專利名稱：一種有自由度的膜片聯(lián)軸器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種聯(lián)接旋轉(zhuǎn)電機和螺桿的聯(lián)軸器。
背景技術(shù)：
為了使旋轉(zhuǎn)電機產(chǎn)生直線運動，通常需采用一個螺桿，該螺桿旋轉(zhuǎn)，由相 配的螺母轉(zhuǎn)化為直線運動。螺桿與電機的裝配現(xiàn)有技術(shù)有如下幾種方式。
一種方法是采用整體螺紋軸。如圖l所示的電機20及其整體螺紋軸22。這 種方式適用在運動行程相對較短的場合。螺紋軸太長，通常不便制作，而且一 根長軸會增加成本。另外，也不便包裝和運輸。
另一種方法是采用剛性聯(lián)軸器。這種方法可簡化軸的制作，并且可以增加 螺紋軸長度。針對較長的螺紋軸，其末端可加裝一個軸承做為支撐。如圖2所 示剛性聯(lián)軸器30聯(lián)接于電機20的轉(zhuǎn)軸32和螺桿22之間，如圖3所示，在圖2 所示的結(jié)構(gòu)上，在螺桿22的遠端再加一支承軸承40。該結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一個問題由 于結(jié)構(gòu)的剛性特征，需要電機和末端軸承的對準精度非常高。由于零部件加工 的公差，要保持軸與電機的對準是很難的。除非制作時精度非常高，否則該結(jié) 構(gòu)有一定局限，還有不易對準及工件易疲勞失效等缺點。
還有一種方法是采用柔性聯(lián)軸器。如圖4所示，柔性聯(lián)軸器50聯(lián)接于電機 20的轉(zhuǎn)軸32和螺桿22之間，在螺桿的遠、近端各有支承軸承40及52。這種 方式通常用來消除不易校準的問題。這類聯(lián)軸器允許角向失準，但由于這種設
計的軸向剛性不夠，可能無法保持電機和螺紋軸中心對準。因此，還需要加裝 一個支撐軸承。
有些設計方法，如采用一個萬向接頭，可增加軸向剛性并能保持一個共同 的軸中心線。但是在軸向負載很高的場合不適用。機械構(gòu)造也太復雜。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型提供一種有自由度的膜片聯(lián)軸器，其目的解決現(xiàn)有技術(shù)存在的 缺點，提供一種可承受高軸向負載，既能允許微量角度失準，又能達到雙向的 軸向剛性，還能夠保持一個共同的軸中心線，同時能傳輸扭矩，機械加工簡單 的聯(lián)軸器。
本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是-
一種有自由度的膜片聯(lián)軸器，其特征在于具有一個膜片；膜片有一個球 形的中心部分；球形中心部分有一個面與蓋板上相同形狀的面配合；球形中心 部分另一個面與驅(qū)動板上相同形狀的面配合；蓋板與驅(qū)動板相互配合聯(lián)接，膜 片球形中心部分與驅(qū)動板的配合面及其與和蓋板的配合面之間無間隙。
另具有一個橫隔膜部分從球形中心部分的外圈沿伸出去；橫隔膜的末端l
伸有突起；突起延伸至驅(qū)動板上形狀與之相配的部位并與之松配合。
上述驅(qū)動板與電機轉(zhuǎn)軸固定聯(lián)接。 上述球形中心部位與螺桿的近端固定聯(lián)接。 上述膜片部分比蓋板和驅(qū)動板硬度低。 橫隔鼷部分可以由輪暢組成。
上述技術(shù)方案的有益之處在于膜片和蓋板、驅(qū)動板三個剛性元件的結(jié)合
