專利名稱：可適應(yīng)大的角度和軸向位移的聯(lián)結(jié)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可以適應(yīng)大的角度和軸向位移的一種連接裝置。
本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域?yàn)橹圃煲曰旧瞎潭ǖ乃俣裙ぷ鞯臋C(jī)械聯(lián)結(jié)器。
背景技術(shù)：
在許多機(jī)械應(yīng)用中，產(chǎn)生機(jī)械動力的系統(tǒng)遠(yuǎn)離接收器。在直升機(jī)中，尾部轉(zhuǎn)子經(jīng)常離開發(fā)動機(jī)幾米。驅(qū)動該轉(zhuǎn)子所需的動力必需由一個所謂的“傳動裝置”機(jī)械地傳送至該轉(zhuǎn)子。驅(qū)動扭矩可達(dá)到或超過1000牛頓米(NM)，轉(zhuǎn)動速度可達(dá)到或超過20000轉(zhuǎn)/分(rpm)。
這個距離導(dǎo)致發(fā)動機(jī)和接收器的幾何位置之間分散。發(fā)動機(jī)和接收器之間的位置分散為制造或在由要工作的系統(tǒng)引起的負(fù)荷下的變形的結(jié)果(例如，當(dāng)尾部轉(zhuǎn)子在使用中時，直升機(jī)的尾梁)。

發(fā)明內(nèi)容
因此需要提供一種不論發(fā)動機(jī)和接收器之間的相對偏移或不對準(zhǔn)如何，可以傳遞所需要的動力的傳動系統(tǒng)。
本發(fā)明的一個目的是要提供一種可以傳遞大的扭矩，但也可以與該傳動裝置內(nèi)的大的軸向和角度位移相適應(yīng)的機(jī)械系統(tǒng)。
該聯(lián)結(jié)器必需壽命長和重量輕。
已知的連接裝置的主要缺點(diǎn)為不能適應(yīng)大的軸向和角度位移，另外，一般這種裝置復(fù)雜，昂貴和重量重。
本發(fā)明的另一個目的是要提供一種至少部分地可改善和/或補(bǔ)救已知的連接裝置的缺點(diǎn)的連接裝置。
在第一個方面中，本發(fā)明提供將圍繞一根公共(理論的)的回轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動的兩個固定速度的系統(tǒng)或軸連接在一起的一種連接裝置，該裝置的特征為，它包括兩個通過其中心區(qū)域接成一體和形成一個部件的兩個平行平板。在一個較佳實(shí)施例中，該平板(或法蘭)由一個輪轂或圓筒或圓形截面的管連接成一體，并與它形成一個單一的部件。
最好，該套筒在其兩個軸向末端的每一個具有第一個內(nèi)徑，并在其中心或中間部分上具有比該第一個內(nèi)徑小的第二個內(nèi)徑。另外，最好，該套筒在其中心部分的厚度(在與該平板平行的徑向平面中測量的)比在其末端部分的厚度大，這可使在該套筒中的機(jī)械應(yīng)力更均勻，還可使通過該套筒的軸向孔或通道的形狀收斂，然后發(fā)散。
最好，每一塊平板具有至少兩個相同的臂，并且具體地說，三個臂圍繞著該裝置的(和該套筒的)軸線，偏移120°間隔(即成對地有規(guī)則地隔開120°)，形成一個均勻的裝置。
每一個臂翼象一端固定在輪轂上，可以彈性地和與其他臂獨(dú)立地變形的一個梁，因此使該連接裝置的“補(bǔ)償”不對準(zhǔn)的能力提高。
另外，最好每一塊平板和/或每一個臂具有在該套筒附近延伸的第一個(或中心)區(qū)域的第一厚度，在其周邊末端延伸的第二個(或周邊)區(qū)域的第二個厚度和在該第一和第二個區(qū)域之間延伸的第三個或中間區(qū)域中的第三個厚度；第三個厚度比第一個厚度小。在該所述兩個區(qū)域之間的區(qū)域中，平板的厚度連續(xù)地變化，以便使在該臂或平板中的機(jī)械應(yīng)力更均勻。
為了使二塊平板中的每一塊板固定在設(shè)置在要連接一起的每一根軸上的相應(yīng)的法蘭上，該連接部件的每一塊平板(或法蘭或臂)被至少一個穿過所述周邊區(qū)域的小孔或孔貫穿，并且，所述第二個厚度比所述第三個厚度大，以增強(qiáng)在該孔附近的部分。
在一個優(yōu)選實(shí)施例中每一塊平板外形為曲線的等腰三角形或中心在回轉(zhuǎn)軸上的曲線六角形的形式，該平板圍繞與該平板垂直和通過該二塊平板的兩個相應(yīng)的中心的裝置軸線在角度上相互偏移60°。
根據(jù)所要求的加載和變形程度，形成該平板的部件和相應(yīng)的套筒或輪轂優(yōu)選由金屬制成。特別是，由鈦或鋼或鋁合金模制制成。由復(fù)合材料制成。
在一個優(yōu)選實(shí)施例中，每一個臂被兩個相同的孔貫穿，并且形成一個包圍這些孔厚度的區(qū)域，該孔的厚度比該臂的中間區(qū)域的厚度大。
在本發(fā)明的另一方面中，加工一個金屬毛坯，以形成包括該平板和該輪轂的一個部件。這種方法不需要焊接，可避免使用的材料特性惡化，從而可以充分發(fā)揮在該部件的所有區(qū)域中，基礎(chǔ)金屬的冶金特性。
