專利名稱：軸定位聯(lián)接裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提出一種將機(jī)械元件與軸聯(lián)接的裝置。本發(fā)明的裝置具體適用于將機(jī)械元件在軸向上沿軸緊固，而將耦接載荷圍繞軸的圓周和機(jī)械元件的圓柱形內(nèi)孔或圓柱形外殼的外殼分布。裝置還可將軸對(duì)機(jī)械元件徑向定中。保持軸和機(jī)械元件軸向同心對(duì)準(zhǔn)。本發(fā)明利用推力造成的與摩擦相關(guān)的力，將軸和圍繞軸的機(jī)械元件聯(lián)接，目的在于進(jìn)行通常稱為動(dòng)力傳動(dòng)的機(jī)械力傳遞。
在鏈輪，皮帶輪，軸承和軸或其他機(jī)械元件之間的機(jī)械動(dòng)力或扭矩的傳遞，可通過許多不同的方法進(jìn)行。由于為適應(yīng)這種傳遞，必須將機(jī)械元件和軸的材料聯(lián)接或固定，通常的聯(lián)接裝置包括柱頭螺絲，鍵槽或?qū)C(jī)械元件簡單地焊接在軸上。
柱頭螺絲從機(jī)械元件中通過，在軸上壓緊，提供兩元件聯(lián)合動(dòng)作的點(diǎn)載荷。假如柱頭螺絲不在軸上對(duì)稱放置，于是螺絲在軸上作用的力將使軸的軸線和機(jī)械元件的軸線偏移。于是軸便偏靠機(jī)械元件的一側(cè)。柱頭螺絲聯(lián)接的任何偏差將造成軸和/或機(jī)械元件的不對(duì)稱磨損。柱頭螺絲還可能在軸上造成凹陷，擦痕和彎曲。
用有鍵元件將機(jī)械元件和軸的動(dòng)作耦合，要求元件間有互相配合的鍵和鍵槽。使用時(shí)使旋轉(zhuǎn)載荷加在鍵上。這方法由于在鍵料上施力，鍵料受磨損以致最后損壞。一般這類鍵槽也是點(diǎn)載荷或線載荷鍵槽，如上討論，也承受磨損和偏移。軸向誤差的問題還產(chǎn)生于有若干機(jī)械元件在軸上緊固，并同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)。此外，內(nèi)孔中有鍵的機(jī)械元件需在有軸向鍵槽的軸上安裝。于是鍵和鍵槽將機(jī)械元件的旋轉(zhuǎn)與軸的旋轉(zhuǎn)耦合。這種鍵楔方法不提供機(jī)械元件在軸上軸向定位的措施。
上述的某些聯(lián)接方法可以調(diào)節(jié)，就是機(jī)械元件與軸相對(duì)的位置可以調(diào)節(jié)。例如，柱頭螺絲可旋松，如軸仍能運(yùn)轉(zhuǎn)，則可調(diào)節(jié)機(jī)械元件的軸向位置。如軸與機(jī)械元件焊接，便可認(rèn)為機(jī)械元件的位置不能調(diào)節(jié)。需要中斷這種聯(lián)接時(shí)，可能至少需將一個(gè)元件損壞，使之失去功能價(jià)值。
其他聯(lián)軸裝置使用成組的錐形空心圓筒或環(huán)，插在軸和機(jī)械元件之間，聯(lián)接兩元件間的動(dòng)作。環(huán)有相對(duì)的小錐度的楔形表面。一般而言，這些裝置為使各環(huán)互相壓緊，在機(jī)械元件和軸間將聯(lián)軸器適當(dāng)鎖緊，便需相當(dāng)大的扭矩。并且，裝置一般需要若干元件。裝置，軸和機(jī)械元件有一定的尺寸和設(shè)計(jì)，作有限的應(yīng)用。
軸承和軸的聯(lián)接要求將環(huán)在軸承殼中膨脹，造成在軸承殼和軸承機(jī)構(gòu)上徑向向外的力。這予加載的力可能造成軸承機(jī)構(gòu)過早磨損，如果軸產(chǎn)生偏移則損壞嚴(yán)重。
機(jī)械元件有時(shí)利用材料間共有的摩擦力和位移用上述裝置與軸連接。在克服與各種力有關(guān)的困難時(shí)，諸如相似或不相似的材料性能，摩擦系數(shù)，表面加工的不同，材料硬度的變化，材料雜質(zhì)，坡的斜度，材料及制造精度等，都不及將設(shè)計(jì)簡化。利用淺錐形表面和非一般大小的力，便可使聯(lián)軸器材料有相當(dāng)多的移動(dòng)，無論是否使用鍵槽或柱頭螺絲，都可能造成理想的摩擦夾持力。這種材料位移可能使聯(lián)軸器不能調(diào)節(jié)，不能自行松解并/或重復(fù)使用。此外，用這種聯(lián)軸器可能難以控制通過軸和機(jī)械元件的載荷分布。因此，運(yùn)轉(zhuǎn)故障可能因結(jié)構(gòu)形狀和聯(lián)軸器元件上的力，造成軸和/或機(jī)械元件的損壞。
一般習(xí)慣做法是用開縫的錐形套筒，將槽輪，皮帶輪，軸承，閉合的齒輪組等和軸聯(lián)接。這種套筒設(shè)有疊放的錐形元件，當(dāng)將各元件相對(duì)擠壓時(shí)，內(nèi)外元件徑向膨脹，造成套筒對(duì)相應(yīng)軸的外表面摩擦鎖緊。套筒材料的表面可用一般鋼材，或涂敷某些低摩擦材料。過去將機(jī)械元件在軸材料上鎖緊的方法，必須對(duì)軸或機(jī)械元件作機(jī)加工，或選定套筒的尺寸。套筒加工費(fèi)用高，有若干供選擇的部件。套筒的安裝和正確對(duì)準(zhǔn)決定于其設(shè)計(jì)，可能很困難而費(fèi)時(shí)間。多數(shù)套筒可將機(jī)械元件，套筒和軸材料牢實(shí)接合，但一般尚未見有任何設(shè)計(jì)，能藉以將套筒從機(jī)械部件從軸材料上順利拆卸。
將機(jī)械元件和軸聯(lián)接的其他裝置，包括花鍵，扁片，銷，偏心螺絲或表面，同心表面等等。全部上述措施在某種程度上都有上述的困難。本發(fā)明可克服先有領(lǐng)域中的上述的和其他的問題。
本發(fā)明提出將軸和機(jī)械元件聯(lián)接的設(shè)備和方法，使機(jī)械元件在軸上同心軸向牢固定位。發(fā)明的某些方案還包括將機(jī)械元件在軸的圓周方向上定位，從而將旋轉(zhuǎn)載荷在軸和機(jī)械元件間通過聯(lián)軸器傳遞。本發(fā)明的聯(lián)軸器在要求的軸向位置上收縮，將軸夾緊。同時(shí)，聯(lián)軸器在機(jī)械元件外收緊或在其內(nèi)膨脹，視機(jī)械元件結(jié)構(gòu)為定，或?qū)C(jī)械元件用鍵楔緊。于是將軸的旋轉(zhuǎn)載荷通過聯(lián)軸器，向機(jī)械元件傳遞。
