CN104863981A - 抗扭振联接结构及抗扭振空心转子结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种抗扭振联接结构及抗扭振空心转子结构，该抗扭振联接结构包括用于分别联接不同轴的第一联接件、第二联接件和能够传递扭矩的弹性件，所述弹性件联接于所述第一联接件、第二联接件之间。本发明可以抑制扭振，防止轴系联接或单轴自身发生扭振，保证轴系、单根转轴稳定性。

Description

抗扭振联接结构及抗扭振空心转子结构

技术领域

本发明涉及机械传动与振动控制技术领域，具体地说，本发明涉及一种用于联轴结构中的抗扭振联接结构和一种抗扭振空心转子结构。

背景技术

机械传动领域会遇到多轴传动的情况，通常使用联轴器进行多轴联接。由于安装、振动等原因，刚性联轴器无法满足使用要求，因而多使用弹性联轴器。

弹性联轴器种类多样，其结构设计均考虑释放两轴端的相关自由度，使联接双方可以有一定程度的相对运动，并通过弹性变形承受相对运动受限部分带来的应力。因此，当联轴器刚度较大时，承受应力较大，连轴结构使用寿命受到影响；当联轴器刚度较小时，会削弱稳定联接两轴端的能力。同时，两轴之间还可能发生扭振的情况。

另外，单根转轴的扭振也会对转子稳定性产生较大影响，从而影响机械性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抗扭振联接结构，以解决轴系联接发生扭振的问题。

本发明的目的在于提供一种抗扭振空心转子结构，以解决单轴自身发生扭振的问题。

为了解决上述问题，本发明提供的抗扭振联接结构技术方案如下：

一种抗扭振联接结构，其包括用于分别联接不同轴的第一联接件、第二联接件和能够传递扭矩的弹性件，所述弹性件联接于所述第一联接件、第二联接件之间。

在上述抗扭振联接结构的一种优选实施方式中，所述弹性件为卷制弹簧，所述卷制弹簧的两端分别联接于所述第一联接件、第二联接件。

在上述抗扭振联接结构的一种优选实施方式中，所述卷制弹簧为平式弹簧，所述平式弹簧的内圈、外圈分别固定于所述第一联接件、第二联接件。

在上述抗扭振联接结构的一种优选实施方式中，所述卷制弹簧为塔式弹簧，所述塔式弹簧的两端分别固定于所述第一联接件、第二联接件。

在上述抗扭振联接结构的一种优选实施方式中，所述第一联接件、第二联接件为法兰，所述弹性件联接于所述第一联接件、第二联接件的侧面。

在上述抗扭振联接结构的一种优选实施方式中，所述第一联接件、第二联接件与所述弹性件之间焊接联接。

在上述抗扭振联接结构的一种优选实施方式中，所述第一联接件、第二联接件与所述弹性件之间激光焊接。

为了解决上述问题，本发明提供的抗扭振空心转子结构技术方案如下：

一种抗扭振空心转子结构，包括空心转子本体，其中，还包括用于避免扭振的柱形弹性件，所述弹性件固定于所述空心转子本体内部，且所述弹性件和所述空心转子本体同轴。

在上述抗扭振空心转子结构的一种优选实施方式中，所述弹性件为塔式弹簧。

在上述抗扭振空心转子结构的一种优选实施方式中，所述塔式弹簧的内圈、外圈分别焊接于所述空心转子本体的两端。

分析可知，本发明可以抑制扭振，防止轴系联接或单轴自身发生扭振，保证轴系、单根转轴稳定性。

附图说明

图1为本发明的抗扭振联接结构实施例一的结构示意图；

图2为图1所示实施例一的塔式弹簧的结构示意图；

图3为图2的右视图；

图4为本发明的抗扭振联接结构实施例二的平式弹簧的结构示意图；

图5为本发明的抗扭振空心转子结构实施例的结构示意图。

图中，1-第一联接件；2-第二联接件；3-弹性件；4-弹性件；5-内圈；6-外圈；7-焊缝；8-空心转子本体；9-弹性件。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。

如图1、图2所示，本发明的抗扭振联接结构实施例一包括第一联接件1、第二联接件2和能够传递扭矩的弹性件4，弹性件4联接于第一联接件1、第二联接件2之间，第一联接件1、第二联接件2用于联接不同的轴类部件，以实现本实施例作为轴系联接构件的功能。

优选地，该弹性件4为一卷制弹簧，更具体而言，如图2和图3所示，该卷制弹簧为一塔式弹簧，具有内圈5和外圈6。第一联接件1、第二联接件2均为法兰，非常便利于和轴等部件的端面法兰连接。弹性件4的两端则分别固定于第一联接件1、第二联接件2的相对侧面上。由于塔式弹簧的卷制特点，也可以称之为弹性件4的内圈5、外圈6分别固定于第一联接件1、第二联接件2的侧面上。

进一步地，第一联接件1、第二联接件2的侧面与弹性件4之间焊接联接，例如，激光焊接。如图1所示，弹性件4与第一联接件1、第二联接件2联接位置设有焊缝7，弹性件4的端部第一圈可采用一整圈360度零螺距的焊接方式，作为焊接面与联接件侧面相连。优选地，弹性件4是弹簧钢材质的线材或板材，其与连接件的连接处使用的焊接工艺选择视结构件的几何尺度而定，尺度越小的，越倾向于激光焊，反之就是常规焊。

