空间柔性联轴器是一种空间动态链接的联轴器。它是用来传输廻转机械动力；提供极低的扭转刚度，从而达到扭转振动的隔离；允许从动轴与驱动轴之间存在一个角度。在本系统中，一个固定在驱动轴上的输入法兰，通过数个长度相等的链接臂外端的支点连接到相同数量的耦合质量；而链接臂内端的支点，通过均匀分布在法兰圆周上的孔连接到输入法兰。耦合质量通过相同数量的链接臂的支点，依次连接到固定在从动轴上的输出法兰。法兰和耦合质量上的连接孔均安装有球面轴承。两轴的轴线可放置成一个鋭角，而不是局限在同一轴线上。在运动中，驱动轴引导从动轴，从而将扭矩作为张力在链接臂中传递。由于球面轴承的作用，链接臂在旋转中可以适应轴的角度变化。
【技术实现步骤摘要】
这项专利技术是关于在驱动轴和从动轴或其他旋转工具之间传递动力的空间柔性联轴器。空间柔性联轴器可以在高速下传递从低到高的功率，并提供极低的扭转刚度。更特别的是，本专利技术在传输动力时允许驱动轴与从动轴之间存在一个角度。
技术介绍
Georgevitch的专利技术(US#1，716，225，1929)在传输扭矩的能力，及轴与轴之间允许的角度范围方面均受到限制。由于传输的扭矩与作用于链接臂上的离心力是平衡的，在低速度，大扭矩的条件下，两个链接臂将很容易地同轴性，从而导致系统运动的不稳定。另一方面，该专利技术采用的链接臂是非橡塑材料，几乎不允许很小的不同轴度，并且链接臂的两端承受极高的应力。1959年，Dorton对上述专利技术进行了改善，引入了耦合质量。他在一些离心设备如离心压缩机、离心泵、风扇、螺旋桨和引擎等应用了这种机构。他证明采用了耦合质量后，系统可以提供传输大扭矩的能力。1960年至1962年，查尔斯.伯特分析了这种刚性链接臂机构的非线性特征。他提供了链接臂角度与传递扭矩之间关系的曲线图。艾伦的专利技术(US#4，033，144，1977)利用了工程等级塑料材料来承受不同轴度，但它们在弯曲和发热时很容易产生疲劳破坏。它们也仅可以容纳很小角度的轴向偏移。查尔斯.伯特和吴实渊(2003年)第一个分析了带弹性链接臂的这种机构的非线性特性，获得了柔性联轴器的输出速度与输入速度波动的比率。他们发现，如果耦合质量太重，也无法传递扭矩。他们首先专利技术并分析了带空间链接臂的这种机构的非线性特征。他们发现这种空间柔性联轴器可应用于包括在一个发动机出现故障的情况下的垂直起降飞机， 在输入轴和输出轴之间存在大的不同轴度时的动力传输设备，及常常存在扭转振动的气轮机、水轮机等。其他非橡塑材料类型的柔性联轴器如万向关节，允许不同轴度达10度以上；不过，他们不提供有助于减少振动的低扭转刚度。本空间柔性联轴器的专利技术减少了上文指出的困难，并提供迄今为止不曾获得的其他功能和优点。
技术实现思路
这项专利技术的目的之一是提供一个在大的速度范围内，在驱动轴与从动轴或其他旋转工具之间传输大扭矩的空间柔性联轴器。这项专利技术的另一个目的是提供低扭转刚度，并将显著的减少扭转振动。这项专利技术的另一个目的是在传输动力时允许驱动轴与从动轴之间存在一个角度， 角度的大小由轴法兰盘直径与链接臂长度的比例确定。这项专利技术的上述目的及其他目的是通过空间柔性联轴器的构造来实现，即让耦合质量用于容纳大扭矩传输，以及让球面轴承用来容纳轴与轴之间的角度。 附图说明图1是显示本专利技术空间柔性联轴器系统的组件展开视图；图2是显示本专利技术空间柔性联轴器系统的组合视图，并体现在驱动轴与从动轴之间存在约15度角。具体实施例方式对于绘图特别是最初的图1，是显示空间柔性联轴器的驱动轴11连接到从动轴 12。联轴器包括装在驱动轴11上的输入法兰13和安装在从动轴12上的输出法兰14。勻布在法兰上周边有三个相同直径的孔。法兰13及14固定在轴11和12上；两个法兰13及 14的几何尺寸相同，只是厚度可能不同。位于两个法兰13和14之间，是三个完全相同的耦合质量19，其定位一般平行于轴11和轴12。十二个相同的球面轴承安装在法兰和耦合质量上，三个球面轴承15在输入法兰上，三个球面轴承16在输出法兰上、三个球面轴承17在面对输入法兰的耦合质量上、三个球面轴承18在面对输出法兰的耦合质量上。输入法兰13通过长度相等的三个联接臂21与耦合质量19相连。耦合质量19通过长度相等的三个联接臂22与输出法兰14相连。链接臂21和22完全相同，当在同轴时， 链接臂21和22共在一垂直于法兰轴的平面上，并组成一个等腰三角形，该等腰三角形由链接臂21和22以及两个链接臂内端之间的距离组成(链接臂外端的轴线正好与中间耦合质量重合)。