在本發(fā)明中聯(lián)軸器有一個(gè)彈性鎖軸件，一個(gè)鎖圈和一個(gè)鎖緊螺母。鎖軸件有一個(gè)內(nèi)表面。內(nèi)表面直徑在一個(gè)相對(duì)于軸直徑的范圍內(nèi)。直徑范圍取決于材料性質(zhì)，元件尺寸，擰緊時(shí)所需的扭矩等等。范圍稱為“相應(yīng)范圍”。鎖軸件還包括一個(gè)外表面，有延長的端部，和一個(gè)退拔承載表面，從延長端部徑向向外伸出。鎖圈的圓柱形外表直徑，在機(jī)械元件孔徑的相應(yīng)范圍內(nèi)。鎖圈還有一個(gè)內(nèi)表面，包括第一及第二楔形表面，從中心線徑向外伸，鎖緊螺母內(nèi)表面直徑在鎖軸件延伸端直徑的相應(yīng)范圍內(nèi)。鎖緊螺母也有有承載表面的外表面。
鎖圈的楔形表面形成的角，與鎖軸件及螺母的承載表面的角度對(duì)應(yīng)。當(dāng)將鎖圈放在鎖軸件上，在鎖軸件的承載表面和鎖緊螺母的承載表面之間定位時(shí)，鎖軸件相對(duì)于鎖圈的軸向位移，使承載表面靠緊楔形表面，從而使鎖圈徑向膨脹。同時(shí)鎖緊螺母圍在鎖軸件外徑向收縮，鎖軸件便因鎖圈與鎖緊螺母的力而徑向地收緊。
當(dāng)鎖緊螺母軸向位移與鎖軸件承載表面離開時(shí)，承載表面在鎖圈下面移動(dòng)，使鎖圈收縮。同時(shí)鎖緊螺母及鎖軸件膨脹。這樣，安裝在軸和有一個(gè)中心孔的機(jī)械元件之間的聯(lián)軸器，便將軸和機(jī)械元件作可調(diào)節(jié)的連接。
本發(fā)明的又一個(gè)方面，鎖軸件的延長端和鎖圈的內(nèi)表面有對(duì)應(yīng)的螺紋。鎖圈可在延伸端上擰緊，從而將承載表面互相拉近，靠在鎖圈的楔形表面上?；蛘呗?lián)軸器可另有一個(gè)緊固螺母，可在延長部上藉螺紋安裝，使鎖圈及鎖緊螺母位于鎖軸件的楔形承載表面與緊固螺母之間。當(dāng)緊固螺母在鎖軸件上擰緊時(shí)，它將鎖緊螺母向鎖軸件推送，產(chǎn)生上述的聯(lián)軸效果。
本發(fā)明還有一個(gè)方面，就是內(nèi)支承聯(lián)軸器有一個(gè)彈性鎖圈與鎖軸件。聯(lián)軸器用于固定機(jī)械元件相對(duì)于軸的軸向及周向位置。機(jī)殼有花鍵內(nèi)表面或鍵槽。這種聯(lián)軸方法可提高機(jī)殼及軸的機(jī)械力承受能力，將軸在機(jī)械元件中緊固。鎖圈有一個(gè)內(nèi)表面，一個(gè)外表面和一個(gè)齒。內(nèi)表面有一個(gè)楔形表面和一個(gè)螺紋表面，楔形表面從螺紋表面徑向向外伸。鎖圈外表面直徑在機(jī)殼內(nèi)表面的相應(yīng)直徑范圍內(nèi)。鎖圈放入機(jī)殼，鎖圈相對(duì)于鎖軸件的旋轉(zhuǎn)位置，由與機(jī)殼中的花鍵或鍵槽匹配的齒固定。鎖軸件有一個(gè)圓柱形的內(nèi)表面，直徑與軸的直徑相當(dāng)。鎖軸件還有一個(gè)外表面，端部有螺紋。螺紋和鎖圈的螺紋表面對(duì)應(yīng)。退拔承載表面從螺紋端徑向外伸。承載表面的角度與鎖圈楔形表面的角度對(duì)應(yīng)。
將鎖軸件在鎖圈中擰緊時(shí)，將承載表面拉向楔形表面，與之接觸，從而使鎖圈膨脹而鎖軸件收緊。當(dāng)鎖軸件與鎖圈松開時(shí)，承載表面與楔形表面離開，于是鎖圈縮回，鎖軸件脹回到二者的原來形狀。這樣，安裝在軸和機(jī)殼間的聯(lián)軸器，使軸和作支承的軸承殼的旋轉(zhuǎn)載荷作可調(diào)節(jié)的連接。
本發(fā)明的另一方面，設(shè)一聯(lián)軸器將一個(gè)機(jī)械元件沿軸的軸向定位。聯(lián)軸器有一個(gè)端部敞口的軸殼，一個(gè)軸向定位元件，一個(gè)鍵件和一個(gè)彈性鎖軸件。軸殼有圓柱形內(nèi)表面。內(nèi)表面的一個(gè)敞口端附近有一個(gè)第一表面，直徑大于軸徑，一個(gè)楔形表面從敞口端的第一表面徑向外伸。軸殼有一個(gè)圓柱形外表面，直徑相當(dāng)于機(jī)械元件的孔徑。彈性鎖軸件有一個(gè)圓柱形內(nèi)表面，直徑相當(dāng)于軸徑，并有一個(gè)外表面有退拔形的承載表面和一個(gè)第一端。退拔形承載表面的角度與楔形表面的角度對(duì)應(yīng)。第一端的直徑與軸殼第一表面的直徑對(duì)應(yīng)，并可在承載表面與楔形表面相鄰時(shí)定位。鍵楔元件將軸殼的圓周位置相對(duì)于鎖軸件緊固。
鎖軸件軸向移動(dòng)進(jìn)入軸殼中時(shí)，將承載表面拉向楔形表面，與之抵靠，使鎖軸件收緊。與此相應(yīng)，將鎖軸件從軸殼內(nèi)松出時(shí)，承載表面與楔形表面離開，從而使鎖軸件脹回原來的形狀。于是安裝在軸和機(jī)械元件間的聯(lián)軸器將軸殼定位，從而機(jī)械元件在軸的軸向和周向上定位。
本發(fā)明還有一個(gè)方面，就是外支承聯(lián)軸器將有圓柱形外表面的機(jī)械元件，和有圓柱形表面的軸聯(lián)接。聯(lián)軸器有一個(gè)彈性鎖圈和一個(gè)承載圈。鎖圈有一個(gè)圓柱形內(nèi)表面和一個(gè)圓柱形外表面。內(nèi)表面有機(jī)械元件接觸表面，直徑與機(jī)械元件外表面的直徑相當(dāng)，一個(gè)軸接觸表面，直徑與軸相當(dāng)，兩接觸表面間有一個(gè)中間表面。鎖圈外表面有一個(gè)第一表面，和機(jī)械元件接觸表面的一部分外接，一個(gè)退拔形承載表面從第一表面徑向內(nèi)伸，和中間表面外接。承載圈安裝在鎖圈上滑動(dòng)，有一個(gè)圓柱形外表面和一個(gè)圓柱形內(nèi)表面。內(nèi)表面有第一端，直徑與鎖圈第一表面直徑相當(dāng)，一個(gè)承載肩臺(tái)與第一端有間距，而與退拔形承載表面接觸。當(dāng)承載圈在鎖圈上軸向移動(dòng)時(shí)，承載肩臺(tái)接觸承載表面，使鎖圈收縮。于是鎖圈在機(jī)械元件和軸外收縮并夾持。于是機(jī)械元件和軸的旋轉(zhuǎn)載荷作可調(diào)節(jié)的聯(lián)接。
本發(fā)明提出一種經(jīng)濟(jì)而效率好的聯(lián)軸器，使機(jī)械元件在軸上易于改變位置。聯(lián)軸器不易損壞，因此在全部聯(lián)軸過程中，可保持機(jī)械元件及軸的整體功能性質(zhì)。這聯(lián)軸器可使機(jī)械元件與軸的緊固所需要的扭矩最少。軸向和/或同心誤差造成的力減小，從而可增長元件的予期壽命。由于裝置不使材料位移，而僅將一個(gè)鎖圈移動(dòng)，或者有條件利用材料的彈性，結(jié)合某些材料的彈性性能，故本發(fā)明為已被認(rèn)可的先有技藝的一個(gè)很大的發(fā)展。最后，本發(fā)明提出了一種聯(lián)軸器，適用于一系列的軸徑。
