軸上零件定位結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種軸上零件定位結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(詳見《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》-機(jī)械零部件設(shè)計(jì)-軸系章節(jié))取決于軸的受載情況，軸上零件的布置和固定方式，以及軸承的類型和尺寸、軸的毛坯、制造和裝配工藝及安裝、運(yùn)輸條件。
[0003]其中，軸上零件的固定或聯(lián)接方式，隨零件的作用而已。軸上零件在軸上的定位涉及兩個(gè)方面的內(nèi)容，其一是軸上零件軸向固定結(jié)構(gòu)(軸向定位和固定)，另一是軸上零件周向固定結(jié)構(gòu)(周向定位和固定)。
[0004]—般而言，軸上零件的固定和聯(lián)接方式一方面使用軸自身結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，另一方面需要配合其他軸上零件或者輔助緊固件實(shí)現(xiàn)。例如軸肩和軸環(huán)，是實(shí)現(xiàn)軸向定位的基本結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)定位準(zhǔn)確，并能夠承受較大的軸向力，為了實(shí)現(xiàn)零件在軸上的固定，還需要從軸肩或者軸環(huán)相對(duì)的一側(cè)頂緊零件實(shí)現(xiàn)固定。
[0005]通常，例如對(duì)一個(gè)齒輪在齒輪軸上的定位和固定，一方面通過(guò)例如軸肩實(shí)現(xiàn)齒輪的軸向定位，另一方面通過(guò)鍵實(shí)現(xiàn)齒輪的周向定位，然后再通過(guò)例如軸套配合例如軸承內(nèi)圈，以及軸承的軸向定位結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)從另一端鎖緊齒輪。該種結(jié)構(gòu)最為常見，但整體結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，軸向零件相對(duì)較多，且相互關(guān)聯(lián)，受熱脹冷縮的影響較大。
[0006]再如通過(guò)過(guò)盈的型鎖和配合軸肩同時(shí)實(shí)現(xiàn)零件的軸向和周向定位固定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但對(duì)軸的強(qiáng)度影響較大。
[0007]機(jī)械工業(yè)是起步較早的技術(shù)領(lǐng)域，已有數(shù)千年的歷史，其基本零部件的標(biāo)準(zhǔn)化遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于其他技術(shù)領(lǐng)域。軸向零件的定位結(jié)構(gòu)一般為例如機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)所規(guī)制化，在現(xiàn)有技術(shù)極大豐富的條件下突破既有的定位結(jié)構(gòu)非常困難，鮮見有新的軸上零件定位結(jié)構(gòu)出現(xiàn)。若干年來(lái)只有少數(shù)定位結(jié)構(gòu)出現(xiàn)，例如使用脹套所實(shí)現(xiàn)的過(guò)盈聯(lián)接。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種復(fù)合性比較強(qiáng)的新的軸上零件定位結(jié)構(gòu)。
[0009]本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