图1所示实施例一可同时抵抗扭转振动和轴向振动。当其两端的第一联接件1、第二联接件2因振动、启&停等原因产生相对转动加速度时，其两端会产生转动力矩，产生变形，变形阻力矩总是与转动力矩方向相反，从而产生抑制转动的作用。理论上转动力矩方向不受限制，实际中，弹性件4为塔式弹簧时，转动力矩方向与卷簧螺旋方向相同为佳。

将本发明应用于联轴器场合时：若不需要承受轴向载荷，可使用下述的具有平式弹簧的本发明的抗扭振联接结构实施例二；若需要承受轴向载荷，可使用具有塔式弹簧的本发明的抗扭振联接结构实施例一。如图2所示，弹性件4的弹簧总高度为H，相邻两圈弹簧高度差为h，弹簧抗扭能力随h的增大而减小，承受轴向载荷能力随H的增大而增大。用在联轴场合时，必须的是，弹性件4的扭转刚度需不小于轴系传递的扭矩值。

本发明的抗扭振联接结构实施例二的结构与实施例一比较相似，不同之处在于，两个联接件之间的弹性件3为另一种形式的卷制弹簧：平式弹簧。如图4所示，该平式弹簧具有内圈5、外圈6(图3也为图4的右视图)，当与联接件焊接时，二者分别激光焊接于第一联接件、第二联接件的内侧面。本发明所说的平式弹簧是相对于塔式弹簧而言，其平式弹簧的相邻两圈弹簧高度不存在高度差；也就是说平式弹簧的两端均为平齐设置。

在应用于轴连接结构时，弹性件3的弹簧旋向应与转子转动方向一致。如前所述，应用于联轴器场合时，若不需要承受轴向载荷，可使用平式弹簧，否则，应使用上述实施例一。

本发明还提供一种抗扭振空心转子结构实施例，如图5所示，该实施例包括空心转子本体8、用于避免扭振的柱形弹性件9，弹性件9固定于空心转子本体8内部，且弹性件9和空心转子本体8同轴。

再如图5所示，弹性件9为塔式弹簧，其内圈、外圈分别焊接于空心转子本体8两端的相应结构上，焊缝7环绕弹性件9两端外侧分布。具体而言，空心转子本体8两端分别开通孔(未标记)，通孔直径分别与弹性件9内外圈外径匹配，在端面外侧直接将二者焊接即可，此时焊缝7的位置即为图中所示。优选地，空心转子本体8端面通孔内径处预先倒角，方便焊接。

图5所示实施例适合应用于单轴空心转子抗扭振场合，应用时，其塔式弹簧扭转刚度不小于空心转子本体8的静态扭转刚度，弹簧旋向优选与转子转动方向一致。空心转子本体8工作时会有自身扭振或扭转变形的趋势，空心转子本体8发生自扭时，弹性件9产生力矩的过程、力矩传递的过程、力矩与弹性件9相互作用过程，直至被抑制抵消的过程与关于图1所示的实施例的描述类似，在此不再赘述。

综上所述，本发明结构简单、工艺简单，可有效抑制轴系扭振、轴向振动。应用广泛，适用于联轴器动力传递场合或单根空心转子。

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims (10)

1.一种抗扭振联接结构，其特征在于，包括用于分别联接不同轴的第一联接件、第二联接件和能够传递扭矩的弹性件，所述弹性件联接于所述第一联接件、第二联接件之间。

2.根据权利要求1所述的抗扭振联接结构，其特征在于，所述弹性件为卷制弹簧，所述卷制弹簧的两端分别联接于所述第一联接件、第二联接件。

3.根据权利要求2所述的抗扭振联接结构，其特征在于，所述卷制弹簧为平式弹簧，所述平式弹簧的内圈、外圈分别固定于所述第一联接件、第二联接件。

4.根据权利要求2所述的抗扭振联接结构，其特征在于，所述卷制弹簧为塔式弹簧，所述塔式弹簧的两端分别固定于所述第一联接件、第二联接件。

5.根据权利要求1-4任一所述的抗扭振联接结构，其特征在于，所述第一联接件、第二联接件为法兰，所述弹性件联接于所述第一联接件、第二联接件的侧面。

6.根据权利要求1-4任一所述的抗扭振联接结构，其特征在于，所述第一联接件、第二联接件与所述弹性件之间焊接联接。

7.根据权利要求6所述的抗扭振联接结构，其特征在于，所述第一联接件、第二联接件与所述弹性件之间激光焊接。

8.一种抗扭振空心转子结构，包括空心转子本体，其特征在于，还包括用于避免扭振的柱形弹性件，所述弹性件固定于所述空心转子本体内部，且所述弹性件和所述空心转子本体同轴。

9.根据权利要求8所述的抗扭振空心转子结构，其特征在于，所述弹性件为塔式弹簧。

10.根据权利要求9所述的抗扭振空心转子结构，其特征在于，所述塔式弹簧的内圈、外圈分别焊接于所述空心转子本体的两端。