CN108679207A - 通过变形补偿提高螺纹承载能力的结构 - Google Patents

通过变形补偿提高螺纹承载能力的结构 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种通过变形补偿提高螺纹承载能力的结构，包括固定座、壳体、第一轴承、第二轴承及锁紧螺母。第一轴承和第二轴承均设置在固定座与壳体之间；锁紧螺母螺纹连接在固定座的端部；在锁紧螺母的轴截面上，锁紧螺母的内螺纹的延伸方向与固定座的外螺纹的延伸方向成夹角，且该夹角的开口方向朝向锁紧螺母的外侧。本发明的通过变形补偿提高螺纹承载能力的结构，采用锥形螺纹的螺纹连接方式，实现对轴承的轴向预加载，在轴承轴向载荷作用下锁紧螺母发生变形而补偿完成内外螺牙的有效啮合，提高了螺纹的承载强度，提升了锁紧螺母在工作载荷作用下的承载性能，有效避免了因锁紧螺母变形而导致的螺纹副啮合状态不良进而引起的锁紧失效。

Description

通过变形补偿提高螺纹承载能力的结构
技术领域
本发明涉及工程机械的锁紧结构技术领域，特别是涉及一种通过变形补偿提高螺纹承载能力的结构。
背景技术
在工程机械中，行走减速机和卷扬减速机的结构基本相同，其固定座和壳体依靠一对采用背靠背设置方式的圆锥滚子轴承来支撑，通过一个锁紧螺母与固定座间的螺纹连接来实现锥轴承的轴向锁紧功能。
由于减速机轴向尺寸的限制，锁紧螺母一般都大而薄，在预紧载荷及工作载荷的轴向载荷分量的作用下，锁紧螺母需要承受的轴向载荷很大，锁紧螺母容易呈现碗状变形，导致螺牙接触不均，螺纹受载不均，锁紧螺母的锁紧性能受到削弱，甚至会出现滑牙而导致锁紧螺母锁紧失效。
发明内容
本发明的目的在于提供一种通过变形补偿提高螺纹承载能力的结构，以解决现有技术中存在的锁紧螺母承受轴向载荷后容易锁紧失效的技术问题。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供的一种通过变形补偿提高螺纹承载能力的结构，包括固定座、壳体、第一轴承、第二轴承及锁紧螺母；
所述第一轴承和所述第二轴承均设置在所述固定座与所述壳体之间；
所述锁紧螺母螺纹连接在所述固定座的端部；
在所述锁紧螺母的轴截面上，所述锁紧螺母的内螺纹的延伸方向与所述固定座的外螺纹的延伸方向成夹角，且该夹角的开口方向朝向所述锁紧螺母的外侧。
进一步地，在所述锁紧螺母的轴截面上，所述锁紧螺母的内螺纹的延伸方向与所述锁紧螺母的轴线成夹角，所述固定座的外螺纹的延伸方向与所述锁紧螺母的轴线平行。
进一步地，在所述锁紧螺母的轴截面上，所述锁紧螺母的内螺纹的延伸方向与所述锁紧螺母的轴线平行，所述固定座的外螺纹的延伸方向与所述锁紧螺母的轴线成夹角。
进一步地，还包括锁销；
所述锁销穿过所述锁紧螺母连接在所述固定座上。
进一步地，所述第一轴承的轴线与所述第二轴承的轴线重合。
进一步地，所述第一轴承与所述第二轴承相邻设置。
进一步地，所述第一轴承的一侧与所述第二轴承的一侧贴合。
进一步地，所述第一轴承为圆锥滚子轴承。
进一步地，所述第二轴承为圆锥滚子轴承。
进一步地，所述第一轴承的圆锥滚子倾向轴线的一端与所述第二轴承的圆锥滚子倾向轴线的一端相向。