依據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例中，一種軸上零件定位結(jié)構(gòu)，包括:
第一零件第一端定位部；
第一零件第二端定位部，該第一零件第二端定位部包括相應(yīng)第一零件第二端開有第二鍵銷槽，以及一配合于該第二鍵銷槽的鍵銷，該鍵銷頂緊第一零件第二端；
第二零件周向定位部，該第二零件周向定位部構(gòu)造為在其轂孔開有與鍵銷配合的鍵槽；
第二零件軸向定位鎖緊部，該第二零件軸向定位鎖緊部包括在第二零件鍵槽所在位置上徑向開有頂絲孔，以及與該頂絲孔配合并壓緊鍵銷的頂絲。
[0010]在一些實(shí)施例中，所述第二零件軸向定位鎖緊部還輔設(shè)有輔助鎖緊部，該輔助鎖緊部包括與所述頂絲孔關(guān)于軸的軸線軸對(duì)稱設(shè)置的輔助頂絲孔，以及與輔助頂絲孔配合的輔助頂絲。
[0011]可選地，所述輔助鎖緊部還包括開設(shè)在第二零件與所述頂絲的軸線正交的徑向線上的一對(duì)輔助加強(qiáng)頂絲孔及相應(yīng)的輔助加強(qiáng)頂絲；
兩輔助加強(qiáng)頂絲共軸線，且其軸線與頂絲的軸線相交，從而兩輔助加強(qiáng)頂絲在第二零件上對(duì)置。
[0012]可選地，所述第一零件為軸承，相應(yīng)地，第一零件第一端定位部包括:
座孔；
套型卡簧，內(nèi)卡所述軸承，且該套型卡簧的柱形外廓與所述座孔構(gòu)成軸孔配合，并在柱形外廓的軸承卡入口設(shè)有凸緣，從而，凸緣與座孔外緣配合形成軸向定位；
相應(yīng)地，鍵銷頂持軸承的內(nèi)圈。
[0013]可選地，所述座孔包括形成在相應(yīng)支架上的軸承座部和從上側(cè)封住軸承座部的上封蓋。
[0014]可選地，所述軸承座部為由下部的半圓柱面和上部的立面構(gòu)成的U型槽，其中立面的高度與半圓柱面的半徑相等；
相應(yīng)地，上封蓋為平板型的壓板而與套型卡簧相切。
[0015]可選地，所述壓板的中心開有用于頂緊套型卡簧的中心孔以及與中心孔配合的頂緊螺釘。
[0016]可選地，第二零件與第一零件相鄰的一端為第二零件第一端，另一端為第二零件
Λ-Λ- _-上山弟一棲；
在第二零件第二端所在側(cè)的軸上開有第一鍵銷槽，配合相應(yīng)的鍵銷用于第三零件的周向定位；
第三零件與第二零件之間采用套筒或者第三零件向第二零件突出的轂部實(shí)現(xiàn)定位。
[0017]可選地，第三零件相異于第二零件的一端采用卡簧定位。
[0018]依據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，一種軸上零件定位結(jié)構(gòu)，包括:
第一零件第一端定位部；
第一零件第二端定位部，該第一零件第二端定位部包括軸向貫通整根軸的第二鍵銷槽，以及一配合于該第二鍵銷槽的鍵銷，該鍵銷頂緊第一零件第二端；
第二零件周向定位部，該第二零件周向定位部構(gòu)造為在其轂孔開有與鍵銷配合的鍵槽；
第二零件軸向定位鎖緊部，該第二零件軸向定位鎖緊部包括在第二零件鍵槽所在位置上徑向開有頂絲孔，以及與該頂絲孔配合并壓緊鍵銷的頂絲。
[0019]依據(jù)本發(fā)明，鍵銷與鍵的定位總成構(gòu)成傳動(dòng)鍵在進(jìn)行一個(gè)零件周向定位的同時(shí)，又構(gòu)成擋銷，從而對(duì)另一個(gè)零件進(jìn)行軸向定位；再通過(guò)頂絲實(shí)現(xiàn)鍵銷的鎖定而實(shí)現(xiàn)對(duì)一個(gè)零件軸向鎖緊，同時(shí)該頂絲又對(duì)另一個(gè)零件形成鎖緊?；诖耍ㄎ唤Y(jié)構(gòu)采用復(fù)合的功用，不僅使定位結(jié)構(gòu)更加緊湊，而且定位可靠性也沒(méi)有降低。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為依據(jù)本發(fā)明的軸上零件定位結(jié)構(gòu)在傳動(dòng)模組上的裝配結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2為軸向零件裝配結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖3為軸上零件單側(cè)結(jié)構(gòu)不完全分解示意圖。
