CN109940526B - 锥面定心结构及装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锥面定心结构及装配方法，包括：内转轴，内转轴外同轴装设有外转轴，内转轴第一端的外圆上设有环形的限位轴肩，内转轴第二端的外圆上加工有外螺纹。内转轴第一端的外圆上装设有第一限位环，第一限位环位于限位轴肩的内侧且第一限位环的端部顶抵限位轴肩，并第一限位环的外环面与外转轴的内周壁锥面配合。内转轴第二端的外圆上装设有第二限位环，第二限位环的外环面与外转轴的内周壁锥面配合，且第二限位环的外环面与外转轴的内周壁的锥面配合方向与第一限位环的外环面与外转轴的内周壁的锥面配合方向相反。内转轴第二端的外圆上装设有与其螺纹连接的锁紧螺母，锁紧螺母的端部顶抵第二限位环的端部。

Description

锥面定心结构及装配方法

技术领域

本发明涉及航空发动机领域，特别地，涉及一种锥面定心结构。此外，本发明还涉及一种用于装配出该锥面定心结构的装配方法。

背景技术

航空发动机转子系统目前大量使用圆柱面定心、轴肩轴向限位的装配方式，如图1所示，用于保证转子系统零件间的可靠连接。由于发动机转子所处环境温度较高，且温度梯度大，相关零件之间存在热变形不匹配问题，在发动机工作过程中造成圆柱定心面处径向间隙过大，进而造成转子振动大，严重时会造成发动机转、静子刮磨，诱发发动机停车，最终造成严重事故。为保证发动机工作过程中不出现径向间隙过大的问题，在发动机装配时，通常会在圆柱面定心位置设计较大的过盈量，较大的过盈量对发动机装配、分解带来较大难度，装配工艺性差。

发明内容

本发明提供了一种锥面定心结构及装配方法，以解决采用圆柱面定心时存在的定心面处径向热变形大而产生间隙易使转子振动大及装配、分解难的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种锥面定心结构，包括内转轴，内转轴外同轴装设有外转轴，内转轴第一端的外圆上设有环形的限位轴肩，内转轴第二端的外圆上加工有外螺纹；内转轴第一端的外圆上装设有第一限位环，第一限位环位于限位轴肩的内侧且第一限位环的端部顶抵限位轴肩，第一限位环的外环面与外转轴的内周壁锥面配合；内转轴第二端的外圆上装设有第二限位环，第二限位环的外环面与外转轴的内周壁锥面配合，且第二限位环的外环面与外转轴的内周壁的锥面配合方向与第一限位环的外环面与外转轴的内周壁的锥面配合方向相反；内转轴第二端的外圆上装设有与其螺纹连接的锁紧螺母，锁紧螺母的端部顶抵第二限位环的端部，以使第二限位环将外转轴朝内转轴第一端的方向顶紧。

进一步地，第一限位环的外环面上设有呈环形的第一锥环面，第一锥环面的大端朝向限位轴肩，外转轴第一端的内周壁上设有与第一锥环面匹配的第一配合锥面；第二限位环的外环面上设有呈环形的第二锥环面，第二锥环面的大端朝向锁紧螺母，外转轴第二端的内周壁上设有与第二锥环面匹配的第二配合锥面。

进一步地，内转轴第一端的外周壁上设有贯通的第一销孔；第一限位环上顶抵限位轴肩的端面上设有内凹且与第一销孔对应的限位槽；外转轴第一端的外周壁上设有贯通且与第一销孔对应的第二销孔；锥面定心结构还包括连接销，连接销依次穿过第二销孔、限位槽及第一销孔后将外转轴、第一限位环及内转轴三者连接成整体以防周向转动。

进一步地，第一限位环的外环面上设有沿其轴向依次间隔设置且呈环形的多个第一锥环面，第一锥环面的大端朝向限位轴肩，第一限位环的外环面上还设有用于将各第一锥环面均分为沿周向依次间隔设置的多段第一锥面段的多个第一缺口面，各第一缺口面沿第一限位环的轴向贯穿各第一锥环面；外转轴第一端的内周壁上设有与多个第一锥环面匹配的多个第一配合锥面，外转轴第一端的内周壁上还设有用于将各第一配合锥面均分为沿周向依次间隔设置的多段第一配合锥段的多个第一配合面，各第一配合面沿外转轴的轴向贯穿各第一配合锥面，且第一配合锥段对应的圆心角等于或小于对应设置的第一缺口面对应的圆心角。

进一步地，第二限位环的外环面上设有呈环形的第二锥环面，第二锥环面的大端朝向锁紧螺母，外转轴第二端的内周壁上设有与第二锥环面匹配的第二配合锥面。

进一步地，内转轴第一端的外周壁上设有贯通的第一销孔；第一限位环上顶抵限位轴肩的端面上设有内凹且与第一销孔对应的限位槽；外转轴第一端的外周壁上设有贯通且与第一销孔对应的第二销孔；锥面定心结构还包括连接销，连接销依次穿过第二销孔、限位槽及第一销孔后将外转轴、第一限位环及内转轴三者连接成整体以防周向转动。