本發(fā)明的聯(lián)結(jié)器安裝在兩個機(jī)械傳動件(齒輪或傳動軸)之間的界面上，其相對位置可在軸向改變，其振幅為毫米數(shù)量級，或在角度方向改變，其振幅為度的數(shù)量級。
每一個臂利用可保證相對于相應(yīng)的機(jī)械部件固定的連接件固定。這種涉及該聯(lián)結(jié)器的性質(zhì)的用于這種連接的工藝不重要。
該聯(lián)結(jié)器的形狀被優(yōu)化，以便能傳遞大的扭矩，同時承受大的軸向和角度偏移并使重量盡可能輕。
本發(fā)明的聯(lián)結(jié)器的扭矩傳遞能力與現(xiàn)有方式等同或比它更好。本發(fā)明可以制造可傳遞至少500Nm的扭矩，并且可以傳遞的扭矩與由該平板和套筒(如果有其他部件的話)構(gòu)成的部分的重量的比大于1500Nm/kg。
另外，在通常的結(jié)構(gòu)中，為了吸收軸向位移，一般該傳動裝置需要包括一個在一根軸和一個機(jī)械齒輪件之間滑動連接。采用本發(fā)明的聯(lián)結(jié)器，則不需有滑動連接，因?yàn)楸?或葉片)的撓性可用于吸收該傳動裝置的軸向位移。
因此可以設(shè)計設(shè)有滑動連接的、只使用位于兩個傳動軸部分之間和/或軸的一部分和一個機(jī)械齒輪件之間的本發(fā)明聯(lián)結(jié)器的整個直升機(jī)的傳動裝置。


本發(fā)明的其他特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)在參照附圖的以下說明中進(jìn)行說明。該附圖表示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但不是限制性的。
圖1為表示根據(jù)本發(fā)明的一個連接部件的透視圖；圖2和圖3分別為圖1所示部件的橫截面圖和平面圖；圖2為圖3的II-II的視圖；圖4～6表示用于將位于一個公共軸線上和以基本固定速度工作的二根軸或回轉(zhuǎn)系統(tǒng)連接在一起，在使用中的圖1～3所示的部件；圖4為表示通過連接該部件成一體的二根軸的部分的透視圖，圖5為表示安裝在要連接的一根軸端部的一個緊固法蘭的透視圖，所述法蘭帶有可緊固設(shè)置在該連接部件每一個臂周邊上的孔的緊固件，圖6為表示與圖4所示的軸末端之間的連接的，在包括該回轉(zhuǎn)公共軸線的平面上的部分示意性截面圖。
具體實(shí)施例方式
特別參見圖1～3可看出，部件10包括兩個相同薄的輻板或部分11和12，它們在中心區(qū)域利用輪轂13聯(lián)成一體。
該部分11在平面14上延伸，而該部分12在與平面14平行的平面15上延伸。輪轂13被沿著與輻板11和12的平面垂直的軸線17延伸的一個通道或孔16貫通(圖2)。
根據(jù)在平面圖中看時外形形狀的不同，該薄的部分11和12可以為平板，法蘭等。平板11有三個臂或凸片18，19和20，它們是相同的，并沿著三個在一個平面上軸線21～23延伸，并在軸線17上相交，成對地形成三個120°的角度。
每一個臂被由厚度25的周邊部分26包圍的兩個孔24貫通。這個周邊部分26的厚度比中間部分(例如臂20的20a)的厚度27大?？拷撦嗇?3延伸的每一個臂的中心部分的厚度28比該臂的中部或中間區(qū)域的厚度27大。在這些區(qū)域之間，該臂的厚度連續(xù)變化。
輪轂13在與平面14和15平行而且與它們等距離的中間平面上的厚度29最大。平面14和15之間的間隔30a和/或薄的部分11和12之間的間隔30優(yōu)選大約為10～15mm，以避免在輪轂上的機(jī)械應(yīng)力集中。
沿著軸線17穿過輪轂13中心的孔或通道16的直徑，從位于平面14和15中的一個上的與所述通道的軸向末端中的一個末端相應(yīng)的位置，至該兩個平面之間的中間位置逐漸減小；這樣，所述通道依次一個收斂部分及隨之的一個發(fā)散部分。
特別如圖3所示，每一個臂的外形由一系列圓弧構(gòu)成，使每一塊平板的總體形狀為曲線六角形或三角形，這樣可以避免或至少是限制機(jī)械應(yīng)力的集中。
參見圖4～6可看出，軸的每一端40，41帶有一個相應(yīng)的法蘭42，43。每一個法蘭容納三對緊固件44。該緊固件放置在相對于二根軸的公共回轉(zhuǎn)軸線45與孔24的軸線和部件10的軸線17之間的距離相適應(yīng)的半徑上。
另外，兩個緊固件44的間隔和直徑成對地分別與在該部件10的每一個臂上做出一對孔中的兩個孔24的間隔和直徑適應(yīng)。
該部件10固定在兩個法蘭42和43上，該兩個法蘭通過端平板中相應(yīng)的端板彼此相對，其周邊部分25用緊固件44夾緊(圖4和6)。
每一個緊固件44優(yōu)選由一個螺釘或一個銷子，一個螺母和/或一個墊圈構(gòu)成。