[0023]圖4為軸上零件單側(cè)結(jié)構(gòu)裝配結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖5為周上零件在支架上單側(cè)裝配結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖中:1.伺服馬達(dá)，2.支架，3.傳送輪，4.加強(qiáng)桿，5.傳動(dòng)軸，6.同步帶輪，7.同步帶，8.軸承組件，9.鍵銷。
[0026]21.螺釘，22.光孔，23.壓板，24.座孔，25.螺紋孔。
[0027]51.第一鍵銷槽，52.第二鍵銷槽，53.卡簧槽。
[0028]61.頂絲孔，62.轂孔，63.鍵槽，64.頂絲孔。
[0029]81.軸承，82.套型卡簧，83.軸承內(nèi)圈。
【具體實(shí)施方式】
[0030]應(yīng)當(dāng)理解，關(guān)于軸系及其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，除非特別指明，在本發(fā)明中，軸向、徑向和周向均已“軸”為基礎(chǔ)參考系。顯而易見的是，這里的“軸”應(yīng)是軸上零件中的“軸”。
[0031]除本發(fā)明特別指明的軸的定位結(jié)構(gòu)外，軸上零件軸向固定結(jié)構(gòu)和方法、軸上零件周向固定結(jié)構(gòu)和方法均可以采用已知定位結(jié)構(gòu)和方法。
[0032]應(yīng)當(dāng)理解，軸上零件除了傳動(dòng)件外，例如齒輪、帶輪、摩擦輪等，還應(yīng)當(dāng)包括例如支撐件，例如軸承，因此，依據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例也可以應(yīng)用于除傳動(dòng)件外的其他軸上零件的定位和固定。
[0033]在圖1所示的應(yīng)用中，是一種輕載的傳動(dòng)模組結(jié)構(gòu)，圖中的軸是傳動(dòng)軸5，共有四條，圖中軸上零件主要有同步帶輪6、傳送輪3和圖2中所示的軸承組件8，以此為例進(jìn)行軸上零件定位結(jié)構(gòu)的描述，可預(yù)見的，基于此，可以應(yīng)用于具有同類定位方式的軸上零件定位中。
[0034]首先，請(qǐng)參見說(shuō)明書附圖1，圖1中，軸上零件的簡(jiǎn)單載荷分析:
首先是伺服馬達(dá)I輸出軸上所連接的同步帶輪所構(gòu)成同步帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力傳遞，同步帶輪需要在所安裝的傳動(dòng)軸上不能產(chǎn)生軸向竄動(dòng)，并需要傳遞一定的轉(zhuǎn)矩，自然，相應(yīng)的傳動(dòng)軸需要克服一定的扭矩和彎矩，或者說(shuō)相應(yīng)的傳動(dòng)軸需要具有一定的抗扭和抗剪能力5。因此，應(yīng)減少對(duì)傳動(dòng)軸5強(qiáng)度和剛度的消弱。
[0035]其他同步帶輪6的定位方式基本相同。
[0036]軸承組件8在傳動(dòng)軸5上的安裝位置按照機(jī)械設(shè)計(jì)規(guī)范一般稱為軸頸，軸承需要可靠的兩端定位，由于其內(nèi)圈與傳動(dòng)軸5普遍采用過(guò)盈配合，其與傳動(dòng)軸5之間的靜摩擦力遠(yuǎn)大于軸承可動(dòng)部分的動(dòng)摩擦力，因此不需要考慮周向定位的問(wèn)題。