进一步地，第二限位环的外环面上设有沿其轴向依次间隔设置且呈环形的多个第二锥环面，第二锥环面的大端朝向锁紧螺母，第二限位环的外环面上还设有用于将各第二锥环面均分为沿周向依次间隔设置的多段第二锥面段的多个第二缺口面，各第二缺口面沿第二限位环的轴向依次贯穿各第二锥环面；外转轴第二端的内周壁上设有与多个第二锥环面匹配的多个第二配合锥面，外转轴第二端的内周壁上还设有用于将各第二配合锥面均分为沿周向依次间隔设置的多段第二配合锥段的多个第二配合面，各第二配合面沿外转轴的轴向依次贯穿各第二配合锥面，且第二锥面段对应的圆心角等于或小于对应设置的第二配合面对应的圆心角。

根据本发明的另一方面，还提供了一种锥面定心结构的装配方法，用于装配出如上述的锥面定心结构，装配方法包括以下步骤：安装内转轴，并将内转轴沿轴向拉伸以使内转轴在工作中始终具有沿轴向收缩的初始应力；将第一限位环从内转轴的第二端装入并装至内转轴第一端的外圆上，使第一限位环的端部顶抵内转轴上的限位轴肩，第一限位环上的限位槽对应内转轴上的第一销孔；将外转轴从内转轴的第二端装入并装至内转轴的外圆上，使外转轴上的第一配合锥面与第一限位环上的第一锥环面配合，且外转轴上的第二销孔与第一销孔对应后，再将连接销依次插入第二销孔、限位槽及第一销孔中；将第二限位环从内转轴的第二端装入并装至内转轴第二端的外圆上，使第二限位环的第二锥环面与外转轴上的第二配合锥面配合并顶紧；采用工装拉伸内转轴后再将锁紧螺母装至内转轴第二端的外圆上，使锁紧螺母的端部顶紧第二限位环的端部，保证内转轴在工作中始终具有沿轴向收缩的初始应力。

根据本发明的另一方面，还提供了一种锥面定心结构的装配方法，用于装配出如上述的锥面定心结构，装配方法包括以下步骤：安装内转轴，并将内转轴沿轴向拉伸以使内转轴在工作中始终具有沿轴向收缩的初始应力；将第一限位环装至内转轴第一端的外圆上，使第一限位环的端部顶抵内转轴上的限位轴肩，第一限位环上的限位槽对应内转轴上的第一销孔；使外转轴上的第一配合锥段与第一限位环上的第一缺口面对应后，将外转轴沿轴向装至内转轴的外圆上，外转轴沿轴向安装到位后再将外转轴沿周向旋转，使第一配合锥段与第一限位环上的第一锥面段配合，且外转轴上的第二销孔与第一销孔对应，再将连接销依次插入第二销孔、限位槽及第一销孔中；将第二限位环装至内转轴第二端的外圆上，使第二限位环的第二锥环面与外转轴上的第二配合锥面配合并顶紧；采用工装拉伸内转轴后再将锁紧螺母装至内转轴第二端的外圆上，使锁紧螺母的端部顶紧第二限位环的端部，保证内转轴在工作中始终具有沿轴向收缩的初始应力。

根据本发明的另一方面，还提供了一种锥面定心结构的装配方法，用于装配出如上述的锥面定心结构，装配方法包括以下步骤：安装内转轴，并将内转轴沿轴向拉伸以使内转轴在工作中始终具有沿轴向收缩的初始应力；将第一限位环装至内转轴第一端的外圆上，使第一限位环的端部顶抵内转轴上的限位轴肩，第一限位环上的限位槽对应内转轴上的第一销孔；使外转轴上的第一配合锥段与第一限位环上的第一缺口面对应后，将外转轴沿轴向装至内转轴的外圆上，外转轴沿轴向安装到位后再将外转轴沿周向旋转，使第一配合锥段与第一限位环上的第一锥面段配合，且外转轴上的第二销孔与第一销孔对应，再将连接销依次插入第二销孔、限位槽及第一销孔中；使第二限位环上的第二锥面段与外转轴上的第二配合面对应后，将第二限位环沿轴向装至内转轴第二端的外圆上，第二限位环沿轴向安装到位后再将第二限位环沿周向旋转，使第二锥面段与外转轴上的第二配合锥段配合并顶紧；采用工装拉伸内转轴后再将锁紧螺母装至内转轴第二端的外圆上，使锁紧螺母的端部顶紧第二限位环的端部，保证内转轴在工作中始终具有沿轴向收缩的初始应力。