當(dāng)由部件10將軸40和41連接在一起，并準(zhǔn)備好可作為傳動裝置工作時，該軸的回轉(zhuǎn)軸線基本上與部件10的對稱軸線17一致，但是因?yàn)樵撨B接部件10的平板11和12的臂的撓性，在包含在與軸線17和45垂直的平面中的軸線上，可允許角度偏移和不對準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種用于將兩個基本上速度固定的系統(tǒng)或軸(40，41)互相連接的連接裝置，該裝置包括兩個在其中心區(qū)域連接成一體的平行平板(11，12)，該兩個平板由圓形截面且與該部件(10)一體形成的套筒或輪轂(13)連接成一體，該裝置的特征為，每一個平板具有至少兩個臂，并且這些平板圍繞著與這些平板垂直且通過其中心的軸線(17)，在角度方向偏移。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，該套筒在其兩個軸向末端具有第一個內(nèi)徑，并在其中心或中間部分上具有比該第一個內(nèi)徑小的第二個內(nèi)徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，該輪轂(13)的中心被沿著軸線(17)延伸的一個孔或通道(16)貫通，并且其直徑從軸向末端位置至中間位置減小，因此，該通道依次具有一個收斂部分以及隨之的一個發(fā)散部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任何一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，每一塊平板具有三個相同的臂(18，19，20)，這三個臂圍繞與這些平板垂直且通過這些平板中心的軸線(17)，以120°間隔開。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任何一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，每一塊平板和/或每一個臂具有在中心區(qū)域的第一個厚度(28)，在周邊區(qū)域的第二個厚度(25)和在該第一和第二個區(qū)域之間延伸的中間區(qū)域中的第三個厚度(27)，第三個厚度比第一個厚度小。
6.根據(jù)權(quán)利求5所述的裝置，其特征在于，在該第一個區(qū)域和第三個區(qū)域之間的區(qū)域中，每一塊平板的厚度連續(xù)地變化。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的裝置，其特征在于，每一塊平板或壁被至少在其周邊區(qū)域中的至少一個小孔或孔(24)貫通，并且所述第二個厚度比所述第三個厚度大。
8.根據(jù)權(quán)利要求1～7中任何一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，每一塊平板外形為曲線的等腰三角形或曲線六角形的形式，該平板輪流(in rotation)圍繞與該平板垂直且通過其中心的軸線(17)偏移60°。
9.根據(jù)權(quán)利要求1～8中任何一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，形成該平板的部件和相應(yīng)的套筒或輪轂由金屬制成。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，形成該平板的部件和相應(yīng)的輪轂或套筒由鈦、鋼或鋁合金制成。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任何一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，形成該平板的部件和相應(yīng)的輪轂或套筒由復(fù)合材料制成。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-11中任何一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，它由模制制成。
13.一種制造根據(jù)權(quán)利要求1-10中任何一項(xiàng)所述裝置的方法，其特征在于，包括二塊平板的部件通過機(jī)械加工一個金屬毛坯制成。
14.一種用于在回轉(zhuǎn)翼飛機(jī)的轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)子驅(qū)動電機(jī)之間傳遞動力的機(jī)械系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括根據(jù)權(quán)利要求1-12中任何一項(xiàng)所述的裝置。
全文摘要
在本發(fā)明中，用于將兩個速度基本上固定不變的系統(tǒng)或軸(40，41)互相連接的一個連接裝置包括兩個平行平板(11，12)，它們在其中心區(qū)域連接成一體，并形成一個部件(10)。
文檔編號F16D3/02GK1715696SQ20051008023
公開日2006年1月4日 申請日期2005年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月28日
發(fā)明者E·梅爾莫茲 申請人:歐洲直升機(jī)公司