本发明提供的通过变形补偿提高螺纹承载能力的结构，在锁紧螺母的轴截面上，锁紧螺母的内螺纹的延伸方向与固定座的外螺纹的延伸方向成夹角，且该夹角的开口方向朝向锁紧螺母的外侧，采用这种锥形螺纹的螺纹连接方式，实现对轴承的轴向预加载，在轴承的轴向载荷的作用下锁紧螺母发生变形而补偿完成内外螺牙的有效啮合，提高了螺纹的承载强度，提升了锁紧螺母在工作载荷作用下的承载性能，有效避免了因锁紧螺母变形而导致的螺纹副啮合状态不良进而引起的锁紧失效，且结构简单，易操作，可靠性高，成本低，解决了现有的锁紧螺母承受轴向载荷后容易发生锁紧失效的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一提供的一种通过变形补偿提高螺纹承载能力的结构的剖视结构示意图；
图2为本发明实施例一提供的一种通过变形补偿提高螺纹承载能力的结构的螺纹副在未承受载荷状态下的部分剖视结构示意图；
图3为本发明实施例一提供的一种通过变形补偿提高螺纹承载能力的结构的螺纹副在承受载荷状态下的部分剖视结构示意图；
图4为本发明实施例二提供的一种通过变形补偿提高螺纹承载能力的结构的螺纹副在未承受载荷状态下的部分剖视结构示意图；
图5为本发明实施例二提供的一种通过变形补偿提高螺纹承载能力的结构的螺纹副在承受载荷状态下的部分剖视结构示意图。
附图标记：
1-第一轴承； 2-第二轴承； 3-锁紧螺母；
4-锁销； 5-壳体； 6-固定座。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例一：
在本实施例的可选方案中，如图1所示，本实施例提供的一种通过变形补偿提高螺纹承载能力的结构，包括固定座6、壳体5、第一轴承1、第二轴承2及锁紧螺母3；第一轴承1和第二轴承2均设置在固定座6与壳体5之间；锁紧螺母3螺纹连接在固定座6的端部；在锁紧螺母3的轴截面上，锁紧螺母3的内螺纹的延伸方向与固定座6的外螺纹的延伸方向成夹角，且该夹角的开口方向朝向锁紧螺母3的外侧。
由带内螺纹的锁紧螺母3和带外螺纹的固定座6构成螺纹副，其中内螺纹或/和外螺纹为带有一定锥度的锥形螺纹。
采用这种锥形螺纹和圆柱螺纹啮合的结构形式，实现对轴承的轴向预加载，在轴承的轴向载荷的作用下锁紧螺母3发生变形而补偿完成内外螺牙的有效啮合，该结构可广泛应用于机械工程中需要承受很大轴向载荷的锁紧结构中。
这种锥形螺纹的螺纹连接方式，提高了螺牙的承载能力，在外载作用下实现锁紧功能的同时提高了螺纹的承载强度，提升了锁紧螺母3在工作载荷作用下的承载性能，有效避免了因锁紧螺母3变形而导致的螺纹副啮合状态不良进而引起的锁紧失效问题，且结构更简单，易操作，可靠性高，成本低，尤其适用于大型锁紧结构及轴向空间较小的情况，如减速机主轴承的锁紧。
在本实施例中，可以理解，在锁紧螺母3的轴截面上，或者在固定座6的轴截面上，锁紧螺母3的内螺纹的延伸方向与固定座6的外螺纹的延伸方向成夹角，且该夹角的开口方向朝向锁紧螺母3的外侧。
在本实施例中，需要说明的是，所谓锁紧螺母3的外侧，为锁紧螺母3未与轴承接触的一侧。
在本实施例的可选方案中，如图2、图3所示，在锁紧螺母3的轴截面上，锁紧螺母3的内螺纹的延伸方向与锁紧螺母3的轴线成夹角，固定座6的外螺纹的延伸方向与锁紧螺母3的轴线平行。
在本实施例中，锁紧螺母3的内螺纹为带有一定锥度的锥形螺纹，固定座6的外螺纹为圆柱螺纹。
在本实施例的可选方案中，还包括锁销4；锁销4穿过锁紧螺母3连接在固定座6上。
在本实施例的可选方案中，第一轴承1的轴线与第二轴承2的轴线重合。
在本实施例的可选方案中，第一轴承1与第二轴承2相邻设置。