本发明具有以下有益效果：

本发明的锥面定心结构中，该定心结构的第二端螺纹装设有锁紧螺母，锁紧螺母的端部顶抵第二限位环的端部，以使第二限位环将外转轴朝内转轴第一端的方向顶紧，而第一限位环的外环面与外转轴的内周壁锥面配合，第二限位环的外环面与外转轴的内周壁也锥面配合，且第二限位环的外环面与外转轴的内周壁的锥面配合方向与第一限位环的外环面与外转轴的内周壁的锥面配合方向相反，从而外转轴在第二限位环和第一限位环的相对作用力下，可稳定的装设在内转轴上且分别与第一限位环和第二限位环形成锥面配合，从而该锥面定心结构定心良好，可提高转子的稳定性；实际工作中，当内转轴沿轴向热变形时，由于第一限位环和第二限位环分别与外转轴为锥面配合，从而可保证第一限位环、第二限位环分别与外转轴始终接触，进而保证转子系统良好定心，防止定心面处径向间隙大进而引发转子振动大，造成发动机转、静子刮磨进而诱发发动机停车造成严重事故的问题；该锥面定心结构中，没有采用现有技术中圆柱面定心的大过盈配合，进而可显著提高发动机的装配性，降低发动机装配、分解的难度；

采用本发明的装配方法时，由于将内转轴沿轴向拉伸以使内转轴在工作中始终具有沿轴向收缩的初始应力，从而当内转轴沿轴向热变形伸长时，该初始应力带动锁紧螺母使锁紧螺母始终顶紧第二限位环，进而使第二限位环始终顶紧外转轴，使外转轴在第二限位环和第一限位环的相对作用力下，始终稳定的装设在内转轴上且分别与第一限位环和第二限位环形成锥面配合，进而提高锥面定心结构的定心效果，最终提高转子的稳定性；另一方面，采用本发明的装配方法时，装配操作简单、省时省力，且由于没有采用现有技术中圆柱面定心的大过盈配合，进而可显著降低发动机装配后分解的难度、提高分解效率。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是现有的圆柱面定心结构；

图2是本发明优选实施例的锥面定心结构的剖视结构示意图；

图3是图2中第一限位环的空间结构示意图；

图4是图3的剖视主视结构示意图；

图5是图2中外转轴的剖视空间结构示意图；

图6是图5的剖视主视结构示意图；

图7是图2的装配示意图。

图例说明

10、内转轴；101、限位轴肩；102、第一销孔；20、外转轴；2011、第一配合锥段；202、第二配合锥面；203、第二销孔；204、第一配合面；30、第一限位环；3011、第一锥面段；302、限位槽；303、第一缺口面；40、第二限位环；401、第二锥环面；50、连接销。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

参照图2，本发明的优选实施例提供了一种锥面定心结构，包括：内转轴10，内转轴10外同轴装设有外转轴20，内转轴10第一端的外圆上设有环形的限位轴肩101，内转轴10第二端的外圆上加工有外螺纹。内转轴10第一端的外圆上装设有第一限位环30，第一限位环30位于限位轴肩101的内侧且第一限位环30的端部顶抵限位轴肩101，并第一限位环30的外环面与外转轴20的内周壁锥面配合。内转轴10第二端的外圆上装设有第二限位环40，第二限位环40的外环面与外转轴20的内周壁锥面配合，且第二限位环40的外环面与外转轴20的内周壁的锥面配合方向与第一限位环30的外环面与外转轴20的内周壁的锥面配合方向相反。内转轴10第二端的外圆上装设有与其螺纹连接的锁紧螺母（图未示），锁紧螺母的端部顶抵第二限位环40的端部，以使第二限位环40将外转轴20朝内转轴10第一端的方向顶紧。

本发明的锥面定心结构中，该定心结构的第二端螺纹装设有锁紧螺母，锁紧螺母的端部顶抵第二限位环40的端部，以使第二限位环40将外转轴20朝内转轴10第一端的方向顶紧，而第一限位环30的外环面与外转轴20的内周壁锥面配合，第二限位环40的外环面与外转轴20的内周壁也锥面配合，且第二限位环40的外环面与外转轴20的内周壁的锥面配合方向与第一限位环30的外环面与外转轴20的内周壁的锥面配合方向相反，从而外转轴20在第二限位环40和第一限位环30的相对作用力下，可稳定的装设在内转轴10上且分别与第一限位环30和第二限位环40形成锥面配合，从而该锥面定心结构定心良好，可提高转子的稳定性；实际工作中，当内转轴10沿轴向热变形伸长时，内转轴10由于初始拉伸产生的始终存在的轴向收缩力，第一限位环30和第二限位环40分别与外转轴20为锥面配合，从而可保证第一限位环30、第二限位环40分别与外转轴20始终接触，进而保证转子系统良好定心，防止定心面处径向间隙大进而引发转子振动大，造成发动机转、静子刮磨进而诱发发动机停车造成严重事故的问题；该锥面定心结构中，没有采用现有技术中圆柱面定心的大过盈配合，进而可显著提高发动机的装配性，降低发动机装配、分解的难度。