保證了雙向軸向剛性("軸向剛性"指的是軸向位移量在負載狀態(tài)下約為25微 米)，和共同的軸中心線及高軸向負載，蓋板與驅(qū)動板連接從而可以有效傳輸扭 矩，膜片和蓋板、驅(qū)動板分別具有球配合面，因此該聯(lián)軸器具有一定的自由度， 可以允許微量角度失準("微量角度失準"指的角度約為單邊2.5度或雙邊5度). 本實用新型零件少，加工簡單。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)采用整體蟝紋軸的電機側(cè)視圖2是現(xiàn)有技術(shù)采用剛性聯(lián)軸器聯(lián)接電機軸端和螺桿的電機側(cè)視圖3是圖2的螺桿的另一端加了一支承軸承的現(xiàn)有技術(shù)視圖4是采用柔性聯(lián)軸器的電機的現(xiàn)有技術(shù)側(cè)視圖5是本實用新型的一個局部側(cè)面剖視圖6是圖5的爆炸側(cè)視圖7是圖5中膜片的螺桿端視等軸側(cè)視圖8是圖5中膜片的電機端視等軸側(cè)視圖9是圖5的爆炸等軸側(cè)視圖，增加了螺桿和電機軸；
圖10是圖9中零件裝配后的等軸側(cè)視
圖11是本實用新型的膜片聯(lián)軸器與電機聯(lián)接后的等軸側(cè)視
圖12 15是可用于替代本實用新型中膜片結(jié)構(gòu)的其它實施例的等軸側(cè)視圖。
具體實施方式
圖5所示為該實用新型的實施例1，膜片聯(lián)軸器，圖示號碼為IOO。聯(lián)接于 電機20的轉(zhuǎn)軸32和螺桿22之間。膜片聯(lián)軸器100包含有一個膜片110，聯(lián)接 于螺桿22的近端。該膜片IIO可以由任何適合的塑料或金屬制成，只要該材料 耐磨。但塑料材料會更適宜，硬度大概在邵氏D 50-90范圍內(nèi)。膜片110與螺桿 22之間的相對旋轉(zhuǎn)運動通過圖5所示的結(jié)構(gòu)加以限制膜片110的內(nèi)腔為六邊 形，與螺桿22外部的六邊形相配。其它可限制旋轉(zhuǎn)運動的形狀同樣可以使用。 膜片110通過C形擋圈120固定于螺桿22的近端，C形擋圈120聯(lián)接于膜片110 和螺桿22末端成形的法蘭122之間。
膜片110成形有兩個球形臺肩130和134，臺肩130與蓋板132中的同樣形 狀相配，而臺肩134與驅(qū)動板136相配。如圖5所示，驅(qū)動板136通過螺釘140 緊固于軸32上。也可以用與軸32類似的材料制成驅(qū)動板136，這樣就可以將其 與軸32焊接。蓋板132通過螺紋150與驅(qū)動板136聯(lián)接，使消除膜片110球形 中心部分的臺肩134與驅(qū)動板136的配合面及臺肩130與和蓋板132的配合面 之間無間隙。
膜片110內(nèi)部有一模隔膜160，在膜片110的末端，成形有四個突起no(圖 5可視2個)，突起170與驅(qū)動板136中類似的形狀處松配以調(diào)節(jié)螺桿22與軸 32之間的微量角度失準。當然，設置多于或少于4個突起170都是可行的。
膜片110更適宜由軟性塑料注塑而成，剛性取決于幾何尺寸及撓度要求.， 蓋板132和136可由比膜片IIO硬的材料制成，如金屬材料。
圖6所示為膜片聯(lián)軸器100的爆炸視圖，顯示了組成膜片聯(lián)軸器100的各 個部件；
圖7是膜片110的蟝桿22端視等軸側(cè)視圖8是膜片110的電機軸32端視等軸側(cè)視圖，同時可以看見所有的突起170; 圖9是膜片聯(lián)軸器100的爆炸等軸側(cè)視圖，和與其聯(lián)接的螺桿22和軸32;
圖10是圖9中零件裝配后的等軸側(cè)視
圖11是膜片聯(lián)軸器100與電機20和螺桿22聯(lián)接后的等軸側(cè)視
