創(chuàng)新產(chǎn)品—球齒式萬向聯(lián)軸器
不詳 ?本刊記者邵慧力 吳 浪 ? 2010年01月01日 ? ?創(chuàng)新成果
該發(fā)明利用兩球面上的弧形齒相互嚙合傳遞扭矩，減小了受力面的接觸應力，傳遞扭矩大，工作平穩(wěn)，潤滑效果好，使用壽命長，且結(jié)構(gòu)簡單緊湊，安裝維護方便。
創(chuàng)新產(chǎn)品——球齒式萬向聯(lián)軸器
近日，由濰坊魯泰機械有限公司研制成功的一種球齒式萬向聯(lián)軸器獲得國家專利批準，專利號為ZL 200720026788.9 。該公司發(fā)明的球齒式萬向聯(lián)軸器，包括左右對稱的中間聯(lián)接軸和通過端蓋安裝在中間聯(lián)接軸兩端的半聯(lián)軸器，其中，半聯(lián)軸器為分別與動力輸入端和動力輸出端相連接的圓球狀球節(jié)，球節(jié)前半球面加工有多條外凸弧形齒，在中間聯(lián)接軸兩端球面凹槽內(nèi)加工有內(nèi)凹弧形齒，端蓋內(nèi)腔是與球節(jié)后部球面相對應的球面凹槽，球節(jié)通過端蓋活動安裝在端蓋和中間聯(lián)接軸形成的球形內(nèi)腔中。該發(fā)明利用兩球面上的弧形齒相互嚙合傳遞扭矩，減小了受力面的接觸應力，傳遞扭矩大，工作平穩(wěn)，端蓋和中間聯(lián)接軸形成密封良好的球形內(nèi)腔，潤滑效果好，使用壽命長，且結(jié)構(gòu)簡單緊湊，安裝維護方便。
球齒式萬向聯(lián)軸器其結(jié)構(gòu)獨特是萬向聯(lián)軸器中的創(chuàng)新設計。它是在內(nèi)半球的球表面和外球體的前半球表面分別制成相對應的齒和槽（內(nèi)半球制齒后稱內(nèi)球齒、外球體制齒后稱外球齒）。內(nèi)球齒和外球齒嚙合后形成一個完整的球體，然后用球頭帽通過外球體后半球與內(nèi)球體連結(jié)、使內(nèi)外球齒既封閉又不能脫開。當任意一端產(chǎn)生動力作旋轉(zhuǎn)時都會圍繞球體中心旋轉(zhuǎn)、同時把動力傳遞給被動的一端。
機械動力的傳遞中最常用的聯(lián)結(jié)機構(gòu)之一是聯(lián)軸器。聯(lián)軸器的種類很多，如：花鍵式聯(lián)軸器、凸緣式聯(lián)軸器、球籠式萬向聯(lián)軸器和十字軸式萬向聯(lián)軸器等。各種不同類型的聯(lián)軸器有著不同的特性，如：花鍵式、凸緣式聯(lián)連可靠、承載負荷大，但不適應兩軸不同心有夾角的條件聯(lián)結(jié)；花鍵式可調(diào)節(jié)軸向距離但不能承受軸向力；凸緣式能承受軸向力但不能調(diào)節(jié)軸向距離被用于固定式聯(lián)結(jié)；球籠式和十字軸式主要用于兩軸不同心有夾角的聯(lián)結(jié)，但不能承受較大的軸向力和較大的扭矩；球籠式制做困難，要求精度高，需在封閉且潤滑好的條件下工作；十字軸式較球籠式制做簡單、適用性強、但運轉(zhuǎn)不同步，轉(zhuǎn)角有死點，機械效率低。濰坊魯泰機械有限公司研制的球齒式萬向聯(lián)軸器既適用于兩軸同心式聯(lián)結(jié)，又適用于兩軸不同心有夾角的條件下聯(lián)結(jié)。其特點是：承載負荷大、運轉(zhuǎn)同步、旋轉(zhuǎn)無死角并能承受特大的軸向力，且體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、齒槽摩擦面全封閉浴室潤滑，并以增加齒槽數(shù)實現(xiàn)轉(zhuǎn)角的靈活性。用球體表面制做齒槽既達到了材料的最大化利用又提高牙齒的強度和齒槽的結(jié)合面，所以其承受的扭矩遠大于其他類型的聯(lián)軸器。
球齒式萬向聯(lián)軸器適用于各種機械的同軸式聯(lián)結(jié)和不同軸式聯(lián)結(jié)，既可做萬向聯(lián)軸器應用又適用于一般機械的連結(jié)，因其傳遞扭矩大、浴室潤滑，特別適用于各種大型機械，如：軋鋼機械、船舶機械、礦山機械、煤炭機械等。該球齒式萬向聯(lián)軸器在石油鉆井機械螺桿鉆具上的試用獲得極佳效果，螺桿鉆具處于地下深井作業(yè)承受著超百噸的軸向壓力和輸出扭矩高達每米超萬牛的力矩。而螺桿鉆具上最薄弱的環(huán)節(jié)之一就是萬向聯(lián)軸器，它一直困擾著整套鉆具的壽命，是世界性的技術(shù)難題。我們國家規(guī)定萬向聯(lián)軸器使用120小時為合格產(chǎn)品。經(jīng)首次在螺桿鉆具上試用球齒式萬向聯(lián)軸器連續(xù)工作138小時后對產(chǎn)品進行拆卸檢驗、其各零件的損壞程度輕微，預計該球齒式萬向聯(lián)軸器在螺桿鉆具上的壽命要超1000小時。球齒式萬向聯(lián)軸器的誕生填補了聯(lián)軸器品種中的一項空白，有著非常廣泛的實用性和可貴的社會價值。
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