[实用新型]一种新型传扭连接结构

说明书

本实用新型公开了一种新型传扭连接结构，包括与涡轮发动机连接的主动轴和与压气机连接的从动轴，所述主动轴套设于所述从动轴内；所述主动轴的外表面设有多个向外凸出呈半球形的球面齿，所述球面齿沿所述主动轴的轴向方向呈多个螺旋线分布；所述从动轴沿轴向方向的一端逐渐收缩形成收缩端，沿轴向方向的另一端逐渐放大形成开放端；所述从动轴的收缩端开设有用于装入所述主动轴的装配孔，所述从动轴的开放端开设有用于连接压气机的台阶孔。本实用新型通过设置球面齿和螺旋槽，将涡轮发动机的动力经过主动轴传递给从动轴，从动轴与压气机转子相连，从而带动压气机一起旋转实现扭矩的传递，并产生相向拉紧轴向力，传递效率高，传递稳定性高。

技术领域

本实用新型涉及联轴节技术领域，具体涉及一种新型传扭连接结构。

背景技术

微型涡轮发动机是一个基于现代先进加工技术的一个新兴的研究领域。它是一种特殊的航空发动机，具有体积小、重量轻、推重比大的特点，在军用和民用领域具有广阔的应用前景。

联轴节又称联轴器，现有的联轴器只能通过刚性硬接触在涡轮发动机转子和压气机之间实现传动。由于接触点受力不均匀，联轴器与发动机转子接触时振动不可控，随着磨损增加，在传递扭矩同时也会同时传递震动，弯矩等非必要载荷，影响了传递效率和传递的稳定性；并且现有联轴器对加工精度和安装精度要求非常高，不利于制造生产。

基于上述情况，本实用新型提出了一种新型传扭连接结构，可有效解决以上问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种新型传扭连接结构。本实用新型提供的一种新型传扭连接结构，结构简单，设计合理，通过将涡轮发动机的动力经过主动轴传递给从动轴，从动轴与压气机转子相连，从而带动压气机一起旋转实现扭矩的传递，并产生相向拉紧轴向力，传递效率高，传递稳定性高；主动轴和从动轴通过3D打印技术一体成型，并且无需增加支撑结构，就可打印出球面齿和螺旋槽等复杂的功能性结构，降低了制造的难度；并且可以根据不同的材料、螺旋角等参数，可以自动匹配计算出所需要的球面数量和轴向力。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种新型传扭连接结构，包括与涡轮发动机连接的主动轴和与压气机连接的从动轴，所述主动轴和所述从动轴均呈中空的管状结构，并且所述主动轴套设于所述从动轴内；所述主动轴的外表面设有多个向外凸出呈半球形的球面齿，所述球面齿沿所述主动轴的轴向方向呈多个螺旋线分布；所述从动轴沿轴向方向的一端逐渐收缩形成收缩端，沿轴向方向的另一端逐渐放大形成开放端；所述从动轴的收缩端开设有用于装入所述主动轴的装配孔，所述从动轴的开放端开设有用于连接压气机的台阶孔；所述从动轴的内表面开设有多个螺旋槽，所述球面齿旋入至所述螺旋槽内。

根据上述技术方案，作为上述技术方案的进一步优选技术方案，所述螺旋槽的进槽孔设置于所述从动轴的收缩端处，并且所述螺旋槽远离所述进槽孔的一端设置有球面齿限位面，所述球面齿限位面与所述台阶孔的台阶面之间存在一段距离。

根据上述技术方案，作为上述技术方案的进一步优选技术方案，多个所述螺旋槽以所述从动轴的中心线为轴线沿所述从动轴的内表面呈等角度分布。

根据上述技术方案，作为上述技术方案的进一步优选技术方案，所述螺旋槽的数量为8个。

根据上述技术方案，作为上述技术方案的进一步优选技术方案，所述球面齿呈八等分螺旋分布在所述主动轴的外表面。

根据上述技术方案，作为上述技术方案的进一步优选技术方案，所述主动轴和所述从动轴的材料均采用IN718。

根据上述技术方案，作为上述技术方案的进一步优选技术方案，所述主动轴和所述从动轴均采用3D打印技术一体成型。

根据上述技术方案，作为上述技术方案的进一步优选技术方案，所述球面齿的数量由以下公式确定：