本發(fā)明的上述目的以及許多其他優(yōu)點(diǎn)可更好領(lǐng)會(huì)，因?yàn)橥ㄟ^參閱下面的詳細(xì)敘述，結(jié)合附圖便可透徹理解，附圖如下

圖1為本發(fā)明聯(lián)軸器一個(gè)實(shí)施方案的分解等軸測(cè)圖;
圖2為組裝后的聯(lián)軸器側(cè)視圖，聯(lián)軸器由鎖軸件的一個(gè)貫通開縫所在平面切剖;
圖3為本發(fā)明的改變鎖軸件尺寸使之與軸配合的套筒;
圖4為有本發(fā)明的改變鎖軸件尺寸的套筒的側(cè)剖視圖;
圖5為本發(fā)明聯(lián)軸器另一方案側(cè)視圖，聯(lián)軸器由鎖軸件貫通開縫所處平面切割;
圖6為本發(fā)明適用于將一個(gè)軸承型殼在軸上的特定位置上聯(lián)接的內(nèi)支承聯(lián)軸器的分解等軸測(cè)圖;
圖7為圖6中組裝后的聯(lián)軸器的局部剖視側(cè)視圖;
圖8為本發(fā)明適用于將一個(gè)軸承型殼在軸上的特定位置上聯(lián)接的外支承聯(lián)軸器的分解等軸測(cè)圖;
圖9為圖10中組裝完成的軸承聯(lián)軸器的局部剖視側(cè)視圖;
圖10為本發(fā)明多槽輪聯(lián)軸器的分解等軸測(cè)圖;
圖11為組裝完成的多槽輪聯(lián)軸器側(cè)剖視圖，聯(lián)軸器由軸的軸向鍵槽所處平面切割;
圖12為另一多槽輪聯(lián)軸器側(cè)剖視圖，聯(lián)軸器由軸的軸向鍵槽處在的平面切割。
本發(fā)明針對(duì)的是一種可調(diào)節(jié)的聯(lián)軸器，適用于將一根軸和一個(gè)機(jī)械元件聯(lián)接，使機(jī)械元件在軸的軸向上定位。聯(lián)軸器的某些實(shí)施方案還可將機(jī)械元件相對(duì)于軸作周向定位，使聯(lián)軸器在軸和機(jī)械元件間傳遞旋轉(zhuǎn)載荷。聯(lián)軸器的運(yùn)轉(zhuǎn)通過在圓周上夾持軸的表面，而同時(shí)又在圓周上夾持貫通機(jī)械元件的孔，或機(jī)械元件殼體的外表面。
可和軸聯(lián)接的機(jī)械元件包括槽輪，皮帶輪，風(fēng)扇，鏈輪，軸承殼，減速器和軸轂等，但不限于這些。本發(fā)明聯(lián)軸器的某些方案適用于將兩根軸聯(lián)接。為討論便利起見，下面對(duì)聯(lián)軸器及聯(lián)軸功能的敘述，一般就軸和槽輪或軸和軸承件的聯(lián)接進(jìn)行。應(yīng)理解聯(lián)軸器的目的并不限制用于這些特定的機(jī)械元件。
參看圖1，聯(lián)軸器10的一個(gè)理想實(shí)施方案有一個(gè)鎖軸件12，一個(gè)鎖圈14和一個(gè)鎖緊螺母16。鎖軸件，鎖圈和鎖緊螺母互相作用，將諸如槽輪(未示)等的機(jī)械元件在軸18的特定軸向位置上鎖定，而同時(shí)又將槽輪在與軸相對(duì)的周向上緊固。將鎖軸件12在軸的表面上壓緊，從而減小鎖軸件的在軸上夾持的內(nèi)表面的有效直徑。于是鎖圈14在槽輪轂中膨脹，從而增大在輪轂上夾持的外表面的有效直徑。于是聯(lián)軸器10在軸和槽輪間傳遞載荷。
鎖軸件12有內(nèi)表面22和外表面24。內(nèi)表面22為圓柱形，最好圓周上有細(xì)紋滾花以提供軸的接觸表面的高摩擦。外表面24有螺紋端24，退拔形承載表面28和有突緣的頭端30。退拔形載荷表面28從螺紋端向著有突緣的頭端徑向向外伸。退拔形承載表面28的終點(diǎn)，為突緣頭端30的肩臺(tái)34。據(jù)發(fā)現(xiàn)退拔形與內(nèi)表面傾斜在20°-30°間為理想退拔形。退拔形的陡直度可對(duì)擰緊聯(lián)軸器所需的扭矩和行程作控制，并可在軸和機(jī)械元件間取得適當(dāng)?shù)倪B接。
板手孔36縱向伸入與肩臺(tái)34相對(duì)的突緣頭端30的邊上。孔適合容納諸如板手的緊固工具。緊固工具用于調(diào)節(jié)鎖軸件12在圓周上與軸18相對(duì)的位置。
鎖軸件12最好有貫通開縫38和壓縮開縫40。貫通縫38從外面向內(nèi)表面伸展。壓縮開縫40從外面向內(nèi)表面伸展，并從突緣頭端30伸到螺紋端26的附近。貫通開縫38和壓縮縫40使內(nèi)表面22可脹縮。最好貫通開縫38不與軸18的軸線平行。開縫的角度允許元件上的螺紋略有偏斜而仍能工作。例如，當(dāng)螺紋表面的直徑減小時(shí)，在開縫中橫過的螺紋便會(huì)變?yōu)槠?。螺紋會(huì)變?yōu)楹芷?，致使貫通開縫38一側(cè)的牙和另一側(cè)上的牙槽對(duì)正，以至將在螺紋端上擰緊的表面咬死。將通縫38傾斜，則在鎖軸件12收縮時(shí)，縫的角度可抵銷鎖軸件收縮造成的齒的偏斜。否則可在至少一個(gè)螺紋表面上用平螺紋。即使縫兩側(cè)的螺紋沒有完全正確對(duì)正，由于和傾斜通縫有同樣的防咬死特性，允許縫兩側(cè)的螺紋稍有錯(cuò)位。
鎖圈14有內(nèi)表面42和外表面44。外表面44為圓柱形。內(nèi)表面42有楔形表面46(a)及46(b)和中心線48。鎖圈14圍繞中線48對(duì)稱。楔形表面46從中線徑向外伸。
鎖圈14最好有通縫52和膨脹縫54。通縫52從外表面44伸向內(nèi)表面42。膨脹縫54從外表面44伸向內(nèi)表面42，在軸向上通過楔形表面46，終點(diǎn)在中線48上或不到中線。開縫使鎖圈可作徑向脹縮。
鎖緊螺母有螺紋內(nèi)表面56及外表面58。螺紋內(nèi)表面56與鎖軸件12的螺紋端26對(duì)應(yīng)，從而鎖緊螺母16可和鎖軸件作螺紋嚙合。外表面58有退拔形承載表面60，突緣頭端62，扳手孔63，和肩臺(tái)64。扳手孔63縱向伸入突緣頭端62的與肩臺(tái)64相對(duì)的一側(cè)?？走m合容納諸如扳手的緊固工具。緊固工具用于調(diào)節(jié)鎖緊螺母16在周向上相對(duì)于軸18的位置。
退拔形承載表面60在徑向上向外朝突緣頭端62伸出，終點(diǎn)為肩臺(tái)64。退拔形承載表面60的角度與退拔形承載表面28的角度相同。楔形表面46(a)及46(b)的角度，與退拔形承載表面28及60的角度分別對(duì)應(yīng)。鎖圈14的內(nèi)表面于是和鎖軸件及鎖緊螺母的承載表面配合。
最好鎖緊螺母16有通縫68和壓縮縫70。通縫68從外面伸向內(nèi)表面。壓縮縫70沿鎖緊螺母的長度伸展，從外表面58上開始，終止于螺紋內(nèi)表面56附近。開縫使鎖緊螺母可脹縮。
