CN110712152A - 中心开孔金属圆盘高速旋转夹持具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种中心开孔金属圆盘高速旋转夹持具，包括相互连接的上夹持件和下夹持件，以及设置于圆盘任意端面的多个凸台；所述上夹持件为中间形成阶梯通孔的阶梯柱结构，阶梯通孔的下段为螺纹孔；所述下夹持件由自上而下共轴线连接的螺柱、定位台和支撑盘组成，支撑盘上形成多个沿其半径方向开设的导槽；所述螺柱和螺纹孔螺纹连接。本发明提供了一种中心开孔金属圆盘高速旋转夹持具，实现对圆盘的约束同时不改变其受力状态，且可保证圆盘稳定旋转。

Description

中心开孔金属圆盘高速旋转夹持具

技术领域

本发明属于夹持装置领域，具体涉及一种中心开孔金属圆盘高速旋转夹持具。

背景技术

中心开孔金属圆盘是一种基本旋转结构件，应用非常广泛，其高速旋转时，中心孔应力最大，随着转速的升高，应力将显著增大，但外侧应力较小，当中心孔发生屈服时，外侧应力仍很小，因此即使内孔处发生一定深度的屈服，如图1所示，圆盘仍不会失效。在一些极限承载的旋转盘类结构中，允许中心孔部位发生屈服，结构仍可稳定旋转而不失去功能，这样的工作条件下，结构最终如何失效，寿命如何判断，没有可直接应用的强度准则，为此开展针对中心开孔金属盘形结构的强度准则研究，设计了结构相对简单的中心开孔等厚金属圆盘作为强度准则研究的试验件。为使圆盘受力形式简单，应实现高速下的自由旋转，不可对圆盘施加过多约束，但高速下圆盘中心孔屈服后产生较大的塑性变形，保证大变形情况下圆盘的稳定、自由旋转，是需要解决的问题。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中存在的缺点而提出的，其目的是提供一种中心开孔金属圆盘高速旋转夹持具。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种中心开孔金属圆盘高速旋转夹持具，包括相互连接的上夹持件和下夹持件，以及设置于圆盘任意端面的多个凸台；所述上夹持件为中间形成阶梯通孔的阶梯柱结构，阶梯通孔的下段为螺纹孔；所述下夹持件由自上而下共轴线连接的螺柱、定位台和支撑盘组成，支撑盘上形成多个沿其半径方向开设的导槽；所述螺柱和螺纹孔螺纹连接。

在上述技术方案中，所述上夹持件、下夹持件和圆盘共轴线。

在上述技术方案中，所述多个凸台沿圆周均布。

在上述技术方案中，所述定位台的外径与圆盘的中心孔的孔径相同，其高度小于圆盘厚度。

在上述技术方案中，所述导槽的宽度、深度与凸台相匹配。

在上述技术方案中，所述导槽的长度为支撑盘半径的1/4~1/3。

在上述技术方案中，所述下夹持件还包括设置连接部用于与电机连接。

本发明的有益效果是：

本发明提供了一种中心开孔金属圆盘高速旋转夹持具，实现对圆盘的约束同时不改变其受力状态，且可保证圆盘稳定旋转。

本发明设置于圆盘底面的凸台较小，不会影响圆盘其他部位的应力状态，圆盘高速旋转时，中心孔及凸台外的绝大多数区域的应力状态与等厚圆盘一致。装配后，上、下夹持件夹紧圆盘，圆盘可跟随夹持具一起转动。圆盘中心孔产生塑性变形时，与定位台分离。由于凸台嵌入下夹持单元导槽内，可沿导槽径向自由滑动，圆盘中心孔脱离定位台后径向无约束，可继续变形自由，但周向运动被导槽限制，圆盘与夹持具不会产生相对转动，圆盘仍保持自由旋转，可跟随夹持具继续升速。

附图说明

图1是本发明中圆盘高速旋转变形示意图（虚线为高速旋转时的圆盘，实线为静态下的圆盘）；

图2是本发明中圆盘的仰视图；

图3是本发明中上夹持件的结构示意图；

图4是本发明中下夹持件的结构示意图；

图5是本发明中下夹持件的俯视图；

图6是本发明的装配示意图。

其中：

1圆盘 2上夹持件

3下夹持件 4中心孔

5凸台 6螺纹孔

7螺柱 8定位台

9支撑盘 10导槽

11连接部。

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，可以根据以上附图获得其他的相关附图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明技术方案，下面结合说明书附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明中心开孔金属圆盘高速旋转夹持具的技术方案。