可选地，本发明的第一实施例，图未示，第一限位环30的外环面上设有呈环形的第一锥环面，第一锥环面的大端朝向限位轴肩101，外转轴20第一端的内周壁上设有与第一锥环面匹配的第一配合锥面，第一限位环30和外转轴20两者通过第一锥环面与第一配合锥面的配合形成锥面配合。第二限位环40的外环面上设有呈环形的第二锥环面401，第二锥环面401的大端朝向锁紧螺母，外转轴20第二端的内周壁上设有与第二锥环面401匹配的第二配合锥面202，第二限位环40和外转轴20两者通过第二锥环面401与第二配合锥面202的配合形成锥面配合。

进一步地，如图3-7所示，内转轴10第一端的外周壁上设有贯通的第一销孔102。第一限位环30上顶抵限位轴肩101的端面上设有内凹且与第一销孔102对应的限位槽302。外转轴20第一端的外周壁上设有贯通且与第一销孔102对应的第二销孔203。锥面定心结构还包括连接销50，连接销50依次穿过第二销孔203、限位槽302及第一销孔102后将外转轴20、第一限位环30及内转轴10三者连接成整体。优选地，第一销孔102的数量为多个，多个第一销孔102沿内转轴10的周向依次间隔设置，从而第一限位环30上对应设有多个限位槽302，且外转轴20上对应设有多个第二销孔203，连接销50的数量也为多个，进而进一步提高第一限位环30和外转轴20的定位精度，也可使外转轴20、第一限位环30及内转轴10三者在多根连接销50的作用下更加稳固的连接成整体以防周向转动。更优选地，连接销50与第二销孔203和第一销孔102均为间隙配合，便于后期连接销50的拆卸，且第一销孔102和第二销孔203的布置位置为径向上需设置轴承的地方，通过轴承内环防止连接销50飞出，提高定心结构整体的稳定性。

可选地，本发明的第二实施例，如图2-6所示，第一限位环30的外环面上设有沿其轴向依次间隔设置且呈环形的多个第一锥环面，第一锥环面的大端朝向限位轴肩101，第一限位环30的外环面上还设有用于将各第一锥环面均分为沿周向依次间隔设置的多段第一锥面段3011的多个第一缺口面303，各第一缺口面303沿第一限位环30的轴向贯穿各第一锥环面。外转轴20第一端的内周壁上设有与多个第一锥环面匹配的多个第一配合锥面，外转轴20第一端的内周壁上还设有用于将各第一配合锥面均分为沿周向依次间隔设置的多段第一配合锥段2011的多个第一配合面204，各第一配合面204沿外转轴20的轴向贯穿各第一配合锥面，且第一配合锥段2011对应的圆心角等于或小于对应设置的第一缺口面303对应的圆心角。由于内转轴10的第一端与外转轴20之间的间隙较小，故而不易使第一限位环30的外环面与外转轴20的内环面间形成接触面积大的大锥面配合，故而本发明中，使第一限位环30和外转轴20两者通过多个第一锥面段3011与对应设置的多个第一配合锥段2011的配合形成多层锥面配合，进而增大第一限位环30与外转轴20间的锥面配合面积，提高锥面定心结构的稳定性。第一配合锥段2011对应的圆心角等于或小于对应设置的第一缺口面303对应的圆心角，便于使第一配合锥段2011与第一缺口面303对准后，再将外转轴20装至内转轴10上，以避免外转轴20装入过程中其上的第一配合锥段2011与第一限位环30上的第一锥面段3011干涉。

进一步地，如图2-6所示，第二限位环40的外环面上设有呈环形的第二锥环面401，第二锥环面401的大端朝向锁紧螺母，外转轴20第二端的内周壁上设有与第二锥环面401匹配的第二配合锥面202。由于内转轴10的第二端与外转轴20之间的间隙较大，故而使第二限位环40和外转轴20两者通过第二锥环面401与第二配合锥面202的配合形成锥面配合，即可满足锥面定心结构稳定性的要求。

更进一步地，如图2-7所示，内转轴10第一端的外周壁上设有贯通的第一销孔102。第一限位环30上顶抵限位轴肩101的端面上设有内凹且与第一销孔102对应的限位槽302。外转轴20第一端的外周壁上设有贯通且与第一销孔102对应的第二销孔203。锥面定心结构还包括连接销50，连接销50依次穿过第二销孔203、限位槽302及第一销孔102后将外转轴20、第一限位环30及内转轴10三者连接成整体以防周向转动。优选地，第一销孔102的数量为多个，多个第一销孔102沿内转轴10的周向依次间隔设置，从而第一限位环30上对应设有多个限位槽302，且外转轴20上对应设有多个第二销孔203，连接销50的数量也为多个，进而进一步提高第一限位环30和外转轴20的定位精度，也可使外转轴20、第一限位环30及内转轴10三者在多根连接销50的作用下更加稳固的连接成整体。更优选地，连接销50与第二销孔203和第一销孔102均为间隙配合，便于后期连接销50的拆卸，且第一销孔102和第二销孔203的布置位置为径向上需设置轴承的地方，通过轴承内环防止连接销50飞出，提高定心结构整体的稳定性。

