CN104441728A - 冲床用曲轴与齿轮装配装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种冲床用曲轴与齿轮装配装置，包括曲轴、齿轮及辅助端板，所述曲轴端部设有外锥形轴，所述齿轮的轮毂中心开设有内锥形孔，所述内锥形孔压入外锥形轴内并与外锥形轴过盈配合，所述外锥形轴内开设有轴向油槽，外锥形轴外壁开设有径向油槽，所述轴向油槽一端延伸至外锥形轴的外端面，另一端与径向油槽连通，所述辅助端板设置在内锥形孔外端，辅助端板与外锥形轴的外端固定连接。本发明通过改变曲轴与齿轮配合结构，避免了曲轴因键槽存在所引起的疲劳破坏和应力集中的现象，使其具有能承受冲击载荷和交变载荷，传动大扭矩，传动平稳的特点，从而提高曲轴的承载能力、增强连接件的强度以及联接性能，延长其使用寿命。

Description

冲床用曲轴与齿轮装配装置

技术领域

本发明涉及冲床技术领域，尤其是一种冲床用曲轴与齿轮装配装置。

背景技术

冲床的动力由马达所提供的，马达通过输出轴将动力传递给齿轮，随之齿轮带动曲轴旋转，最终致使曲轴驱动连杆和滑块沿导轨进行往复运动。在齿轮带动曲轴旋转的过程中，要使曲轴旋转则齿轮和曲轴之间必然要具备一定的配合关系。通常的机床中齿轮与曲轴之间的配合采用传统的键联接式，虽然键联接式，结构简单、装拆方便，但是由于曲轴上键槽的存在，这不仅削弱了曲轴本身的强度，降低传递能力，而且还引起曲轴的疲劳破坏以及应力集中的现象，进而影响曲轴的承载能力和使用寿命，最终影响冲床运行的可靠性和稳定性。考虑到冲床的齿轮与曲轴传动过程中曲轴自身的强度问题，在承受冲击载荷和交变载荷时冲床运行的平稳性问题以及齿轮与曲轴件的装拆性问题，因此传统的键连接式已不能满足冲床运行的稳定性要求，究竟齿轮与曲轴间采用何种配合方式才能满足装拆次数不受限制，能传递大扭矩，能承受冲击载荷和交变载荷，保证传动的平稳性，并能延长使用寿命，为此本发明提出了一种冲床用曲轴与齿轮的配合结构。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：考虑到冲床的齿轮与曲轴传动过程中曲轴自身的强度问题，在承受冲击载荷和交变载荷时冲床运行的平稳性问题以及在正常使用的条件下齿轮和曲轴之间的装拆性，依据包容件和被包容件相对轴向位移压紧装配的原理，本发明提出了一种能够传递较大扭矩，能承受较大径向载荷、轴向载荷以及弯曲力矩的冲床用曲轴与齿轮装配装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种冲床用曲轴与齿轮装配装置，包括曲轴、齿轮及辅助端板，所述曲轴端部设有外锥形轴，所述齿轮的轮毂中心开设有内锥形孔，所述内锥形孔压入外锥形轴内并与外锥形轴过盈配合，所述外锥形轴内开设有轴向油槽，外锥形轴外壁开设有径向油槽，所述轴向油槽一端延伸至外锥形轴的外端面，另一端与径向油槽连通，所述辅助端板设置在内锥形孔外端，辅助端板与外锥形轴的外端固定连接。

所述径向油槽呈环形设置在外锥形轴外壁，液压油可以通过轴向油槽进入径向油槽内，再通过径向油槽流入外锥形轴与齿轮之间的锥形配合面，环形设计的径向油槽可以保证锥形配合面内的液压油分布较为均匀，防止出现局部卡死。 

所述外锥形轴的长度与内锥形孔的长度不同，外锥形轴的尺寸稍小于内锥形孔尺寸，目的是使得内锥形孔在外锥形轴上能有一定相对移动量，借助于辅助端板的作用来增加锥形过盈配合面间的摩擦力，从而保证装配的可靠性以及传动的可靠性。

事实上，当配合长度较长时，则需要多条环状径向油槽，各径向油槽之间开轴向油槽同其连接，使得轴向油槽与环形径向油槽相连，从而进一步保证了锥形配合面内的液压油均匀分布。

所述齿轮的轮毂外端开设有槽口，所述槽口的直径大于内锥形孔的直径，所述辅助端板设置在槽口内，辅助端板通过螺钉与外锥形轴的外端固定连接，该槽口的设计方便了辅助端板装配，从而使装配更加稳定牢固。

本发明的有益效果是：本发明的冲床用曲轴与齿轮装配装置通过高压油的作用，使得齿轮的内锥形孔内径扩张、曲轴的外锥形轴的外径缩小，致使齿轮和曲轴发生相应的弹性变形，并在外锥形轴和齿轮之间的锥形配合面内形成一层高压油膜，高压油膜使得配合面的摩擦系数大为降低，此时在齿轮上施加一定的轴向推力即可将齿轮缓慢压入曲轴，当齿轮被压入到规定位置后泄去高压油，齿轮的内锥形孔与曲轴的外锥形轴恢复弹性变形，从而使齿轮与曲轴的锥形配合面间形成一定的静配合过盈，然后再借助于辅助端板的作用，增加锥形配合面间的相互作用力，进而实现了传递较大扭矩，并能承受较大径向载荷，轴向载荷以及弯曲力矩的目的。 