在本实施例的可选方案中，第一轴承1的一侧与第二轴承2的一侧贴合。
在本实施例的可选方案中，第一轴承1为圆锥滚子轴承。
在本实施例的可选方案中，第二轴承2为圆锥滚子轴承。
在本实施例的可选方案中，第一轴承1的圆锥滚子倾向轴线的一端与第二轴承2的圆锥滚子倾向轴线的一端相向。
在本实施例中，第一轴承1的圆锥滚子倾向轴线的一端朝向第二轴承2的圆锥滚子倾向轴线的一端。
在本实施例中，第一轴承1与第二轴承2背靠背设置。
本结构依据锁紧螺母3的螺牙受载变形情况，设计一种锥形螺纹的螺纹副，保证在锁紧螺母3受载变形后各个螺牙能够均匀承受载荷，提升了锁紧螺母3在工作载荷作用下的承载性能，从而提升了锁紧螺母3的锁紧性能，有效地避免了因锁紧螺母3受载变形而导致的螺纹副啮合状态不良进而引起的锁紧失效问题。
实施例二：
在本实施例的可选方案中，本实施例提供的一种通过变形补偿提高螺纹承载能力的结构，包括固定座6、壳体5、第一轴承1、第二轴承2及锁紧螺母3；第一轴承1和第二轴承2均设置在固定座6与壳体5之间；锁紧螺母3螺纹连接在固定座6的端部；在锁紧螺母3的轴截面上，锁紧螺母3的内螺纹的延伸方向与固定座6的外螺纹的延伸方向成夹角，且该夹角的开口方向朝向锁紧螺母3的外侧。
在本实施例中，可以理解，在锁紧螺母3的轴截面上，或者在固定座6的轴截面上，锁紧螺母3的内螺纹的延伸方向与固定座6的外螺纹的延伸方向成夹角，且该夹角的开口方向朝向锁紧螺母3的外侧。
在本实施例中，需要说明的是，所谓锁紧螺母3的外侧，为锁紧螺母3未与轴承接触的一侧。
在本实施例的可选方案中，如图4、图5所示，在锁紧螺母3的轴截面上，锁紧螺母3的内螺纹的延伸方向与锁紧螺母3的轴线平行，固定座6的外螺纹的延伸方向与锁紧螺母3的轴线成夹角。
在本实施例中，固定座6的外螺纹为带有一定锥度的锥形螺纹，锁紧螺母3的内螺纹为圆柱螺纹。
在本实施例的可选方案中，还包括锁销4；锁销4穿过锁紧螺母3连接在固定座6上。
在本实施例的可选方案中，第一轴承1的轴线与第二轴承2的轴线重合。
在本实施例的可选方案中，第一轴承1与第二轴承2相邻设置。
在本实施例的可选方案中，第一轴承1的一侧与第二轴承2的一侧贴合。
在本实施例的可选方案中，第一轴承1为圆锥滚子轴承。
在本实施例的可选方案中，第二轴承2为圆锥滚子轴承。
在本实施例的可选方案中，第一轴承1的圆锥滚子倾向轴线的一端与第二轴承2的圆锥滚子倾向轴线的一端相向。
在本实施例中，第一轴承1的圆锥滚子倾向轴线的一端朝向第二轴承2的圆锥滚子倾向轴线的一端。
在本实施例中，第一轴承1与第二轴承2背靠背设置。
实施例三：
在本实施例的可选方案中，本实施例提供的一种通过变形补偿提高螺纹承载能力的结构，包括固定座6、壳体5、第一轴承1、第二轴承2及锁紧螺母3；第一轴承1和第二轴承2均设置在固定座6与壳体5之间；锁紧螺母3螺纹连接在固定座6的端部；在锁紧螺母3的轴截面上，锁紧螺母3的内螺纹的延伸方向与固定座6的外螺纹的延伸方向成夹角，且该夹角的开口方向朝向锁紧螺母3的外侧。
在本实施例中，可以理解，在锁紧螺母3的轴截面上，或者在固定座6的轴截面上，锁紧螺母3的内螺纹的延伸方向与固定座6的外螺纹的延伸方向成夹角，且该夹角的开口方向朝向锁紧螺母3的外侧。
在本实施例中，需要说明的是，所谓锁紧螺母3的外侧，为锁紧螺母3未与轴承接触的一侧。