可选地，本发明的第三实施例，图未示，第一限位环30的外环面上设有沿其轴向依次间隔设置且呈环形的多个第一锥环面，第一锥环面的大端朝向限位轴肩101，第一限位环30的外环面上还设有用于将各第一锥环面均分为沿周向依次间隔设置的多段第一锥面段3011的多个第一缺口面303，各第一缺口面303沿第一限位环30的轴向贯穿各第一锥环面。外转轴20第一端的内周壁上设有与多个第一锥环面匹配的多个第一配合锥面，外转轴20第一端的内周壁上还设有用于将各第一配合锥面均分为沿周向依次间隔设置的多段第一配合锥段2011的多个第一配合面204，各第一配合面204沿外转轴20的轴向贯穿各第一配合锥面，且第一配合锥段2011对应的圆心角等于或小于对应设置的第一缺口面303对应的圆心角。由于内转轴10的第一端与外转轴20之间的间隙较小，故而不易使第一限位环30的外环面与外转轴20的内环面间形成接触面积大的大锥面配合，故而本发明中，使第一限位环30和外转轴20两者通过多个第一锥面段3011与对应设置的多个第一配合锥段2011的配合形成多层锥面配合，进而增大第一限位环30与外转轴20间的锥面配合面积，提高锥面定心结构的稳定性。第一配合锥段2011对应的圆心角等于或小于对应设置的第一缺口面303对应的圆心角，便于使第一配合锥段2011与第一缺口面303对准后，再将外转轴20装至内转轴10上，以避免外转轴20装入过程中其上的第一配合锥段2011与第一限位环30上的第一锥面段3011干涉。

进一步地，图未示，第二限位环40的外环面上设有沿其轴向依次间隔设置且呈环形的多个第二锥环面401，第二锥环面401的大端朝向锁紧螺母，第二限位环40的外环面上还设有用于将各第二锥环面401均分为沿周向依次间隔设置的多段第二锥面段的多个第二缺口面，各第二缺口面沿第二限位环40的轴向贯穿各第二锥环面401。外转轴20第二端的内周壁上设有与多个第二锥环面401匹配的多个第二配合锥面202，外转轴20第二端的内周壁上还设有用于将各第二配合锥面202均分为沿周向依次间隔设置的多段第二配合锥段的多个第二配合面，各第二配合面沿外转轴20的轴向贯穿各第二配合锥面202，且第二锥面段对应的圆心角等于或小于对应设置的第二配合面对应的圆心角。当内转轴10的第二端与外转轴20之间的间隙较小时，不易使第二限位环40的外环面与外转轴20的内环面间形成接触面积大的大锥面配合，故而本实施例中，使第二限位环40和外转轴20两者通过多个第二锥面段与对应设置的多个第二配合锥段的配合形成多层锥面配合，进而增大第二限位环40与外转轴20间的锥面配合面积，提高锥面定心结构的稳定性。第二锥面段对应的圆心角等于或小于对应设置的第二配合面对应的圆心角，便于使第二锥面段与第二配合面对准后，再将第二限位环40装至内转轴10上，以避免第二限位环40装入过程中其上的第二锥面段与外转轴20上的第二配合锥段干涉。

更进一步地，内转轴10第一端的外周壁上设有贯通的第一销孔102。第一限位环30上顶抵限位轴肩101的端面上设有内凹且与第一销孔102对应的限位槽302。外转轴20第一端的外周壁上设有贯通且与第一销孔102对应的第二销孔203。锥面定心结构还包括连接销50，连接销50依次穿过第二销孔203、限位槽302及第一销孔102后将外转轴20、第一限位环30及内转轴10三者连接成整体。优选地，第一销孔102的数量为多个，多个第一销孔102沿内转轴10的周向依次间隔设置，从而第一限位环30上对应设有多个限位槽302，且外转轴20上对应设有多个第二销孔203，连接销50的数量也为多个，进而进一步提高第一限位环30和外转轴20的定位精度，也可使外转轴20、第一限位环30及内转轴10三者在多根连接销50的作用下更加稳固的连接成整体。更优选地，连接销50与第二销孔203和第一销孔102均为间隙配合，便于后期连接销50的拆卸，且第一销孔102和第二销孔203的布置位置为径向上需设置轴承的地方，通过轴承内环防止连接销50飞出，提高定心结构整体的稳定性。

参见图7，本发明的优选实施例还提供了一种锥面定心结构的装配方法，用于装配出如上述第一实施例的锥面定心结构，装配方法包括以下步骤：

安装内转轴10，并将内转轴10沿轴向拉伸以使内转轴10在工作中始终具有沿轴向收缩的初始应力。

将第一限位环30从内转轴10的第二端装入并装至内转轴10第一端的外圆上，使第一限位环30的端部顶抵内转轴10上的限位轴肩101，第一限位环30上的限位槽302对应内转轴10上的第一销孔102。