中心开孔金属圆盘1高速旋转时，中心孔4产生塑性变形，变形前后如图1所示。

如图2~6所示，一种中心开孔金属圆盘高速旋转夹持具，包括相互连接的上夹持件2和下夹持件3，以及设置于圆盘1任意端面的多个凸台5；

所述上夹持件2为中间形成阶梯通孔的阶梯柱结构，阶梯通孔的下段为螺纹孔6；

所述下夹持件3由自上而下共轴线连接的螺柱7、定位台8和支撑盘9组成，支撑盘9上形成多个沿其半径方向开设的导槽10；

所述螺柱7和螺纹孔6螺纹连接。

所述上夹持件2、下夹持件3和圆盘1共轴线。

所述多个凸台5沿圆周均布。

所述定位台8的外径与圆盘1的中心孔4的孔径相同，其高度小于圆盘1厚度。

所述导槽10的宽度、深度与凸台5相匹配。

所述导槽10的长度为支撑盘9半径的1/4~1/3。

所述下夹持件3还包括设置于支撑盘9下方的连接部11。连接部11用于与电机连接。

实施例1

本实施例中在圆盘1下表面合适位置加工3个凸台5，两两之间的夹角为120°，如图2所示。

本发明的使用方法：

如图4所示，装配时，圆盘1上加工有凸台5的一面朝下，套入下夹持件3上，圆盘1的中心孔4套入下夹持件3的定位台8，三个凸台5嵌入下夹持件3的对应导槽10内，然后将上夹持件2套在下夹持件3上，上夹持件2的螺纹孔6与下夹持件3的螺柱7旋紧，将圆盘1夹紧。

装配完成后，将装配件放入驱动系统升速。升速时，电机驱动下夹持件3，带动圆盘1一起旋转。

本发明提供了一种中心开孔金属圆盘高速旋转夹持具，实现对圆盘的约束同时不改变其受力状态，且可保证圆盘稳定旋转。

本发明设置于圆盘底面的凸台较小，不会影响圆盘其他部位的应力状态，圆盘高速旋转时，中心孔及凸台外的绝大多数区域的应力状态与等厚圆盘一致。装配后，上、下夹持单元夹紧圆盘，圆盘可跟随夹持具一起转动。圆盘中心孔产生塑性变形时，与定位台分离。由于凸台嵌入下夹持单元导槽内，可沿导槽径向自由滑动，圆盘中心孔脱离定位台后径向无约束，可继续变形自由，但周向运动被导槽限制，圆盘与夹持具不会产生相对转动，圆盘仍保持自由旋转，可跟随夹持具继续升速。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

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，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (7)

1.一种中心开孔金属圆盘高速旋转夹持具，其特征在于：包括相互连接的上夹持件（2）和下夹持件（3），以及设置于圆盘（1）任意端面的多个凸台（5）；

所述上夹持件（2）为中间形成阶梯通孔的阶梯柱结构，阶梯通孔的下段为螺纹孔（6）；

所述下夹持件（3）由自上而下共轴线连接的螺柱（7）、定位台（8）和支撑盘（9）组成，支撑盘（9）上形成多个沿其半径方向开设的导槽（10）；

所述螺柱（7）和螺纹孔（6）螺纹连接。

2.根据权利要求1所述的中心开孔金属圆盘高速旋转夹持具，其特征在于：所述上夹持件（2）、下夹持件（3）和圆盘（1）共轴线。

3.根据权利要求1所述的中心开孔金属圆盘高速旋转夹持具，其特征在于：所述多个凸台（5）沿圆周均布。

4.根据权利要求1所述的中心开孔金属圆盘高速旋转夹持具，其特征在于：所述定位台（8）的外径与圆盘（1）的中心孔（4）的孔径相同，其高度小于圆盘（1）厚度。

5.根据权利要求1所述的中心开孔金属圆盘高速旋转夹持具，其特征在于：所述导槽（10）的宽度、深度与凸台（5）相匹配。

6.根据权利要求1所述的中心开孔金属圆盘高速旋转夹持具，其特征在于：所述导槽（10）的长度为支撑盘（9）半径的1/4~1/3。

7.根据权利要求1所述的中心开孔金属圆盘高速旋转夹持具，其特征在于：所述下夹持件（3）还包括设置于支撑盘（9）下方的连接部（11）。

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