CN103032373A - 叶轮与齿轮轴的多边形联接结构 - Google Patents

叶轮与齿轮轴的多边形联接结构 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种叶轮与齿轮轴的多边形联接结构，其包括齿轮轴、叶轮和紧固螺钉；所述叶轮中心设有通孔，背面设有叶轮的凸台，凸台呈多边形；所述齿轮轴的端面设有多边形凹孔，凹孔中心还设有螺纹孔。所述叶轮的凸台插入齿轮轴的凹孔内，以形成周向定位；所述紧固螺钉通过叶轮的中心孔旋入齿轮轴的螺纹孔内，以形成轴向定位。多边形由三段大圆弧与三段小圆弧相切构成。本发明叶轮与齿轮轴通过多边形联接来传递扭矩，由于多边形处处相切，没有突出的边，因而可以忽略其疲劳效应，也不存在应力集中。且其具有稳定的转动惯量，动平衡性能好，提高了系统的稳定性。通过纯扭力来传递扭矩，可有效提高扭矩传递负载30%以上。

Description

叶轮与齿轮轴的多边形联接结构
技术领域
本发明涉及叶轮与齿轮轴的多边形联接结构，具体地说它是一种叶轮的定位夹紧结构，确保叶轮运行的可靠性，属于机械结构技术领域。
背景技术
在已有技术中，单级高速离心风机叶轮与齿轮轴的联接结构，一般采用键式或无键式，无键式结构依靠高速轴弹性拉伸变形后，形变部分恢复来压紧叶轮。叶轮通过电机驱动，经齿轮增速后得到较高转速。有键式联接，由于键槽设计及所用键材料同叶轮本体材料不一致等原因，将会在叶轮及高速轴上产生额外的动不平衡；另外，由于叶轮上设计有键槽，还要考虑叶轮局部强度影响的问题；对于叶轮采用无键联接结构设计，高速轴弹性拉伸量及形变恢复量不易控制，并且拉伸后易产生应力集中现象；靠拉紧力产生的摩擦来传递扭力不可靠，装配时费时费力。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种叶轮与齿轮轴的多边形联接结构，该结构承载能力强，扭矩传递稳定，动平衡性能好，有效提高叶轮转动时的稳定性。
按照本发明提供的技术方案，叶轮与齿轮轴的多边形联接结构包括齿轮轴、叶轮和紧固螺钉；所述叶轮中心设有通孔，背面设有叶轮的凸台，凸台呈多边形；所述齿轮轴的端面设有多边形凹孔，凹孔中心还设有螺纹孔。所述叶轮的凸台插入齿轮轴的凹孔内，以形成周向定位；所述紧固螺钉通过叶轮的中心孔旋入齿轮轴的螺纹孔内，以形成轴向定位。
作为本发明的进一步改进，多边形由三段大圆弧与三段小圆弧相切构成。其中，大圆弧半径为R，在15mm到20mm之间。小圆弧半径为r，在7mm到9mm之间。
本发明与已有技术相比具有以下优点：
本发明结构简单、紧凑、合理。叶轮与齿轮轴通过多边形联接来传递扭矩，由于多边形处处相切，没有突出的边，因而可以忽略其疲劳效应，也不存在应力集中。且其具有稳定的转动惯量，动平衡性能好，提高了系统的稳定性。通过纯扭力来传递扭矩，可有效提高扭矩传递负载30%以上。
附图说明
图1为本发明结构安装示意图。
图2为本发明结构的A-A视图。
具体实施方式
下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述：
如图1、图2所示：叶轮与齿轮轴的多边形联接结构包括齿轮轴1、叶轮2和紧固螺钉3；所述叶轮2中心设有一通孔，背面设有一凸台2-1，凸台2-1呈多边形。所述齿轮轴1的端面设有一多边形凹孔1-1，凹孔1-1中心还设有一螺纹孔。所述叶轮的凸台2-1插入齿轮轴的凹孔1-1内，以形成周向定位。所述紧固螺钉3通过叶轮2的中心孔旋入齿轮轴1的螺纹孔内，以形成轴向定位。
作为本发明的进一步改进，多边形由三段大圆弧与三段小圆弧相切构成。其中，大圆弧半径为R，在15mm到20mm之间。小圆弧半径为r，在7mm到9mm之间。
多边形由六段圆弧构成类似三角形的形状，保证周向联接的稳固。且六段圆弧处处相切，有效避免了扭力传递过程中的应力集中，提高了扭矩传递的能力。齿轮轴1被电机带动旋转后，齿轮轴上的多边形凹孔1-1也随之旋转，多边形凹孔1-1与叶轮的多边形凸台2-1在周向是固定，从而最终带动叶轮2高速旋转。

Claims (2)

1.叶轮与齿轮轴的多边形联接结构，包括齿轮轴（1）、叶轮（2）；其特征是：所述叶轮（2）中心设有通孔，背面设有叶轮的凸台（2-1），叶轮的凸台（2-1）呈多边形；所述齿轮轴（1）的端面设有多边形凹孔（1-1），凹孔（1-1）中心还设有螺纹孔；所述叶轮的凸台（2-1）插入多边形凹孔（1-1）内，以形成周向定位；所述紧固螺钉（3）通过叶轮（2）的中心孔旋入齿轮轴（1）的螺纹孔内，以形成轴向定位。
2.如权利要求1所述的叶轮与齿轮轴的多边形联接结构，其特征是：所述多边形由三段大圆弧与三段小圆弧相切构成；其中，大圆弧半径为R，小圆弧半径为r；大圆弧半径R为 15mm-20mm；小圆弧半径r为7mm-9mm。
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