将外转轴20从内转轴10的第二端装入并装至内转轴10的外圆上，使外转轴20上的第一配合锥面与第一限位环30上的第一锥环面配合，且外转轴20上的第二销孔203与第一销孔102对应后，再将连接销50依次插入第二销孔203、限位槽302及第一销孔102中。

将第二限位环40从内转轴10的第二端装入并装至内转轴10第二端的外圆上，使第二限位环40的第二锥环面401与外转轴20上的第二配合锥面202配合并顶紧。

采用工装拉伸内转轴10后再将锁紧螺母装至内转轴10第二端的外圆上，使锁紧螺母的端部顶紧第二限位环40的端部，保证内转轴10在工作中始终具有沿轴向收缩的初始应力。

采用本发明的装配方法装配如上述第一实施例的锥面定心结构时，由于将内转轴10沿轴向拉伸以使内转轴10在工作中始终具有沿轴向收缩的初始应力，从而当内转轴10沿轴向热变形时，该初始应力带动锁紧螺母使锁紧螺母始终顶紧第二限位环40，进而使第二限位环40始终顶紧外转轴20，使外转轴20在第二限位环40和第一限位环30的相对作用力下，始终稳定的装设在内转轴10上且分别与第一限位环30和第二限位环40形成锥面配合，进而提高锥面定心结构的定心效果，最终提高转子的稳定性；另一方面，采用本发明的装配方法装配如上述第一实施例的锥面定心结构时，装配操作简单、省时省力，且由于没有采用现有技术中圆柱面定心的大过盈配合，进而可显著降低发动机装配后分解的难度、提高分解效率。在另一装配方式中，首先在外转轴20第一端的端面上设置沿轴向内凹的限位缺口，装配外转轴20时，首先将连接销50预插在限位槽302和对应的第一销孔102中，待外转轴20由内转轴10的第二端插入的过程中，外转轴20上的限位缺口顶抵连接销50时，表面外转轴20沿轴向装配到位，这时再拔出连接销50，并旋转外转轴20使第二销孔203对应限位槽302,，即表明外转轴20沿周向旋转到位，最后再将连接销50依次插入第二销孔203、限位槽302及第一销孔102中，该种方式可很快确定外转轴20沿轴向是否装配到位，极大提高装配效率。

参见图7，本发明的优选实施例还提供了一种锥面定心结构的装配方法，用于装配出如上述第二实施例的锥面定心结构，装配方法包括以下步骤：

安装内转轴10，并将内转轴10沿轴向拉伸以使内转轴10在工作中始终具有沿轴向收缩的初始应力。

将第一限位环30装至内转轴10第一端的外圆上，使第一限位环30的端部顶抵内转轴10上的限位轴肩101，第一限位环30上的限位槽302对应内转轴10上的第一销孔102。

使外转轴20上的第一配合锥段2011与第一限位环30上的第一缺口面303对应后，将外转轴20沿轴向装至内转轴10的外圆上，外转轴20沿轴向安装到位后再将外转轴20沿周向旋转，使第一配合锥段2011与第一限位环30上的第一锥面段3011配合，且外转轴20上的第二销孔203与第一销孔102对应，再将连接销50依次插入第二销孔203、限位槽302及第一销孔102中。

将第二限位环40装至内转轴10第二端的外圆上，使第二限位环40的第二锥环面401与外转轴20上的第二配合锥面202配合并顶紧。

采用工装拉伸内转轴10后再将锁紧螺母装至内转轴10第二端的外圆上，使锁紧螺母的端部顶紧第二限位环40的端部，保证内转轴10在工作中始终具有沿轴向收缩的初始应力。

采用本发明的装配方法装配如上述第二实施例的锥面定心结构时，由于将内转轴10沿轴向拉伸以使内转轴10在工作中始终具有沿轴向收缩的初始应力，从而当内转轴10沿轴向热变形时，该初始应力带动锁紧螺母使锁紧螺母始终顶紧第二限位环40，进而使第二限位环40始终顶紧外转轴20，使外转轴20在第二限位环40和第一限位环30的相对作用力下，始终稳定的装设在内转轴10上且分别与第一限位环30和第二限位环40形成锥面配合，进而提高锥面定心结构的定心效果，最终提高转子的稳定性；另一方面，采用本发明的装配方法装配如上述第二实施例的锥面定心结构时，装配操作简单、省时省力，且由于没有采用现有技术中圆柱面定心的大过盈配合，进而可显著降低发动机装配后分解的难度、提高分解效率。

参见图7，本发明的优选实施例还提供了一种锥面定心结构的装配方法，用于装配出如上述第三实施例的锥面定心结构，装配方法包括以下步骤：

安装内转轴10，并将内转轴10沿轴向拉伸以使内转轴10在工作中始终具有沿轴向收缩的初始应力。

将第一限位环30装至内转轴10第一端的外圆上，使第一限位环30的端部顶抵内转轴10上的限位轴肩101，第一限位环30上的限位槽302对应内转轴10上的第一销孔102。

