移，防止松脱。
[0027]在本申请的至少一个实施例中，步骤二中，通过修磨配合面保证中介传动套齿锁紧螺母的内套齿与中介传动套齿的内套齿齿形对齐。
[0028]专利技术至少存在以下有益技术效果：
[0029]本申请的柔性联轴结构，对转子不同心度及轴线偏斜度的调节裕度大，占用径向空间较小，可用于结构布局空间紧凑的旋转机械，结构简单、可靠，高可靠性地保证扭矩传递的同时，拆装方便，成本较低。
附图说明
[0030]图1是本申请一个实施方式的柔性联轴结构整体示意图；
[0031]图2是本申请一个实施方式的第一装配过程中部分元件装配示意图；
[0032]图3是本申请一个实施方式的第二装配过程中部分元件装配示意图；
[0033]图4是本申请一个实施方式的第三装配过程中部分元件装配示意图；
[0034]图5是本申请一个实施方式的第四装配过程中部分元件装配示意图；
[0035]图6是本申请一个实施方式的卡环装配示意图。
[0036]其中：
[0037]1‑
前轴；2
‑
转接轴；3
‑
前轴锁紧螺母；4
‑
后轴锁紧螺母；5
‑
球形凸环；6
‑
球形凹环；7
‑
中介传动套齿；8
‑
中介传动套齿锁紧螺母；9
‑
后轴；10
‑
卡环；11
‑
卡圈。
具体实施方式
[0038]为使本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柔性联轴结构，其特征在于，包括：前轴(1)，所述前轴(1)后段设置有外套齿，所述前轴(1)的后端设置有外螺纹；转接轴(2)，所述转接轴(2)前段和后段分别设置有内套齿，所述转接轴(2)前段的内套齿后侧设置有限位凸台，所述转接轴(2)的后端设置有内螺纹，所述转接轴(2)通过前段的内套齿与所述前轴(1)后段的外套齿配合连接；前轴锁紧螺母(3)，所述前轴锁紧螺母(3)的前端设置有内螺纹，所述前轴锁紧螺母(3)的前端与所述前轴(1)的后端螺纹连接，并压紧所述转接轴(2)的限位凸台；后轴锁紧螺母(4)，所述后轴锁紧螺母(4)的中部设置有外螺纹，后端设置有第一卡槽，所述后轴锁紧螺母(4)嵌套在所述转接轴(2)的内部，其前端抵接所述前轴锁紧螺母(3)；球形凸环(5)，所述球形凸环(5)套设在所述后轴锁紧螺母(4)上，且位于所述后轴锁紧螺母(4)的前端；球形凹环(6)，所述球形凹环(6)套设在所述后轴锁紧螺母(4)上，并与所述球形凸环(5)球面配合；中介传动套齿(7)，所述中介传动套齿(7)设置有内套齿以及外套齿，所述中介传动套齿(7)嵌套在所述转接轴(2)的内部，通过外套齿与所述转接轴(2)后端的内套齿配合连接，所述中介传动套齿(7)的前端抵接所述球形凹环(6)；中介传动套齿锁紧螺母(8)，所述中介传动套齿锁紧螺母(8)设置有外螺纹以及内套齿，所述中介传动套齿锁紧螺母(8)与所述转接轴(2)的后端螺纹连接，并压紧所述球形凹环(6)和所述中介传动套齿(7)，且所述中介传动套齿锁紧螺母(8)的内套齿与所述中介传动套齿(7)的内套齿截面齿形相同；后轴(9)，所述后轴(9)的前端设置有内螺纹以及外套齿，所述后轴(9)套设在所述后轴锁紧螺母(4)与所述中介传动套齿(7)之间，所述后轴(9)与所述后轴锁紧螺母(4)螺纹连接，与所述中介传动套齿(7)以及所述中介传动套齿锁紧螺母(8)套齿配合连接，所述后轴(9)的内腔设置有内套齿，所述后轴(9)的内腔还设置有第二卡槽；卡环(10)，所述卡环(10)的前端设置有卡齿，后端设置有外套齿，所述卡环(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：王浩然，杨稀，栾永先，
申请(专利权)人：中国航发沈阳发动机研究所，
类型：发明
国别省市：