參看圖2，為將槽輪71在軸18上的特定軸向和周向位置上鎖緊，鎖軸件12可在軸的軸向上定位。鎖圈14圍繞鎖軸件12的圓周定位，使楔形表面46(a)與退拔形承載表面28相鄰。鎖軸件12和鎖圈14的軸向關(guān)系可調(diào)節(jié)，將鎖圈在機(jī)械元件在軸上定中的位置上定中。然后將槽輪71在鎖圈14的外表面44上定中，槽輪在外表面44上安裝。最后，將鎖緊螺母16擰在鎖軸件12的螺紋端26上。在聯(lián)軸和解聯(lián)過程中，突緣頭端30及62促進(jìn)槽輪在相對(duì)于鎖圈的所需位置上固定。用緊固工具控制元件在軸周圍的旋轉(zhuǎn)位置。
鎖緊螺母16在鎖軸件12上擰緊時(shí)，退拔形承載表面60被拉向承載表面28。當(dāng)兩表面拉近時(shí)接觸楔形表面46(a)及46(b)。承載表面在楔形表面上作用，壓迫鎖圈徑向向外膨脹，壓入槽輪轂。同時(shí)鎖圈的阻力和后來的槽輪阻力在退拔形承載表面上作用，壓迫鎖軸件和鎖緊螺母在軸上收縮。鎖緊螺母16上的徑向向內(nèi)的力被向鎖軸件12的螺紋端26上傳遞，將向內(nèi)的力相當(dāng)均勻地在鎖軸件的長度和圓周上分布。
聯(lián)軸器收緊后，鎖軸件12夾持軸18，于是將軸的旋轉(zhuǎn)傳遞到聯(lián)軸器。鎖圈14膨脹入槽輪，使聯(lián)軸器的旋轉(zhuǎn)又向槽輪傳遞。
最好使用材料流動(dòng)小的彈性材料制造鎖軸件，鎖圈和鎖緊螺母。利用彈性材料和/或使用上述的通縫及壓縮縫，有上述的結(jié)構(gòu)形式，聯(lián)軸器便可能自行釋放。當(dāng)鎖緊螺母16離鎖軸件12時(shí)，退拔形承載表面28及60互相離開，于是向外壓在鎖圈14上的壓力14減小。當(dāng)鎖圈14上的壓力減小后，鎖圈縮回到原來形狀，從而放松槽輪。當(dāng)鎖緊螺母與鎖軸件分離，從楔形表面下滑出后，鎖圈壓力減小，鎖緊螺母及鎖軸件又膨脹到原來的形狀，便將軸松開。
元件選材要符合特定的應(yīng)用。例如和制造突緣頭端的材料比較，鎖軸件的螺紋表面和鎖圈可用高彈性材料。因此，每一元件部分的用材都最符合它的功能要求。適宜的聯(lián)軸器材料包括金屬，聚合型材料，和某些陶瓷。用復(fù)合材料或多層材料制造聯(lián)軸器元件，例如有套筒，板塊，處理表面和插入件元件等也很適合。例如元件上可滾花，加花鍵，陰極氧化處理，電鍍或涂漆等。
對(duì)適合作聯(lián)軸器的材料要考慮的其他問題，包括軸，聯(lián)軸器元件和槽輪等的摩擦系數(shù)特點(diǎn)。最好鎖圈內(nèi)表面，和鎖軸件及鎖緊螺母的外表面有相對(duì)低的摩擦系數(shù)特性，便可在將聯(lián)軸器收緊或放松時(shí)，各表面間易于互相滑動(dòng)。此外，最好聯(lián)軸器表面和軸及槽輪間的接觸，承受相當(dāng)大的摩擦，以促進(jìn)聯(lián)軸器的夾持作用。這些性能在收緊聯(lián)軸器時(shí)，影響需要的扭矩和行程。例如，如果互相作用的元件表面有高比光潔度(specifichigh-micronfinish)，則可能減小擰緊時(shí)的扭矩和錐度。高光潔表面的取得通過涂敷某些添加劑或油脂，特別如含鉬添加劑或在表面上涂敷低摩擦系數(shù)的粘合劑。上述材料問題也適用于本發(fā)明下述的其他方案。
參看圖3，使用一系列的拼合套筒72，調(diào)節(jié)用于各種軸徑的鎖軸件12的內(nèi)徑。每一拼合套筒有帶部分開縫74的外表面73，和滾花的內(nèi)表面75。拼合套筒72的厚度，決定使用套筒的聯(lián)軸器的有效軸徑范圍。外表面73的圓周，略小于鎖軸件12內(nèi)表面22圓周的一半。拼合套筒72夾在軸和鎖軸件12之間，其間有適當(dāng)?shù)拈g隙供在軸的周圍收縮。
參看圖4，將拼合套筒72放在鎖軸件12的內(nèi)表面22內(nèi)。軸18在套筒之間滑動(dòng)。當(dāng)聯(lián)軸器按上述收緊時(shí)，鎖軸件12內(nèi)表面22在拼合套筒72上收縮。拼合套筒72收緊，內(nèi)表面75夾緊軸18的表面。局部開縫74和拼合套筒的圓周量度使拼合套筒付在軸上收緊，傳遞聯(lián)軸器元件的夾持力。拼合套筒的長度最好與鎖軸件長度相等，將鎖軸件12的力在拼合套筒72上作均勻的完全分布。
參看圖5，聯(lián)軸器76有緊固螺母77，鎖軸件78，鎖緊螺母79及鎖圈80。鎖軸件78及鎖圈80分別與鎖軸件12及鎖圈14相似。鎖緊螺母79與鎖緊螺母16相似，不同之處為鎖緊螺母79的內(nèi)表面81沒有螺紋。為將軸18和槽輪71聯(lián)接，將鎖軸件78，鎖圈80及鎖緊螺母79組裝在軸和槽輪之間，如上述。緊固螺母77擰在鎖軸件78的在軸向上伸到鎖緊螺母79外面的螺紋端82上。將緊固螺母77擰緊后，鎖軸件的退拔形承載表面和鎖緊螺母被壓在一起，便產(chǎn)生上述的聯(lián)接。
本發(fā)明聯(lián)軸器的另一理想方案，將軸和軸承型機(jī)械元件固定。參看圖6，內(nèi)軸承聯(lián)軸器83將無鍵軸84和花鍵軸承殼85聯(lián)接。通過將載荷在軸承殼內(nèi)的軸的圓周上分布，使軸84和軸承殼85聯(lián)接。軸承殼85有容納內(nèi)腔86，和用肩臺(tái)88分隔的主腔87。主腔87有花鍵或鍵槽89。
聯(lián)軸器83有鎖軸件90和鎖圈91。鎖軸件90與鎖軸件12相似。鎖軸件90有內(nèi)表面92和外表面93。內(nèi)表面92最好有圓周滾花，使鎖軸件90和軸84間有高摩擦接觸。外表面93有螺紋端94，退拔形承載表面95和突緣頭端96。退拔形承載表面的角度從內(nèi)表面上測(cè)量最好在20-30°范圍內(nèi)。鎖軸件的通縫97從外部向內(nèi)表面伸。壓縮縫98從外表面伸到內(nèi)表面，從突緣頭端96達(dá)到螺紋端94的附近。突緣頭端96有扳手孔99，和聯(lián)軸件10的扳手孔36及63相似。
鎖圈91有外表面100和內(nèi)表面101。內(nèi)表面101有螺紋表面102，楔形表面104，齒106，和通縫107。螺紋表面102和螺紋端94對(duì)應(yīng)，從而鎖圈91可和鎖軸件90用螺紋嚙合。承載表面95的角度和楔形表面104的角度對(duì)應(yīng)。齒106從螺紋表面102附進(jìn)行外表面100軸向外伸。齒106有一定尺寸，沿鎖圈91邊緣放置，當(dāng)將鎖圈91放入容納內(nèi)腔86中時(shí)齒106插入鍵槽89中。齒的構(gòu)形與鍵槽89的特點(diǎn)一致。鎖圈19的通縫107的位置最好與齒106相對(duì)。