使外转轴20上的第一配合锥段2011与第一限位环30上的第一缺口面303对应后，将外转轴20沿轴向装至内转轴10的外圆上，外转轴20沿轴向安装到位后再将外转轴20沿周向旋转，使第一配合锥段2011与第一限位环30上的第一锥面段3011配合，且外转轴20上的第二销孔203与第一销孔102对应，再将连接销50依次插入第二销孔203、限位槽302及第一销孔102中。

使第二限位环40上的第二锥面段与外转轴20上的第二配合面对应后，将第二限位环40沿轴向装至内转轴10第二端的外圆上，第二限位环40沿轴向安装到位后再将第二限位环40沿周向旋转，使第二锥面段与外转轴20上的第二配合锥段配合并顶紧。

采用工装拉伸内转轴10后再将锁紧螺母装至内转轴10第二端的外圆上，使锁紧螺母的端部顶紧第二限位环40的端部，保证内转轴10在工作中始终具有沿轴向收缩的初始应力。

采用本发明的装配方法装配如上述第三实施例的锥面定心结构时，由于将内转轴10沿轴向拉伸以使内转轴10在工作中始终具有沿轴向收缩的初始应力，从而当内转轴10沿轴向热变形时，该初始应力带动锁紧螺母使锁紧螺母始终顶紧第二限位环40，进而使第二限位环40始终顶紧外转轴20，使外转轴20在第二限位环40和第一限位环30的相对作用力下，始终稳定的装设在内转轴10上且分别与第一限位环30和第二限位环40形成锥面配合，进而提高锥面定心结构的定心效果，最终提高转子的稳定性；另一方面，采用本发明的装配方法装配如上述第三实施例的锥面定心结构时，装配操作简单、省时省力，且由于没有采用现有技术中圆柱面定心的大过盈配合，进而可显著降低发动机装配后分解的难度、提高分解效率。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种锥面定心结构，包括内转轴（10），所述内转轴（10）外同轴装设有外转轴（20），其特征在于，

所述内转轴（10）第一端的外圆上设有环形的限位轴肩（101），所述内转轴（10）第二端的外圆上加工有外螺纹；

所述内转轴（10）第一端的外圆上装设有第一限位环（30），所述第一限位环（30）位于所述限位轴肩（101）的内侧且所述第一限位环（30）的端部顶抵所述限位轴肩（101），所述第一限位环（30）的外环面与所述外转轴（20）的内周壁锥面配合；

所述内转轴（10）第二端的外圆上装设有第二限位环（40），所述第二限位环（40）的外环面与所述外转轴（20）的内周壁锥面配合，且所述第二限位环（40）的外环面与所述外转轴（20）的内周壁的锥面配合方向与所述第一限位环（30）的外环面与所述外转轴（20）的内周壁的锥面配合方向相反；

所述内转轴（10）第二端的外圆上装设有与其螺纹连接的锁紧螺母，所述锁紧螺母的端部顶抵所述第二限位环（40）的端部，以使所述第二限位环（40）将所述外转轴（20）朝所述内转轴（10）第一端的方向顶紧；

所述第一限位环（30）的外环面上设有沿其轴向依次间隔设置且呈环形的多个第一锥环面，所述第一锥环面的大端朝向所述限位轴肩（101），所述第一限位环（30）的外环面上还设有用于将各所述第一锥环面均分为沿周向依次间隔设置的多段第一锥面段（3011）的多个第一缺口面（303），各所述第一缺口面（303）沿所述第一限位环（30）的轴向贯穿各所述第一锥环面；

所述外转轴（20）第一端的内周壁上设有与多个所述第一锥环面匹配的多个第一配合锥面，所述外转轴（20）第一端的内周壁上还设有用于将各所述第一配合锥面均分为沿周向依次间隔设置的多段第一配合锥段（2011）的多个第一配合面（204），各所述第一配合面（204）沿所述外转轴（20）的轴向贯穿各所述第一配合锥面，且所述第一配合锥段（2011）对应的圆心角等于或小于对应设置的所述第一缺口面（303）对应的圆心角。

2.根据权利要求1所述的锥面定心结构，其特征在于，

所述第二限位环（40）的外环面上设有呈环形的第二锥环面（401），所述第二锥环面（401）的大端朝向所述锁紧螺母，所述外转轴（20）第二端的内周壁上设有与所述第二锥环面（401）匹配的第二配合锥面（202）。