[0037]圖1所示的結(jié)構(gòu)中還包括輕載的傳送輪3，對(duì)其需要進(jìn)行兩端定位和周向定位。
[0038]圖1中的特點(diǎn)是，軸上零件靠的比較近，從而依據(jù)本發(fā)明，具備復(fù)合公用定位件的技術(shù)條件，無(wú)論是兩個(gè)零件的定位還是三個(gè)零件的定位。
[0039]一般而言，軸上零件的傳動(dòng)零件，例如同步帶輪6是位置被保證的零件，而例如軸承組件8則是保證其他零件位置精度的零件。為此，將軸承組件8定義為第一零件，可以理解為是其他零件裝配的基礎(chǔ)。
[0040]參見說(shuō)明書附圖1-5，先描述第一種定位方式。
[0041]圖中軸承組件8構(gòu)成第一零件，軸承定位其靠?jī)?nèi)側(cè)的一端一般采用軸肩或者軸環(huán)定位，在一些實(shí)現(xiàn)中還有可能采用例如軸套進(jìn)行定位。
[0042]應(yīng)當(dāng)理解，這里內(nèi)側(cè)請(qǐng)參見說(shuō)明書附圖1，朝向支架2內(nèi)部空間的方向?yàn)閮?nèi)，反之為外。
[0043]軸承組件向內(nèi)的一端定位為第一端，向外的一端定位為第二端，軸承第二端一般采用軸承端蓋進(jìn)行定位，并且軸承端蓋一般通過(guò)螺栓固定在支架2上。
[0044]在一些實(shí)施例中，軸承81的內(nèi)端或者說(shuō)第一端可以采用常規(guī)的定位方式，例如軸肩、軸環(huán)或者套筒，該結(jié)構(gòu)采用例如階梯軸比較容易實(shí)現(xiàn)，在此不再贅述。
[0045]在圖3所示的結(jié)構(gòu)中，軸承81的外端或者說(shuō)第二端的定位結(jié)構(gòu)可以比較清晰的呈現(xiàn)出來(lái)。圖3中，傳動(dòng)軸5為一光軸，不考慮軸承81的內(nèi)側(cè)定位，先看其外側(cè)，即第二端。圖中傳動(dòng)軸5在軸承的外側(cè)(以支架2為參考系的內(nèi)外)開有第二鍵銷槽52，以及一配合于該第二鍵銷槽52的鍵銷9，該鍵銷9此時(shí)構(gòu)成擋銷而頂緊軸承81的內(nèi)圈。
[0046]如前所述，軸承81與傳動(dòng)軸5之間通常采用過(guò)盈聯(lián)接，自身具有一定的聯(lián)接強(qiáng)度。鍵銷9與第二鍵銷槽52通常也采用過(guò)盈聯(lián)接，具有一定的止退能力。
[0047]不同于機(jī)械傳動(dòng)中的平鍵聯(lián)接，平鍵聯(lián)接中的雙圓頭平鍵與相應(yīng)的鍵槽(直槽)的四周都是過(guò)盈配合關(guān)系。在圖3所示的結(jié)構(gòu)中，鍵銷9與第二鍵銷槽52的配合主要是兩個(gè)側(cè)面，在鍵銷9的兩端可以都預(yù)留一定的空間，軸承81的裝配自由度很大。
[0048]在圖3-圖5中，與軸承相鄰的零件是同步帶輪6，同步帶輪需要軸向和周向的雙定位。
[0049]同步帶輪6的一般結(jié)構(gòu)是帶有一個(gè)輪轂或者整體制造的一個(gè)盤形件，輪轂含有一個(gè)轂孔62。同步帶輪6普遍采用傳動(dòng)鍵與傳動(dòng)軸5進(jìn)行聯(lián)接，因此，其轂孔62還設(shè)有一個(gè)鍵槽63。
[0050]—般而言，同步帶輪6的輪轂與同步帶輪6輪體的寬度(軸上零件中，軸向所限定的量度為寬度，例如齒輪中的齒寬是典型的例子)相同，在一些應(yīng)用中，其輪轂的寬度比輪體寬度大，一般可以作為被軸向定位的部分。
[0051]同步帶輪6作為第二零件，其周向定位部構(gòu)造為在其轂孔62開有與鍵銷9配合的鍵槽63，從而，鍵銷63作為擋銷，對(duì)軸承81的外端進(jìn)行定位，又作為傳動(dòng)鍵對(duì)同步帶輪6構(gòu)成周向定位。
[0052]第