在本实施例的可选方案中，在锁紧螺母3的轴截面上，锁紧螺母3的内螺纹的延伸方向与锁紧螺母3的轴线成夹角，固定座6的外螺纹的延伸方向与锁紧螺母3的轴线亦成夹角。
在本实施例中，锁紧螺母3的内螺纹为带有一定锥度的锥形螺纹，固定座6的外螺纹亦为带有一定锥度的锥形螺纹。
在本实施例的可选方案中，还包括锁销4；锁销4穿过锁紧螺母3连接在固定座6上。
在本实施例的可选方案中，第一轴承1的轴线与第二轴承2的轴线重合。
在本实施例的可选方案中，第一轴承1与第二轴承2相邻设置。
在本实施例的可选方案中，第一轴承1的一侧与第二轴承2的一侧贴合。
在本实施例的可选方案中，第一轴承1为圆锥滚子轴承。
在本实施例的可选方案中，第二轴承2为圆锥滚子轴承。
在本实施例的可选方案中，第一轴承1的圆锥滚子倾向轴线的一端与第二轴承2的圆锥滚子倾向轴线的一端相向。
在本实施例中，第一轴承1的圆锥滚子倾向轴线的一端朝向第二轴承2的圆锥滚子倾向轴线的一端。
在本实施例中，第一轴承1与第二轴承2背靠背设置。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种通过变形补偿提高螺纹承载能力的结构，其特征在于，包括固定座(6)、壳体(5)、第一轴承(1)、第二轴承(2)及锁紧螺母(3)；
所述第一轴承(1)和所述第二轴承(2)均设置在所述固定座(6)与所述壳体(5)之间；
所述锁紧螺母(3)螺纹连接在所述固定座(6)的端部；
在所述锁紧螺母(3)的轴截面上，所述锁紧螺母(3)的内螺纹的延伸方向与所述固定座(6)的外螺纹的延伸方向成夹角，且该夹角的开口方向朝向所述锁紧螺母(3)的外侧。
2.根据权利要求1所述的通过变形补偿提高螺纹承载能力的结构，其特征在于，在所述锁紧螺母(3)的轴截面上，所述锁紧螺母(3)的内螺纹的延伸方向与所述锁紧螺母(3)的轴线成夹角，所述固定座(6)的外螺纹的延伸方向与所述锁紧螺母(3)的轴线平行。
3.根据权利要求1所述的通过变形补偿提高螺纹承载能力的结构，其特征在于，在所述锁紧螺母(3)的轴截面上，所述锁紧螺母(3)的内螺纹的延伸方向与所述锁紧螺母(3)的轴线平行，所述固定座(6)的外螺纹的延伸方向与所述锁紧螺母(3)的轴线成夹角。
4.根据权利要求1所述的通过变形补偿提高螺纹承载能力的结构，其特征在于，还包括锁销(4)；
所述锁销(4)穿过所述锁紧螺母(3)连接在所述固定座(6)上。
5.根据权利要求1所述的通过变形补偿提高螺纹承载能力的结构，其特征在于，所述第一轴承(1)的轴线与所述第二轴承(2)的轴线重合。
6.根据权利要求1所述的通过变形补偿提高螺纹承载能力的结构，其特征在于，所述第一轴承(1)与所述第二轴承(2)相邻设置。
7.根据权利要求6所述的通过变形补偿提高螺纹承载能力的结构，其特征在于，所述第一轴承(1)的一侧与所述第二轴承(2)的一侧贴合。
8.根据权利要求1所述的通过变形补偿提高螺纹承载能力的结构，其特征在于，所述第一轴承(1)为圆锥滚子轴承。
9.根据权利要求8所述的通过变形补偿提高螺纹承载能力的结构，其特征在于，所述第二轴承(2)为圆锥滚子轴承。
10.根据权利要求9所述的通过变形补偿提高螺纹承载能力的结构，其特征在于，所述第一轴承(1)的圆锥滚子倾向轴线的一端与所述第二轴承(2)的圆锥滚子倾向轴线的一端相向。
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