3.根据权利要求2所述的锥面定心结构，其特征在于，

所述内转轴（10）第一端的外周壁上设有贯通的第一销孔（102）；

所述第一限位环（30）上顶抵所述限位轴肩（101）的端面上设有内凹且与所述第一销孔（102）对应的限位槽（302）；

所述外转轴（20）第一端的外周壁上设有贯通且与所述第一销孔（102）对应的第二销孔（203）；

所述锥面定心结构还包括连接销（50），所述连接销（50）依次穿过所述第二销孔（203）、所述限位槽（302）及所述第一销孔（102）后将所述外转轴（20）、所述第一限位环（30）及所述内转轴（10）三者连接成整体以防周向转动。

4.根据权利要求1所述的锥面定心结构，其特征在于，

所述第二限位环（40）的外环面上设有沿其轴向依次间隔设置且呈环形的多个第二锥环面（401），所述第二锥环面（401）的大端朝向所述锁紧螺母，所述第二限位环（40）的外环面上还设有用于将各所述第二锥环面（401）均分为沿周向依次间隔设置的多段第二锥面段的多个第二缺口面，各所述第二缺口面沿所述第二限位环（40）的轴向依次贯穿各所述第二锥环面（401）；

所述外转轴（20）第二端的内周壁上设有与多个所述第二锥环面（401）匹配的多个第二配合锥面（202），所述外转轴（20）第二端的内周壁上还设有用于将各所述第二配合锥面（202）均分为沿周向依次间隔设置的多段第二配合锥段的多个第二配合面，各所述第二配合面沿所述外转轴（20）的轴向依次贯穿各所述第二配合锥面（202），且所述第二锥面段对应的圆心角等于或小于对应设置的所述第二配合面对应的圆心角。

5.一种锥面定心结构的装配方法，其特征在于，用于装配出如权利要求3所述的锥面定心结构，装配方法包括以下步骤：

安装内转轴（10），并将所述内转轴（10）沿轴向拉伸以使所述内转轴（10）在工作中始终具有沿轴向收缩的初始应力；

将第一限位环（30）装至所述内转轴（10）第一端的外圆上，使所述第一限位环（30）的端部顶抵所述内转轴（10）上的限位轴肩（101），所述第一限位环（30）上的限位槽（302）对应所述内转轴（10）上的第一销孔（102）；

使外转轴（20）上的第一配合锥段（2011）与所述第一限位环（30）上的第一缺口面（303）对应后，将所述外转轴（20）沿轴向装至所述内转轴（10）的外圆上，所述外转轴（20）沿轴向安装到位后再将所述外转轴（20）沿周向旋转，使所述第一配合锥段（2011）与所述第一限位环（30）上的第一锥面段（3011）配合，且所述外转轴（20）上的第二销孔（203）与所述第一销孔（102）对应，再将连接销（50）依次插入所述第二销孔（203）、所述限位槽（302）及所述第一销孔（102）中；

将第二限位环（40）装至所述内转轴（10）第二端的外圆上，使所述第二限位环（40）的第二锥环面（401）与所述外转轴（20）上的第二配合锥面（202）配合并顶紧；

采用工装拉伸所述内转轴（10）后再将锁紧螺母装至所述内转轴（10）第二端的外圆上，使所述锁紧螺母的端部顶紧所述第二限位环（40）的端部，保证所述内转轴（10）在工作中始终具有沿轴向收缩的初始应力。

6.一种锥面定心结构的装配方法，其特征在于，用于装配出如权利要求4所述的锥面定心结构，装配方法包括以下步骤：

安装内转轴（10），并将所述内转轴（10）沿轴向拉伸以使所述内转轴（10）在工作中始终具有沿轴向收缩的初始应力；

将第一限位环（30）装至所述内转轴（10）第一端的外圆上，使所述第一限位环（30）的端部顶抵所述内转轴（10）上的限位轴肩（101），所述第一限位环（30）上的限位槽（302）对应所述内转轴（10）上的第一销孔（102）；

使外转轴（20）上的第一配合锥段（2011）与所述第一限位环（30）上的第一缺口面（303）对应后，将所述外转轴（20）沿轴向装至所述内转轴（10）的外圆上，所述外转轴（20）沿轴向安装到位后再将所述外转轴（20）沿周向旋转，使所述第一配合锥段（2011）与所述第一限位环（30）上的第一锥面段（3011）配合，且所述外转轴（20）上的第二销孔（203）与所述第一销孔（102）对应，再将连接销（50）依次插入所述第二销孔（203）、所述限位槽（302）及所述第一销孔（102）中；

使第二限位环（40）上的第二锥面段与所述外转轴（20）上的第二配合面对应后，将所述第二限位环（40）沿轴向装至所述内转轴（10）第二端的外圆上，所述第二限位环（40）沿轴向安装到位后再将所述第二限位环（40）沿周向旋转，使所述第二锥面段与所述外转轴（20）上的第二配合锥段配合并顶紧；

采用工装拉伸所述内转轴（10）后再将锁紧螺母装至所述内转轴（10）第二端的外圆上，使所述锁紧螺母的端部顶紧所述第二限位环（40）的端部，保证所述内转轴（10）在工作中始终具有沿轴向收缩的初始应力。

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