參看圖7，用兩個(gè)聯(lián)軸器將軸84在軸承殼85中固定?，F(xiàn)僅對(duì)一個(gè)聯(lián)軸器83作敘述，可理解第二聯(lián)軸器與之相似地放在軸承殼85的另一側(cè)。將鎖圈91放入軸承殼85中，直到鎖圈抵靠肩臺(tái)88。齒106插入鍵槽89中。有鎖軸件90在上面安裝的軸84通過鎖圈91插入軸承殼89中。將軸84的相對(duì)于軸承殼85的軸向位置調(diào)節(jié)到所需位置上。然后將鎖軸件90擰入鎖圈91。將鎖軸件90在鎖圈91中擰緊，齒106在鍵槽89中夾往，防止鎖圈旋轉(zhuǎn)。鎖軸件90被拉入鎖圈91，使退拔形承載表面95接觸楔形表面104。承載表面95軸向移動(dòng)時(shí)，楔形表面104及鎖圈91被徑向外推。承載表面95及鎖軸件90便被在徑向上向里壓。鎖圈外表面膨脹入容納內(nèi)腔86，被在里面夾持。同時(shí)鎖軸件的內(nèi)表面在軸外部收縮，將軸夾緊。于是軸在機(jī)械元件中的徑向上定中。
當(dāng)鎖軸件90在軸承殼中收緊時(shí)，即用齒承受張緊載荷時(shí)，齒106可起防止鎖圈91在軸承殼中旋轉(zhuǎn)的作用。一旦聯(lián)軸器收緊，軸承殼85的旋轉(zhuǎn)載荷由與鎖圈外表面接觸的軸承殼表面承受。
聯(lián)軸器83還適用于定尺寸的軸承殼和軸，使聯(lián)軸器可夾在主腔和軸之間，不需分別的容納內(nèi)腔。于是齒106徑向伸展，略超出鎖圈91的外表面，承受鎖圈上的張緊載荷。在其他情況下，將主腔加工，形成容納聯(lián)軸器的內(nèi)腔。
另一種內(nèi)支承聯(lián)軸器用與聯(lián)軸器10的鎖圈14相似的延長鎖圈。延長鎖圈的長度與使用這鎖圈的軸承殼相同。這樣便不用有鎖軸件和鎖圈件的兩個(gè)聯(lián)軸器，而僅用一個(gè)鎖圈和兩個(gè)鎖軸件，便可將軸在軸承中緊固。
參看圖8，有外支承聯(lián)軸器120將軸承殼22和軸124緊固。當(dāng)軸承殼沒有內(nèi)鍵槽，并且在軸承殼中不適宜加工鍵槽或容納腔的條件下，聯(lián)軸器120特別有用。這聯(lián)軸器有鎖圈126和承載圈128。鎖圈126有內(nèi)表面130和外表面132。
內(nèi)表面130有軸承殼接觸表面134，中間表面136和軸接觸表面138。中間表面136及軸接觸表面138間形成肩臺(tái)140。外表面132有螺紋端144，楔形表面146和軸端148。楔形表面146從螺紋端144徑向向內(nèi)伸至軸端148。軸端148有扳手孔150，適合容納緊固工具的端部。緊固工具用于控制鎖圈相對(duì)于承載圈的圓周位置。
鎖圈126因貫通開縫152而從外表面割開到內(nèi)表面。壓縮縫154從軸端伸到肩臺(tái)140附近，并從內(nèi)表面伸到不到外表面132處。壓縮縫154使鎖圈126的軸端可包圍軸124壓緊。壓縮縫156從螺紋端144伸向楔形表面146，并從外表面伸到內(nèi)表面。壓縮縫156使軸承殼接觸表面134可被壓在軸承殼122的周圍。壓縮縫154及156使鎖圈的兩端可分別壓縮及膨脹。
承載圈128有內(nèi)表面157及外表面158。內(nèi)表面157由肩臺(tái)164分隔的圓柱形前表面160和后表面162構(gòu)成。前表面160有螺紋，可藉螺紋擰在鎖圈126的螺紋端144上。承載圈126的外表面158有扳手孔165，適合容納緊固工具的端部。緊固工具用于控制承載圈128相對(duì)于鎖圈126的圓周位置。
參看圖9，將軸124插入軸承殼122的要求位置上。鎖圈126套在軸124上，達(dá)軸承殼122處，使殼接觸表面134包圍軸承殼。承載圈128套在軸和鎖圈上，并用螺紋擰在鎖圈上。
將承載圈128在鎖圈126上擰緊時(shí)，將肩臺(tái)164拉向楔形表面146并接觸。肩臺(tái)164造成抵靠楔形表面146的圓周載荷線，壓迫鎖圈126收縮。殼接觸表面134及軸接觸表面138，分別包圍軸承殼及軸收縮。載荷線在殼接觸表面134和軸接觸表面138間縱向定位，就是在中間表面的徑向上方，因此兩接觸表面分別收縮。這樣可取得鎖圈126每一部分的最大收縮。
使用聯(lián)軸器120時(shí)，軸在軸承殼中徑向定中，軸和軸承殼上的載荷在與聯(lián)軸器接觸的各表面上分散，而不成為孤立的點(diǎn)接觸。殼接觸表面134及軸接觸表面138的長度影響軸承殼與軸的承載負(fù)擔(dān)。例如，增加軸接觸表面138的長度，使載荷按比分布，軸上的比例較大，因此如出現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)故障，可能被損壞的元件是軸承而不是軸。
軸承殼的兩端上都可用聯(lián)軸器120。用一對(duì)聯(lián)軸器可提高聯(lián)接部件的承載能力，進(jìn)一步固定部件的相對(duì)位置。
參看圖10，在有軸向鍵槽178的軸176的所需軸向位置上，設(shè)聯(lián)軸器120，將一個(gè)或多個(gè)諸如槽輪172和/或隔離件174的機(jī)械元件固定。聯(lián)軸器170固定機(jī)械元件與軸相對(duì)的軸向和周向位置。
聯(lián)軸器170有軸殼180，T形鍵182和鎖軸件184。軸殼180為圓柱形空心元件，可在軸176上作滑動(dòng)安裝。軸殼180有內(nèi)鍵槽186，外鍵槽188，內(nèi)表面190和外表面192。內(nèi)鍵槽186和外鍵槽188形成內(nèi)外表面間的通縫。內(nèi)表面190有螺紋表面194和兩敞口端附近的楔形表面196。楔形表面196從螺紋表面194，朝向敞口端徑向外伸。
軸殼180的與軸176相對(duì)的圓周位置由T形鍵182固定。T形鍵182有下部198和上部200。下部198通過內(nèi)鍵槽186，伸入軸176的鍵槽178。上部200留在外鍵槽188中并徑向伸到外表面192的上方。于是T形鍵182將軸176和軸殼180的旋轉(zhuǎn)連接，而同時(shí)提供外鍵，將機(jī)械元件和隔離件楔緊。最好槽輪172及隔離件174分別有鍵槽202及204，從內(nèi)表面徑向向外伸。
槽輪172及隔離件174的孔徑，相當(dāng)于軸殼180外表面192的直徑。當(dāng)將T形鍵182在內(nèi)外鍵槽中放定時(shí)，安裝在軸殼180上的槽輪及隔離件的圓周位置，由上鍵部200在鍵槽202及204中楔入而固定。