圖12所示為本實用新型實施例2。膜片聯(lián)軸器i80包含有球形中心部分190 和模塑在一起的模隔膜192，由彈性材料制成。與模隔膜192另一端成形在一起 的是絕對剛性的物件200，由塑料注塑而成，其包含有四個突起202。
圖13所示為本實用新型實施例3。膜片聯(lián)軸器220包含有球形中心部分230， 球形中心部分230注塑成形于薄形金屬件232上，模隔膜由四個輪幅234組成。 金屬件232的外圍有八個側(cè)翼240 (每個開口兩個)以傳遞扭矩。
圖14所示為本實用新型實施例4。膜片聯(lián)軸器250包含有由塑料形成的球 形中心部分260和由塑料輪輻262組成的模隔膜，塑料輪輻262與球形中心部 分260成形在一起，以增加彈性。 一個較硬的部分270與塑料輪輻262的外圍 成形在一起，其包含有四個突起272。
圖15所示為本實用新型實施例5，這是一種完全的金屬膜片聯(lián)軸器。金屬 膜片聯(lián)軸器包含有球形中心部分2卯，和由輪輻292組成的橫隔膜，及有四個突 起296的外圈部分294。膜片聯(lián)軸器280外部可噴涂塑料。
以上實施例中，當模隔膜由彈性材料制成時，其硬度范圍約為邵氏A60-100。 當模隔膜由金屬材料制成時，其厚度小于1.5毫米，具有高彈性，象彈簧鋼或不 銹鋼，其硬度約為HRC30-50。 一些有色金屬材料，如鈹銅，同樣可以應用，但 通常受價格限制。 一些軟性材料，如鋁或一些銅合金，則不適合被使用。
權(quán)利要求1.一種有自由度的膜片聯(lián)軸器，其特征在于具有一個膜片；膜片有一個球形的中心部分；球形中心部分有一個面與蓋板上相同形狀的面配合；球形中心部分另一個面與驅(qū)動板上相同形狀的面配合；蓋板與驅(qū)動板相互配合聯(lián)接，膜片球形中心部分與驅(qū)動板的配合面及其與和蓋板的配合面之間無間隙。
2. 如權(quán)利要求l所述的一種有自由度的膜片聯(lián)軸器，其特征在于具有一個橫隔膜部分從球形中心部分的外圈沿伸出去；橫隔膜的末端延伸有突起；突 起延伸至驅(qū)動板上形狀與之相配的部位并與之松配合。
3. 如權(quán)利要求l所述的一種有自由度的膜片聯(lián)軸器，其特征在于驅(qū)動板與電機轉(zhuǎn)軸固定聯(lián)接。
4. 如權(quán)利要求l所述的一種有自由度的膜片聯(lián)軸器，其特征在于球形中心部 位與螺桿的近端固定聯(lián)接。
5. 如權(quán)利要求l所述的一種有自由度的膜片聯(lián)軸器，其特征在于膜片部分比 蓋板和驅(qū)動板硬度低。
6. 如權(quán)利要求2所述的一種有自由度的膜片聯(lián)軸器，其特征在于橫隔膜部分 由輪幅組成。
專利摘要本實用新型提供一種有自由度的膜片聯(lián)軸器，其特征在于具有一個膜片；膜片有一個球形的中心部分；球形中心部分有一個面與蓋板上相同形狀的面配合；球形中心部分另一個面與驅(qū)動板上相同形狀的面配合；蓋板與驅(qū)動板相互配合聯(lián)接，膜片球形中心部分與驅(qū)動板的配合面及其與和蓋板的配合面之間無間隙。本實用新型可承受高軸向負載，既能允許微量角度失準，又能達到雙向的軸向剛性，還能夠保持一個共同的軸中心線，同時能傳輸扭矩，機械加工簡單。
文檔編號F16D3/50GK201065893SQ20072000555
公開日2008年5月28日 申請日期2007年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月9日
發(fā)明者凱西·考互斯基 申請人:海頓直線電機(常州)有限公司