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。裝置還可將軸對機(jī)械元件徑向定中。保持軸和機(jī)械元件軸向同心對準(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)行通常稱為動力傳動的機(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)合動作的點(diǎn)載荷。假如柱頭螺絲不在軸上對稱放置，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)械元件和軸的動作耦合，要求元件間有互相配合的鍵和鍵槽。使用時使旋轉(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，并同時運(yùn)轉(zhuǎn)時。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，可能至少需將一個元件損壞，使之失去功能價值。
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)接兩元件間的動作。環(huán)有相對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，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，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)將各元件相對擠壓時，內(nèi)外元件徑向膨脹，造成套筒對相應(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準(zhǔn)決定于其設(shè)計(jì)，可能很困難而費(fèi)時間。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，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)軸器有一個彈性鎖軸件，一個鎖圈和一個鎖緊螺母。鎖軸件有一個內(nèi)表面。內(nèi)表面直徑在一個相對于軸直徑的范圍內(nèi)。直徑范圍取決于材料性質(zhì)，元件尺寸，擰緊時所需的扭矩等等。范圍稱為“相應(yīng)范圍”。鎖軸件還包括一個外表面，有延長的端部，和一個退拔承載表面，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，鎖軸件相對于鎖圈的軸向位移，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，承載表面在鎖圈下面移動，使鎖圈收縮。同時鎖緊螺母及鎖軸件膨脹。這樣，安裝在軸和有一個中心孔的機(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)明的又一個方面，鎖軸件的延長端和鎖圈的內(nèi)表面有對應(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，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)明還有一個方面，就是內(nèi)支承聯(lián)軸器有一個彈性鎖圈與鎖軸件。聯(lián)軸器用于固定機(jī)械元件相對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。鎖圈有一個內(nèi)表面，一個外表面和一個齒。內(nèi)表面有一個楔形表面和一個螺紋表面，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)。鎖軸件還有一個外表面，端部有螺紋。螺紋和鎖圈的螺紋表面對應(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應(yīng)。
將鎖軸件在鎖圈中擰緊時，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，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)軸器將一個機(jī)械元件沿軸的軸向定位。聯(lián)軸器有一個端部敞口的軸殼，一個軸向定位元件，一個鍵件和一個彈性鎖軸件。軸殼有圓柱形內(nèi)表面。內(nèi)表面的一個敞口端附近有一個第一表面，直徑大于軸徑，一個楔形表面從敞口端的第一表面徑向外伸。軸殼有一個圓柱形外表面，直徑相當(dāng)于機(jī)械元件的孔徑。彈性鎖軸件有一個圓柱形內(nèi)表面，直徑相當(dāng)于軸徑，并有一個外表面有退拔形的承載表面和一個第一端。退拔形承載表面的角度與楔形表面的角度對應(yīng)。第一端的直徑與軸殼第一表面的直徑對應(yīng)，并可在承載表面與楔形表面相鄰時定位。鍵楔元件將軸殼的圓周位置相對于鎖軸件緊固。
鎖軸件軸向移動進(jìn)入軸殼中時，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，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)軸器有一個彈性鎖圈和一個承載圈。鎖圈有一個圓柱形內(nèi)表面和一個圓柱形外表面。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)，一個軸接觸表面，直徑與軸相當(dāng)，兩接觸表面間有一個中間表面。鎖圈外表面有一個第一表面，和機(jī)械元件接觸表面的一部分外接，一個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，有一個圓柱形外表面和一個圓柱形內(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)，一個承載肩臺與第一端有間距，而與退拔形承載表面接觸。當(dāng)承載圈在鎖圈上軸向移動時，承載肩臺接觸承載表面，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，而僅將一個鎖圈移動，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，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)軸器一個實(shí)施方案的分解等軸測圖;
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)明針對的是一種可調(diào)節(jié)的聯(lián)軸器，適用于將一根軸和一個機(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的一個理想實(shí)施方案有一個鎖軸件12，一個鎖圈14和一個鎖緊螺母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，而同時又將槽輪在與軸相對的周向上緊固。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34相對的突緣頭端30的邊上?？走m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，在開縫中橫過的螺紋便會變?yōu)槠薄Ｂ菁y會變?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，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64。扳手孔63縱向伸入突緣頭端62的與肩臺64相對的一側(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，退拔形承載表面60被拉向承載表面28。當(dāng)兩表面拉近時接觸楔形表面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，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低的摩擦系數(shù)特性，便可在將聯(lián)軸器收緊或放松時，各表面間易于互相滑動。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，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。當(dāng)聯(lián)軸器按上述收緊時，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。