鎖軸件184固定軸殼180在軸176上的軸向和周向位置。鎖軸件184與聯(lián)軸器83的鎖軸件90相似。各鎖軸件有內(nèi)表面210和外表面212。外表面212有螺紋端214，退拔形承載表面216和突緣頭端218。螺紋端214的螺紋與軸殼180的螺紋表面194一致。退拔形承載表面216的角度，與軸殼180的楔形表面196的角度對(duì)應(yīng)。突緣頭端218有扳手孔220。每一鎖軸件184也有通縫222和壓縮縫224。
參看圖11，將鎖軸件藉螺紋擰入軸殼敞口端擰緊時(shí)，退拔形承載表面216向楔形表面196軸向移動(dòng)。楔形表面196在承載表面216上作用，壓迫鎖軸件184收縮。于是鎖軸件184圍繞軸176夾緊。鎖軸件184在軸殼180中完全夾緊時(shí)，軸殼180相對(duì)于軸176的周向和軸向位置緊固。鎖軸件184安裝在軸上，在與軸殼相對(duì)的端上。
鎖軸件184在軸殼180中安裝夾緊前，將槽輪172安裝在軸殼上。利用隔離件174進(jìn)一步控制軸殼180上多個(gè)槽輪的軸向位置。利用槽輪，隔離件和突緣頭端218，將槽輪172在軸殼180的軸向上定位并夾持。于是用聯(lián)軸器170，很易于改變安裝在軸殼上的槽輪的數(shù)目和位置。一旦槽輪及隔離件安裝后，將鎖軸件安裝在軸上，并在軸殼中夾緊。
圖12所示另一實(shí)施方案中，軸殼230有螺紋端，楔形端232和突緣頭端234。將鎖軸件184在螺紋楔形端232上擰緊，固定軸殼230相對(duì)于軸176的軸向及周向位置。
突緣頭端234有突緣236，從軸殼230徑向外伸，并有柱頭螺絲238。柱頭螺絲238從突緣236中通過，與軸殼230平行。槽輪172及隔離件174在突緣頭端218和突緣236之間固定。一旦將鎖軸件184在軸殼230中擰緊，柱頭螺絲238在突緣236中擰緊，抵靠最近的槽輪或隔離件。于是，使槽輪172和隔離件174在軸殼230上的位置上緊固。柱頭螺絲可對(duì)不能精確確定槽輪，隔離件與軸殼的長度作補(bǔ)償，使安裝的元件間不留間距。
有許多可作易代的方法，保證槽輪及隔離件相對(duì)于軸殼180及230的軸向位置固定。例如，將彈性材料制造的尺寸稍過大的隔離件174在端部突緣和槽輪之間壓緊。這樣便將槽輪緊壓在軸殼上。
假如在軸和機(jī)械元件間不傳遞旋轉(zhuǎn)載荷，便不需要T形鍵182的上部200。T形鍵下部198或另一種適當(dāng)?shù)木o固裝置，便可將軸殼的位置相對(duì)于鎖軸件固定，促進(jìn)鎖軸件在軸殼中的緊固。
雖然對(duì)理想實(shí)施方案已作圖示及敘述，但可理解仍可作各種改變而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。例如可在每一方案中包括套筒或拼合套筒以擴(kuò)大可用于聯(lián)軸器的軸徑范圍。如元件使用的材料有足夠的彈性，便不需通縫或壓縮縫。還可有其他措施將聯(lián)軸器相對(duì)于機(jī)械元件固定。例如，銷圈91上的齒106可從鎖圈上徑向外伸，插入軸殼鍵槽。否則，每一鎖圈也可有若干齒。
元件直徑部分取決于軸和機(jī)械元件的直徑，部分取決于聯(lián)軸器材料的彈性或屈服范圍。使用上述的材料和設(shè)計(jì)，便可將一個(gè)尺寸的聯(lián)軸器適合一個(gè)范圍的軸徑和槽輪轂的直徑。
至于聯(lián)軸器10，可以有其他裝置使鎖軸件和鎖緊螺母軸向移動(dòng)，并將兩個(gè)元件相互相對(duì)在軸向位置上固定。例如，可用多種墊圈和螺母，調(diào)節(jié)螺絲和/或彈簧適當(dāng)提供這些功能。
從上可見，本文敘述的聯(lián)軸器適合將各種機(jī)械元件和軸聯(lián)接。兩種內(nèi)接觸表面直徑經(jīng)已設(shè)計(jì)，與待聯(lián)接的軸的直徑對(duì)應(yīng)。因此，本發(fā)明除本文具體敘述外，還可作其他的實(shí)施。
權(quán)利要求
1.一種將有圓柱形表面的軸和有圓柱形孔的機(jī)械元件聯(lián)接的聯(lián)軸器，裝置中有下列各項(xiàng)一個(gè)彈性鎖軸件有一個(gè)圓柱形內(nèi)表面，直徑相當(dāng)于軸的直徑范圍，又有一個(gè)外表面有延長端，并有第一退拔形承載表面，從該延長端徑向外伸；一個(gè)彈性鎖圈有圓柱形外表面，其直徑相當(dāng)于一個(gè)孔徑范圍，一個(gè)內(nèi)表面有第一及第二楔形表面，該楔形表面從一個(gè)中心線徑向向外伸，該第一楔形表面形成一個(gè)角度，和該第一承載表面的角度對(duì)應(yīng)；一個(gè)彈性鎖緊螺母有一個(gè)內(nèi)表面，直徑和延長端的直徑對(duì)應(yīng)，并有外表面、外表面的第二退拔形承載表面形成一個(gè)角度，與該第二楔形表面的角度對(duì)應(yīng)，該鎖軸件，鎖圈和鎖緊螺母的結(jié)構(gòu)和安排，使該鎖緊螺母可在第一方向上相對(duì)于該鎖軸件的移動(dòng)，促使第二承載表面被拉向該第一承載表面，并促使該承載表面抵靠該第一及第二楔形表面，從而促使該鎖圈徑向膨脹，該鎖緊螺母徑向收縮包圍該鎖軸件，該鎖軸件徑向收縮、并使該鎖緊螺母在第二方向上，相對(duì)于該鎖軸件軸向移動(dòng)，促使該第二承載表面與該第一承載表面離開，而承載表面不抵靠該楔形表面，從而使該鎖圈收縮，而該鎖緊螺母及鎖軸件膨脹。
2.如權(quán)利要求1所述之聯(lián)軸器，而特征為另有裝置固定該鎖緊螺母相對(duì)于該鎖軸件的軸向位置。
3.如權(quán)利要求1所述之聯(lián)軸器，而特征為該鎖軸件延伸端，和該鎖緊螺母的內(nèi)表面有對(duì)應(yīng)的螺紋，從而將該鎖緊螺母在該鎖軸件上擰緊時(shí)，使該鎖緊螺母在該第一方向上移動(dòng)，將該鎖緊螺母在該鎖軸件上擰松時(shí)，使該鎖緊螺母在該第二方向上移動(dòng)。
4.如權(quán)利要求1所述之聯(lián)軸器，而特征為該鎖軸件延伸端有螺紋，該聯(lián)軸器另有緊固螺母，其內(nèi)表面的螺紋與該延長端對(duì)應(yīng)，因此將該緊固螺母在該延長端上松或緊時(shí)，分別使該螺母在第一或第二方向上移動(dòng)。
5.如權(quán)利要求1所述之聯(lián)軸器，而特征為該鎖軸件，鎖圈和鎖緊螺母都有軸向的貫通開縫。
6.如權(quán)利要求5所述之聯(lián)軸器，而特征為該鎖軸件，鎖圈和鎖緊螺母都有壓縮縫部分地通過該元件。
7.如權(quán)利要求1所述之聯(lián)軸器，而特征為該退拔形承載表面與該鎖軸件內(nèi)表面，形成在20-30°范圍內(nèi)的角度。