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明齿轮与曲轴组装前的结构示意图；

图2是本发明齿轮与曲轴组装后的结构示意图；

图中：1.曲轴，2.齿轮，3.外锥形轴，4.内锥形孔，5.轴向油槽，6.径向油槽，7.辅助端板，8.螺纹孔。 

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1、图2所示，一种冲床用曲轴与齿轮装配装置，包括曲轴1、齿轮2及辅助端板7，所述曲轴1端部设有外锥形轴3，所述齿轮2中心开设有内锥形孔4，所述内锥形孔4压入外锥形轴3内并与外锥形轴3过盈配合，外锥形轴3的长度稍小于内锥形孔4的长度，所述外锥形轴3内开设有轴向油槽5，外锥形轴3外壁开设有径向油槽6，所述轴向油槽5一端延伸至外锥形轴3的外端面，另一端与径向油槽6连通，所述齿轮2的轮毂外端开设有槽口，所述槽口的直径大于内锥形孔4的直径，所述辅助端板7设置在槽口内，辅助端板7通过螺钉与外锥形轴3的外端的螺纹孔8固定连接。

所述径向油槽6呈环形设置在外锥形轴3外壁，即在外锥形轴3的外壁开设有一环形槽口。 

所述轴向油槽5包括水平段及垂直段，所述水平段一端延伸至外锥形轴3外端面，水平段另一端向外锥形轴3内端面延伸，并通过垂直段与径向油槽6连通。垂直段可以设计多条，每一条垂直段的进油口与水平段汇集，而垂直段的出油口与径向油槽6的不同位置连通。

在齿轮2与曲轴1装配时，首先将齿轮2与曲轴1进行预装配，然后随之再将高压油压入轴向油槽5，在高压油压入轴向油槽5的同时高压油顺着轴向油槽5的引导，通过径向油槽6被注入齿轮2和曲轴1的圆锥配合面，此时由于高压油的作用，迫使包容件内径扩张、被包容件外径缩小，即齿轮2的内锥形孔4内径扩张、曲轴1的外锥形轴3外径缩小，使齿轮2和曲轴1发生相应的弹性变形，随着弹性变形的进行，齿轮2与曲轴1相配合的锥形面之间开始逐渐的形成一环形空隙，高压油通过径向油槽6注入到这环形空隙，在高压油充满环形空隙则时则形成一环形高压油膜层，而后由于高压油膜层的存在，使得齿轮2与曲轴1间的圆锥配合面的摩擦系数大为降低，这时在齿轮2上施加一定的轴向推力即将齿轮2缓慢压入曲轴1，直到压入到规定位置。当齿轮2被压入到规定位置后泄去高压油，这时由于弹性势能的释放，齿轮2的内锥形孔4（包容件）与曲轴1的外锥形轴3（被包容件）恢复弹性变形，此时包容件和被包容件间形成很大的接触面压力，即在其相互配合的圆锥形面间形成一定的静配合过盈，从而实现传递较大载荷，并能承受较大径向载荷、轴向载荷以及弯曲力矩的目的。为增加锥形配合面间的相互作用力，则要求外锥形轴3的长度稍小于内锥形孔4的长度，使外锥形轴3能在内锥形孔4中有一定的相对移动量，借助于辅助端板7，辅助端板7的外周沿与齿轮2的轮毂接触直接接触，并利用螺栓与曲轴1外锥形轴3端的螺纹孔8固连在一起，从而实现传递较大扭矩，并能承受较大径向载荷、轴向载荷以及弯曲力矩的目的

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、本发明通过改变曲轴1与齿轮2配合结构，避免了因键槽存在所产生的应力集中的现象，从而增强连接件的强度，使配合面间具备良好的联接性能；

2、本发明通过改变曲轴1与齿轮2配合结构，解决了常规配合结构在承受较大载荷时曲轴1易疲劳破坏，曲轴1的承载能力不足的问题，从而延长其使用寿命；

3、本发明结构设计简单，定心好，联接面在拆装时不易损伤，装拆次数不受限制，并且具有能承受冲击载荷和交变载荷，传动大扭矩，传动平稳的特点。 

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (5)

1.一种冲床用曲轴与齿轮装配装置，其特征在于：包括曲轴、齿轮及辅助端板，所述曲轴端部设有外锥形轴，所述齿轮的轮毂中心开设有内锥形孔，所述内锥形孔压入外锥形轴内并与外锥形轴过盈配合，所述外锥形轴内开设有轴向油槽，外锥形轴外壁开设有径向油槽，所述轴向油槽一端延伸至外锥形轴的外端面，另一端与径向油槽连通，所述辅助端板设置在内锥形孔外端，辅助端板与外锥形轴的外端固定连接。

2.如权利要求1所述的冲床用曲轴与齿轮装配装置，其特征在于：所述径向油槽呈环形设置在外锥形轴外壁。

3.如权利要求1所述的冲床用曲轴与齿轮装配装置，其特征在于：所述外锥形轴的长度小于内锥形孔的长度。

4.如权利要求1所述的冲床用曲轴与齿轮装配装置，其特征在于：所述轴向油槽包括水平段及垂直段，所述水平段一端延伸至外锥形轴外端面，水平段另一端向外锥形轴内端面延伸，并通过垂直段与径向油槽连通。

5.如权利要求1所述的冲床用曲轴与齿轮装配装置，其特征在于：所述齿轮的轮毂外端开设有槽口，所述槽口的直径大于内锥形孔的直径，所述辅助端板设置在槽口内，辅助端板通过螺钉与外锥形轴的外端固定连接。