链接臂21的内端支点通过球面轴承15连接到输入法兰13。链接臂21的外端支点通过球面轴承16相连到耦合质量19。耦合质量19通过球面轴承17连相到链接臂22的外端支点。链接臂22的内端支点通过球面轴承18连接到输出法兰14。形成三个耦合质量的连接点对称分布于一个限定圆周上。图2说明了一个典型的运行情况，其中可看到轴11的轴线和轴12的轴线处于相互不同轴的位置。在典型情况下显示轴线之间的夹角约为15度。联轴器通过链接臂21和 22，球面轴承15-18的作用，可以容纳这样的不同轴度。可以看到组成对的链接臂21和22之间的角度在一个360度的旋转过程中变化， 其中有两个关键的位置。第一，当两个法兰之间的距离最小时，成对的链接臂之间的角度最小。而当两个法兰之间的距离最大时，成对的链接臂之间的角度最大。两个关键的位置在圆周上相差180度。很显然，成对的链接臂之间的角度变化将改变耦合质量到法兰中心之间的距离。 相应地，在联轴器的每个完整的循环过程中，耦合质量到法兰中心之间的距离将周期性的变化。每对联轴臂每旋转360度时，耦合质量到法兰中心之间的距离将完成周期性变化。其它成对的链接臂也都一样，因为所有成对的链接臂的形状和尺寸以及它们在联轴器的装配都是相同的。由于球面轴承的作用，成对的链接臂之间的角度变化，以及耦合质量到法兰中心之间的距离变化，将通过球面轴承15-18来调节。球面轴承允许联轴器系统中径向和轴向的任何角度变化。耦合质量通过耦合质量上的三个连接点调整至任何位置。在联轴器中，相邻的链接臂之间120夹角形成了链接臂瞬间长度关系，这种关系每120度重复一次。换言之，给耦合质量一个小幅周期性的偏心位移，耦合质量的频率三倍于联轴器的旋转频率。然而，由于链接臂21和22与输入法兰13之间的连接点对应于链接臂21和22与输出法兰14之间的连接点、耦合质量与法兰中心之间的距离变化的相互补充一致，因此，驱动轴11与从动轴12之间存在着常速关系。权利要求1.空间柔性联轴器用来连接驱动轴和从动轴、传递动力、吸收扭转振动及容纳轴与轴之间的角度，由下述组成1个固定在上述驱动轴上的输入法兰；1个固定在上述从动轴上的输出法兰；3对以上的链接臂按法兰轴线均勻对称布置；相同数量的耦合质量位于上述链接臂之间；两倍数量的球面轴承安装在上述耦合质量和沿上述法兰圆周均勻排列的孔中。上述链接臂外端支点连接在上述耦合质量的球面轴承上；上述链接臂的内端支点连接在各自上述法兰的球面轴承上，各自上述轴的轴线是放置成一鋭角，而不是局限于在同一轴上。2.权利要求1中所定义的空间柔性联轴器的上述链接臂是由金属制成。3.权利要求2中所定义的空间柔性联轴器的上述金属是钢。4.可以调整权利要求3中所定义的空间柔性联轴器的上述链接臂到不同有效长度，不会干扰上述空间柔性联轴器的装配。5.权利要求1中所定义的空间柔性联轴器的上述链接臂的有效长度与上述法兰半径的比率是0.01-1之间。6.权利要求1中所定义的空间柔性联轴器的上述耦合质量是由金属制成。7.权利要求6中所定义的空间柔性联轴器的上述金属是钢。8.可以调整权利要求7中所定义的空间柔性联轴器的上述耦合质量以适应其有效宽度和半径的变化，而不会干扰上述空间柔性联轴器的装配。9.权利要求1中所定义的空间柔性联轴器的上述球面轴承安装在上述耦合质量及链接臂的支点，并且球面轴承在耦合质量两边的相应位置上对齐。10.权利要求9中所定义的空本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．空间柔性联轴器用来连接驱动轴和从动轴、传递动力、吸收扭转振动及容纳轴与轴之间的角度，由下述组成：１个固定在上述驱动轴上的输入法兰；１个固定在上述从动轴上的输出法兰；３对以上的链接臂按法兰轴线均匀对称布置；相同数量的耦合质量位于上述链接臂之间；两倍数量的球面轴承安装在上述耦合质量和沿上述法兰圆周均匀排列的孔中。上述链接臂外端支点连接在上述耦合质量的球面轴承上；上述链接臂的内端支点连接在各自上述法兰的球面轴承上，各自上述轴的轴线是放置成一鋭角，而不是局限于在同一轴上。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：吴实渊，查尔斯·伯特，
申请(专利权)人：吴实渊，
类型：发明
国别省市：90
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