8.一種將有圓柱形表面的軸和有圓柱形孔的機(jī)械部件聯(lián)接的方法，包括下列的各步驟將一個(gè)彈性鎖軸件在軸上相當(dāng)于機(jī)械元件要求的軸向位置的一個(gè)位置上放置，該鎖軸件有圓柱形內(nèi)表面，內(nèi)表面直徑在軸的相應(yīng)直徑范圍內(nèi)，有一個(gè)外表面，其中有延長端和第一退拔形承載表面，該承載表面從該螺紋端徑向外伸;將一個(gè)彈性鎖圈放在該鎖軸件外表面上，該鎖圈有圓柱形外表面，外表面直徑在孔的相應(yīng)直徑范圍內(nèi)，一個(gè)內(nèi)表面有第一及第二楔形表面，從一個(gè)中線徑向外伸，該第一楔形表面的角度與該第一承載表面的角度對(duì)應(yīng);將機(jī)械元件在該鎖圈上安裝;將一個(gè)彈性鎖緊螺母安裝在該鎖軸件延長端上，該鎖緊螺母有圓柱形內(nèi)表面，圓柱形內(nèi)表面的直徑在該延長端的相應(yīng)直徑范圍內(nèi)，一個(gè)外表面有第二退拔形承載表面，該第二承載表面的角度，與該第二楔形表面的角度對(duì)應(yīng);將該鎖緊螺母軸向移動(dòng)，使該第二承載表面向該第一承載表面移動(dòng)，從而促使該第一及第二承載表面分別抵靠該第一及第二楔形表面，并促使該鎖圈徑向膨脹，和該機(jī)械元件夾緊，該鎖軸件與鎖緊螺母徑向收縮，鎖軸件將軸夾持。
9.如權(quán)利要要求8所述之聯(lián)軸方法，而特征為另有步驟在該鎖緊螺母軸向移動(dòng)后，將該鎖緊螺母相對(duì)于該鎖軸件固定軸向位置。
10.如權(quán)利要求8所述之聯(lián)軸方法，而特征為該鎖軸件的延長端有螺紋，該鎖緊螺母內(nèi)表面有螺紋，該螺紋表面與該延長端對(duì)應(yīng)，使該鎖緊螺母軸向移動(dòng)的該步驟包括下列步驟向該鎖軸件上擰緊該鎖緊螺母，將該第二承載表面拉向該第一承載表面，從而使該第一及第二承載表面分別抵靠該第一及第二楔形表面，促使該鎖緊螺母徑向膨脹，和該機(jī)械元件夾緊，該鎖軸件及該鎖緊螺母在軸外徑向收縮，使該鎖軸件夾持該軸。
11.如權(quán)利要求8所述之聯(lián)軸方法，而特征為該鎖軸件延長端有螺紋，將該鎖緊螺母軸向移動(dòng)的該步驟包括下列步驟在該鎖軸件延長端上安裝該緊固螺母，該緊固螺母有螺紋內(nèi)表面與該延長部對(duì)應(yīng);在該鎖軸件上擰緊該緊固螺母，使該第二承載表面向該第一承載表面軸向移動(dòng)。
12.一種將有圓柱形表面的軸，和有圓柱形孔的機(jī)械元件聯(lián)接的裝置，包括下列各項(xiàng)一個(gè)有圓柱形內(nèi)表面的彈性鎖軸件，內(nèi)表面直徑在軸徑直徑范圍內(nèi)，并有一個(gè)外表面，該外表面有一個(gè)螺紋端，和從該螺紋端徑向外伸的退拔形承載表面;一個(gè)彈性鎖圈有一個(gè)圓柱形外表面，外表面直徑在孔直徑的相應(yīng)范圍內(nèi)，一個(gè)內(nèi)表面有楔形表面和螺紋表面，該楔形表面形成一個(gè)角度，與該承載表面的角度對(duì)應(yīng)，該螺紋表面與該鎖軸件螺紋端對(duì)應(yīng)，有圓周上的鎖緊裝置，限制該鎖圈相對(duì)于該鎖軸件的旋轉(zhuǎn)，從而向該鎖圈內(nèi)擰緊該鎖軸件時(shí)，將該承載表面拉向該楔形表面，并與之接觸，從而使該鎖圈膨脹，該鎖軸件收縮，將該鎖軸件從該鎖圈中松出時(shí)，使該承載表面離開該楔形表面，讓該鎖圈收縮和讓該鎖軸件膨脹。
13.如權(quán)利要求12所述之聯(lián)軸裝置，而特征為與有軸向鍵槽的機(jī)械元件配合使用，其圓周鎖緊裝置有一個(gè)齒，可在該軸向鍵槽中設(shè)定位置。
14.如權(quán)利要求12所述之聯(lián)軸裝置，而特征為該鎖軸件和鎖圈各有軸向的通縫。
15.如權(quán)利要求14所述之聯(lián)軸裝置，而特征為該鎖軸件和鎖圈各有一條壓縮縫部分地通過該元件伸展。
16.如權(quán)利要求12所述之聯(lián)軸裝置，而特征為該退拔形承載表面和鎖軸件內(nèi)表面，形成20-30°范圍內(nèi)的角度。
17.一種將有圓柱形表面的軸，和有圓柱形孔的機(jī)械元件聯(lián)接的方法，包括下列步驟孔中放入一個(gè)彈性鎖圈，該鎖圈有一個(gè)裝置防止該鎖圈相對(duì)于機(jī)械元件旋轉(zhuǎn)，一個(gè)外表面直徑在孔的直徑的相應(yīng)范圍內(nèi)，一個(gè)內(nèi)表面有一個(gè)螺紋表面和一個(gè)楔形表面，該楔形表面從該螺紋端徑向外伸;將一個(gè)彈性鎖軸件放在軸上，伸入該鎖圈，該鎖軸件有一個(gè)外表面，有螺紋端與該鎖圈的該螺紋表面對(duì)應(yīng)，并有一個(gè)退拔形承載表面，角度與該楔形表面的角度對(duì)應(yīng)，該鎖軸件的位置使該承載表面與該楔形表面相鄰，而該螺紋端與該螺紋表面相鄰;將該鎖軸件擰緊，使之進(jìn)入該鎖圈，從而將該退拔形承載表面拉向該楔形表面，與之抵靠，促使該鎖圈膨脹進(jìn)入機(jī)械元件孔，并使該鎖軸件包圍該軸收縮。
18.一種將有圓柱形孔的機(jī)械元件在有圓柱形表面的軸上放置的定位裝置，裝置中有下列各項(xiàng)一個(gè)有敞口端的軸殼安裝在軸上，該殼有圓柱形內(nèi)表面和圓柱形外表面，外表面直徑在孔的直徑的相應(yīng)范圍內(nèi)，該內(nèi)表面的敞口端附近有第一表面，其直徑大于軸徑，有一個(gè)楔形表面從該第一表面徑向外伸，達(dá)到該敞口端;軸向定位裝置，將機(jī)械元件在該軸殼的兩端間固定;彈性鎖軸件，有圓柱形內(nèi)表面，其直徑在軸直徑的相應(yīng)范圍內(nèi)，有外表面，其退拔形承載表面形成的角度與該楔形表面的角度對(duì)應(yīng)，該軸殼和鎖軸件的構(gòu)造及安排，為該鎖軸件軸向移動(dòng)，進(jìn)入該軸殼，將該承載表面拉向該楔形表面并與之抵靠，于是使該鎖軸件收縮。而該鎖軸件向該軸殼外面的軸向移動(dòng)時(shí)，使該退拔形承載表面離開該楔形表面，使該鎖軸件可膨脹。
19.如權(quán)利要求18所述之定位裝置，而特征為另有裝置以固定該鎖軸件與該軸殼相對(duì)的軸向位置。
20.如權(quán)利要求18所述之定位裝置，而特征為該第一表面有螺紋，該鎖軸件有螺紋端與該螺紋表面對(duì)應(yīng)，因而將鎖軸件向該軸殼中擰緊，以及將該鎖軸件從該軸殼中松出時(shí)，造成該軸向移動(dòng)。
21.如權(quán)利要求20所述之定位裝置，而特征為該軸向定位裝置有一個(gè)第一突緣頭端，在鎖軸件的與該螺紋端相對(duì)的端部上，從該鎖軸件外表面徑向向外伸出，一個(gè)第二突緣頭端，在與螺紋表面相近的敞口端相對(duì)的敞口端上，從該軸殼上徑向外伸。