參看圖7，用兩個聯(lián)軸器將軸84在軸承殼85中固定。現(xiàn)僅對一個聯(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軸向移動時，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，即用齒承受張緊載荷時，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聯(lián)軸器，而僅用一個鎖圈和兩個鎖軸件，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，將肩臺164拉向楔形表面146并接觸。肩臺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，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，將一個或多個諸如槽輪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，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，退拔形承載表面216向楔形表面196軸向移動。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，軸殼180相對于軸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于鎖軸件固定，促進(jìn)鎖軸件在軸殼中的緊固。
雖然對理想實(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)，便可將一個尺寸的聯(lián)軸器適合一個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，并將兩個元件相互相對在軸向位置上固定。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)一個彈性鎖軸件有一個圓柱形內(nèi)表面，直徑相當(dāng)于軸的直徑范圍，又有一個外表面有延長端，并有第一退拔形承載表面，從該延長端徑向外伸；一個彈性鎖圈有圓柱形外表面，其直徑相當(dāng)于一個孔徑范圍，一個內(nèi)表面有第一及第二楔形表面，該楔形表面從一個中心線徑向向外伸，該第一楔形表面形成一個角度，和該第一承載表面的角度對應(yīng)；一個彈性鎖緊螺母有一個內(nèi)表面，直徑和延長端的直徑對應(yīng)，并有外表面、外表面的第二退拔形承載表面形成一個角度，與該第二楔形表面的角度對應(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于該鎖軸件的移動，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，相對于該鎖軸件軸向移動，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)表面有對應(yīng)的螺紋，從而將該鎖緊螺母在該鎖軸件上擰緊時，使該鎖緊螺母在該第一方向上移動，將該鎖緊螺母在該鎖軸件上擰松時，使該鎖緊螺母在該第二方向上移動。
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應(yīng)，因此將該緊固螺母在該延長端上松或緊時，分別使該螺母在第一或第二方向上移動。
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)，一個內(nèi)表面有第一及第二楔形表面，從一個中線徑向外伸，該第一楔形表面的角度與該第一承載表面的角度對應(yīng);將機(jī)械元件在該鎖圈上安裝;將一個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應(yīng);將該鎖緊螺母軸向移動，使該第二承載表面向該第一承載表面移動，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后，將該鎖緊螺母相對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應(yīng)，使該鎖緊螺母軸向移動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。
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)，并有一個外表面，該外表面有一個螺紋端，和從該螺紋端徑向外伸的退拔形承載表面;一個彈性鎖圈有一個圓柱形外表面，外表面直徑在孔直徑的相應(yīng)范圍內(nèi)，一個內(nèi)表面有楔形表面和螺紋表面，該楔形表面形成一個角度，與該承載表面的角度對應(yīng)，該螺紋表面與該鎖軸件螺紋端對應(yīng)，有圓周上的鎖緊裝置，限制該鎖圈相對于該鎖軸件的旋轉(zhuǎn)，從而向該鎖圈內(nèi)擰緊該鎖軸件時，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，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彈性鎖圈，該鎖圈有一個裝置防止該鎖圈相對于機(jī)械元件旋轉(zhuǎn)，一個外表面直徑在孔的直徑的相應(yīng)范圍內(nèi)，一個內(nèi)表面有一個螺紋表面和一個楔形表面，該楔形表面從該螺紋端徑向外伸;將一個彈性鎖軸件放在軸上，伸入該鎖圈，該鎖軸件有一個外表面，有螺紋端與該鎖圈的該螺紋表面對應(yīng)，并有一個退拔形承載表面，角度與該楔形表面的角度對應(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，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時，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，造成該軸向移動。
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第一突緣頭端，在鎖軸件的與該螺紋端相對的端部上，從該鎖軸件外表面徑向向外伸出，一個第二突緣頭端，在與螺紋表面相近的敞口端相對的敞口端上，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)表面的一個敞口端附近有一個第一表面，其直徑大于軸的直徑，一個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;將一個彈性鎖軸件放在軸和該第一表面之間，該鎖軸件有一個圓柱形內(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應(yīng);將該鎖軸件軸向移動，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，與該螺紋表面對應(yīng)，該軸向移動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)一個彈性鎖圈有一個圓柱形內(nèi)表面和一個圓柱形外表面，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;一個承載圈有一個圓柱形外表面和一個圓柱形內(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)，一個承載肩臺與該第一端有間距，從而當(dāng)該承載圈在該鎖圈上移動時，該承載肩臺接觸該退拔形承載表面，一個該鎖圈和承載圈的構(gòu)造和安排，為該承載圈相對于該鎖圈軸向位移時，使該承載肩臺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，使該承載圈軸向移動。
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)，一個軸接觸表面，直徑在軸的相應(yīng)直徑范圍內(nèi)，一個中間表面在該機(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)，一個承載肩臺與該第一端有間距，使該承載圈在該鎖圈上移動時，該承載肩臺與該退拔形承載表面接觸。該承載圈在該鎖圈上軸向移動，使該承載肩臺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應(yīng)的螺紋，將該承載圈軸向移動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，鎖軸件相對于鎖緊螺母的軸向移動，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。鎖軸件相對于鎖圈的徑向移動使相鄰?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F16D1/091GK1040665SQ8910672
公開日1990年3月21日 申請日期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 申請人:莫齊創(chuàng)新公司