[发明专利]用于联接部件的方法和设备

说明书

背景技术

为了解决扭矩传递和诸如轴之类的旋转构件之间的潜在失准，采用了挠性联接器。这种联接器通过法兰连接或花键连接相连接，并且具体设计成在吸收并分散失准效应的同时将扭矩从一个部件传输到另一部件。

尽管存在许多这种联接器，但是其挠性程度都有限。一种增加失准公差的常见方式是引入附加的挠性元件。然而，这导致结构更重或更昂贵并通常会引入由于制造过程导致的附加的应力集中。能够增加一些挠性但是减小了回报。

导致现有技术的联接器失效的常见因素是疲劳断裂的发展。疲劳断裂能够因整个联接器缺乏挠性(刚性)及联接器内的各种应力集中而产生。现有的商业设计的某些结构刚性(材料和应力集中)来自于联接器的制造手段。一个经常与引入联接器的应力集中相关联的程序的例子是连接相邻隔板的焊接程序。焊接导致盘状体的金属产生局部相变，从而经常导致联接器局部区域的硬度和热处理特性发生变化。现有技术的联接器的另一缺点是：由于固有的设计因素和构造方法，它们能够具有非常低的轴向刚度。这种低刚度能够导致振动问题，该振动问题会导致挠曲元件失效。

由于没有可行的备选方案，所以现有技术固有的前述和其他缺点在相当长的时间内一直存在。尽管存在上述事实，但是通过获得一种更耐用的挠性联接器将会使该领域受益匪浅。

发明内容

此处披露了一种单件整体金属联接器，其具有第一端部和第二端部以及位于第一端部和第二端部之间的至少一个圆筒形的盘旋体，所述盘旋体的材料厚度随从所述联接器的轴线开始的径向距离连续变化。

此处进一步披露了一种用于制造单件整体结构挠性联接器的方法，其包括从原材料加工一个或多个单件整体结构挠性联接器，所述单件整体结构挠性联接器具有第一联接器端部和第二联接器端部以及位于第一端部和第二端部的一个或多个盘旋体。

附图说明

参照示例性附图，其中在以下附图中，相同的元件标以相同的标号：

图1是联接器一种实施方式的立体图；

图2是与图1所示联接器相似的联接器的侧视图；

图3是图1所示联接器的剖开立体图；

图4是本发明的联接器及固定厚度的联接器的剖视图，示出了用于应力分析的点；

图5是图4所示点处的扭矩应力的图示；

图6是图4所示点处的因角度失准而产生的应力的图示；

图7是联接器另一实施方式的剖视图；

图8是图7所示联接器的实施方式的立体图；

图9是制造该联接器的铣刀的透视示意图；以及

图10是深加工的盘旋体的截面示意图，示出了其内部几何形状。

具体实施方式

在该披露最初，将论述联接器自身的实施方式，随后讨论制造该联接器的方法。

参照图1，其示出所披露的挠性联接器10的一种实施方式的立体图。挠性联接器10可以是(并且如图所示为)盘型联接器。图示的特定实施方式包括三层盘旋体14、18和22。也可以采用更多或更少的盘旋体。联接器10包括待附接到第一轴和第二轴(未图示)的第一端部26和第二端部30。端部26和30的结构包括法兰、花键连接、螺纹连接、几何驱动形状等。在图1所示的实施方式中，第一端部26是第一法兰，第二端部30是第二法兰。法兰26和30示出为没有开口，但其可以包括用于穿过紧固件的开口。还应注意的是，图1示出的盘旋体都没有穿过其的开口。在此处披露的联接器的某些实施方式中，设置有开口32(如图2所示)。这些开口在渗氮工艺中——如果有的话——起辅助作用并用于在使用过程中允许湿气从联接器内排出。