22.如權(quán)利要求20所述之定位裝置，而特征為該軸殼內(nèi)表面的兩端，有螺紋表面和楔形表面，該定位裝置另有適合向該軸殼內(nèi)鎖緊的第二鎖軸件。
23.如權(quán)利要求18所述、用于作有縱向鍵槽的軸的定位裝置，而特征為該軸殼另有一個(gè)軸向鍵槽，從該外表面伸向該內(nèi)表面并從其中通過，定位裝置另有一個(gè)有下部和上部的T形鍵，該T形鍵插入該鍵槽、該下部伸出該內(nèi)表面另側(cè)，將軸和機(jī)械元件分別用T形鍵的下部和上部楔緊，從而將機(jī)械元件的圓周上的位置，相對(duì)于軸固定。
24.如權(quán)利要求18所述之定位裝置，而特征為該鎖軸件有一條軸向的貫通開縫。
25.如權(quán)利要求24所述之定位裝置，而特征為該鎖軸件有壓縮縫，部分地通過該鎖軸件。
26.如權(quán)利要求18所述之定位裝置，而特征為該承載表面與該鎖軸件內(nèi)表面的角度在20-30°范圍內(nèi)。
27.將有圓柱形孔的機(jī)械元件在有圓柱形表面的軸上定位的方法，包括步驟如下將端部敞口的軸殼在軸上安裝，該殼有圓柱形內(nèi)表面和圓柱形外表面，外表面直徑在孔徑的相應(yīng)范圍內(nèi)，該內(nèi)表面的一個(gè)敞口端附近有一個(gè)第一表面，其直徑大于軸的直徑，一個(gè)楔形表面從該第一表面，徑向外伸到敞口端;在軸殼上安裝一個(gè)機(jī)械元件;用軸向定位裝置將機(jī)械元件在軸殼上固定;將一個(gè)彈性鎖軸件放在軸和該第一表面之間，該鎖軸件有一個(gè)圓柱形內(nèi)表面，內(nèi)表面直徑在軸徑的相應(yīng)范圍內(nèi)，有一個(gè)外表面，它有退拔形承載表面，它形成的角度與該楔形表面形成的角度對(duì)應(yīng);將該鎖軸件軸向移動(dòng)，進(jìn)入該軸殼，從而將該承載表面拉向該楔形表面并與之抵靠，使該鎖軸件包圍該軸收縮并緊鎖。
28.如權(quán)利要求27所述機(jī)械元件定位方法，而特征為該第一表面有螺紋，該鎖軸件外表面有螺紋端，與該螺紋表面對(duì)應(yīng)，該軸向移動(dòng)步驟有將該鎖軸件在該軸殼中擰緊及放松的步驟。
29.如權(quán)利要求28所述之機(jī)械元件定位方法，而特征為另有步驟將機(jī)械元件相對(duì)于軸在圓周位置上固定。
30.一種將有外圓柱形表面的機(jī)械元件與有圓柱形表面聯(lián)接的裝置，該裝置有下列各項(xiàng)一個(gè)彈性鎖圈有一個(gè)圓柱形內(nèi)表面和一個(gè)圓柱形外表面，該內(nèi)表面有機(jī)械元件接觸表面，接觸表面的直徑在機(jī)械元件外表面的直徑范圍內(nèi)，一個(gè)軸接觸表面，直徑在軸的直徑的相應(yīng)范圍內(nèi)，該機(jī)械元件接觸表面和該軸接觸表面間，有一個(gè)中間表面，該鎖圈外表面有第一表面，圈圍該機(jī)械元件接觸表面的一部分，一個(gè)退拔形承載表面從該第一表面徑向內(nèi)伸，圈圍該中間表面;一個(gè)承載圈有一個(gè)圓柱形外表面和一個(gè)圓柱形內(nèi)表面，該內(nèi)表面有第一端，其直徑在該鎖圈第一表面的相應(yīng)直徑范圍內(nèi)，一個(gè)承載肩臺(tái)與該第一端有間距，從而當(dāng)該承載圈在該鎖圈上移動(dòng)時(shí)，該承載肩臺(tái)接觸該退拔形承載表面，一個(gè)該鎖圈和承載圈的構(gòu)造和安排，為該承載圈相對(duì)于該鎖圈軸向位移時(shí)，使該承載肩臺(tái)接觸該退拔形承載表面，使該鎖圈收縮。
31.如權(quán)利要求30中之裝置，而特征為另有裝置固定該承載圈的軸向位移。
32.如權(quán)利要求30所述之裝置，而特征為該鎖圈第一表面有螺紋，從而將該承載圈在該鎖圈上擰緊或放松時(shí)，使該承載圈軸向移動(dòng)。
33.如權(quán)利要求30所述之裝置，而特征為該鎖圈有一條軸向貫通開縫，若干機(jī)械元件開縫，從該機(jī)械元件接觸表面徑向伸至該螺紋表面，從表面穿過，若干軸開縫從該軸接觸表面徑向伸出，在該外表面前終止。
34.一種將有圓柱形外表面的機(jī)械元件和有圓柱形表面的軸聯(lián)接的方法，該方法中有下列步驟將彈性鎖圈在軸和機(jī)械元件上安裝，該鎖圈有圓柱形內(nèi)表面和圓柱形外表面，該內(nèi)表面有機(jī)械元件接觸表面，接觸表面的直徑在機(jī)械元件外表面直徑范圍內(nèi)，一個(gè)軸接觸表面，直徑在軸的相應(yīng)直徑范圍內(nèi)，一個(gè)中間表面在該機(jī)械元件接觸表面和該軸接觸表面之間，該鎖圈外表面有第一表面圈圍該機(jī)械元件接觸表面，一個(gè)退拔形承載表面從該第一表面徑向內(nèi)伸，圈圍該中間表面;將一個(gè)承載圈安裝在該鎖圈上，該承載圈有圓柱形外表面和圓柱形內(nèi)表面，該內(nèi)表面有一個(gè)第一端，它的直徑在該鎖圈第一表面的相應(yīng)直徑范圍內(nèi)，一個(gè)承載肩臺(tái)與該第一端有間距，使該承載圈在該鎖圈上移動(dòng)時(shí)，該承載肩臺(tái)與該退拔形承載表面接觸。該承載圈在該鎖圈上軸向移動(dòng)，使該承載肩臺(tái)接觸退拔形承載表面，從而使該鎖圈收縮，將機(jī)械元件及軸鎖緊。
35.如權(quán)利要求34所述之聯(lián)軸方法，而特征為該第一表面及該第一端有對(duì)應(yīng)的螺紋，將該承載圈軸向移動(dòng)的步驟包括將該承載圈在該鎖圈上擰緊的步驟。
全文摘要
使軸和轂的連接能在軸向和圓周向任意位置上牢固對(duì)中定位，傳遞大的扭矩的方法及設(shè)備。聯(lián)軸器有鎖圈和彈性鎖軸件及鎖緊螺母。鎖圈在鎖軸件上的鎖軸件和鎖緊螺母間定位時(shí)，鎖軸件相對(duì)于鎖緊螺母的軸向移動(dòng)，使元件的相鄰承載表面隨之反應(yīng)，將鎖圈膨脹，進(jìn)入機(jī)械元件。鎖緊螺母在鎖軸件上鎖緊，便將軸鎖緊。另一方案的聯(lián)軸器有鍵槽內(nèi)表面。鎖軸件相對(duì)于鎖圈的徑向移動(dòng)使相鄰?fù)税涡纬休d面反應(yīng)，使鎖圈膨脹夾緊軸殼，鎖軸件將軸夾緊。
文檔編號(hào)F16D1/091GK1040665SQ8910672
公開日1990年3月21日 申請(qǐng)日期1989年8月23日 優(yōu)先權(quán)日1988年8月23日
發(fā)明者小貝納德·P·吉布森, 霍華德·麥錢特 申請(qǐng)人:莫齊創(chuàng)新公司