CN114233742A - 一种基于柔性花键连接的分段轴传动结构 - Google Patents

一种基于柔性花键连接的分段轴传动结构 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于柔性花键连接的分段轴传动结构，其包括主动轴(5)和从动轴(3)，主动轴(5)端部设置柱状连接端，从动轴(3)端部开设有柱状槽，柱状连接端嵌入柱状槽内并通过花键配合，用于传递扭矩，柱状连接端和柱状槽之间留有配合间隙，实现柔性连接。本发明与整轴方案相比，具有装配简单、稳定性高的特点，能够有效降低发动机装配难度，消除转子轴向窜动，提高稳定性。

Description

一种基于柔性花键连接的分段轴传动结构
技术领域
本发明属于传动轴的设计、装配技术领域，涉及一种基于柔性花键连接的分段轴传动结构。
背景技术
在航空发动机设计中，对于长跨距的多支点转子通常采用分段结构设计，一是降低装配难度，二是减小多支点间同轴度差对转子造成的影响。分段结构转子的主动轴与从动轴之间一般通过花键传递扭矩，具有结构简单、加工成本低、易于装配等优点。但在有些场合，从动轴具有轴向限位功能，而主动轴不具备轴向限位功能，主动轴在向从动轴传递扭矩的同时还需要从动轴在轴向上拉紧主动轴，这就需要在主动轴与从动轴之间增加一个拉紧装置。但是，主动轴、从动轴、拉紧装置在一起高速旋转工作的同时还需要防止拉紧装置的松动，造成主动轴与从动轴轴向脱离，引发转子事故。
发明内容
(一)发明目的
本发明的目的是：解决现有技术的不足，提供一种基于柔性花键连接的分段轴传动结构。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供一种基于柔性花键连接的分段轴传动结构，包括主动轴5和从动轴3，主动轴5端部设置柱状连接端，从动轴3端部开设有柱状槽，柱状连接端嵌入柱状槽内并通过花键配合，用于传递扭矩，柱状连接端和柱状槽之间留有配合间隙，实现柔性连接。
柱状连接端前端端部开设有环形台阶，通过环形台阶实现柱状连接端端部与柱状槽槽底的第一处间隙配合。
柱状连接端上，花键设置在靠近环形台阶的位置。花键后部开设环形槽，作为柱状连接端中部与柱状槽内壁之间的第二处间隙配合。
环形槽后部，柱状连接端外周面为环形定位圆柱面，实现主动轴5和从动轴3通过环形定位圆柱面进行径向定位。
从动轴3沿中心轴向设置一个通孔，拉杆4穿过通孔，主动轴5轴心开设有螺纹孔，拉杆4一端与螺纹孔内螺纹连接。
拉杆4另一端穿出从动轴3中心通孔，穿出端的半径小于中心通孔内部分的半径。
从动轴3端面上设置环形的防转垫6，防转垫6通过止动销2固定在从动轴3上，防转垫6套设在拉杆4穿出端，防转垫6内径与拉杆4穿出端的半径一致，通过防转垫6限制拉杆4无周向移动。
拉杆4穿出端端部螺纹连接安装锁紧螺母1，锁紧螺母1压紧在防转垫6端面上，将从动轴3、拉杆4与主动轴5轴向拉紧。
(三)有益效果
上述技术方案所提供的基于柔性花键连接的分段轴传动结构，与整轴方案相比，具有装配简单、稳定性高的特点，能够有效降低发动机装配难度，消除转子轴向窜动，提高稳定性。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图。
图2为主动轴与从动轴、拉杆与主动轴间配合图。
图3为拉杆与从动轴、拉杆与防松垫、防松垫与从动轴间配合图。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
参照图1至图3所示，本实施例基于柔性花键连接的分段轴传动结构包括主动轴5和从动轴3，主动轴5端部设置柱状连接端，从动轴3端部开设有柱状槽，柱状连接端嵌入柱状槽内并通过花键配合，用于传递扭矩，柱状连接端和柱状槽之间留有配合间隙，实现柔性连接。
柱状连接端前端端部开设有环形台阶，通过环形台阶实现柱状连接端端部与柱状槽槽底的第一处间隙配合。
柱状连接端上，花键设置在靠近环形台阶的位置。花键后部开设环形槽，作为柱状连接端中部与柱状槽内壁之间的第二处间隙配合。
环形槽后部，柱状连接端外周面为环形定位圆柱面，实现主动轴5和从动轴3通过环形定位圆柱面进行径向定位。
从动轴3沿中心轴向设置一个通孔，拉杆4穿过通孔，主动轴5轴心开设有螺纹孔，拉杆4一端与螺纹孔内螺纹连接。
拉杆4另一端穿出从动轴3中心通孔，穿出端的半径小于中心通孔内部分的半径。
从动轴3端面上设置环形的防转垫6，防转垫6通过止动销2固定在从动轴3上，防转垫6套设在拉杆4穿出端，防转垫6内径与拉杆4穿出端的半径一致，通过防转垫6限制拉杆4无周向移动。
拉杆4穿出端端部螺纹连接安装锁紧螺母1，锁紧螺母1压紧在防转垫6端面上，将从动轴3、拉杆4与主动轴5轴向拉紧。
安装时先将拉杆4与主动轴5拧紧，然后将主动轴5插入从动轴3，将止动销2插入从动轴3，按照止动销2的位置将防转垫6穿过拉杆4后贴在从动轴3壁面，最后拧紧锁紧螺母1。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于柔性花键连接的分段轴传动结构，其特征在于，包括主动轴(5)和从动轴(3)，主动轴(5)端部设置柱状连接端，从动轴(3)端部开设有柱状槽，柱状连接端嵌入柱状槽内并通过花键配合，用于传递扭矩，柱状连接端和柱状槽之间留有配合间隙，实现柔性连接。
2.如权利要求1所述的基于柔性花键连接的分段轴传动结构，其特征在于，所述柱状连接端前端端部开设有环形台阶，通过环形台阶实现柱状连接端端部与柱状槽槽底的第一处间隙配合。
3.如权利要求2所述的基于柔性花键连接的分段轴传动结构，其特征在于，所述柱状连接端上，花键设置在靠近环形台阶的位置。
4.如权利要求3所述的基于柔性花键连接的分段轴传动结构，其特征在于，所述花键后部开设环形槽，作为柱状连接端中部与柱状槽内壁之间的第二处间隙配合。
5.如权利要求4所述的基于柔性花键连接的分段轴传动结构，其特征在于，所述环形槽后部，柱状连接端外周面为环形定位圆柱面，实现主动轴(5)和从动轴(3)通过环形定位圆柱面进行径向定位。
6.如权利要求5所述的基于柔性花键连接的分段轴传动结构，其特征在于，所述从动轴(3)沿中心轴向设置一个通孔，拉杆(4)穿过通孔，主动轴(5)轴心开设有螺纹孔，拉杆(4)一端与螺纹孔内螺纹连接。
7.如权利要求6所述的基于柔性花键连接的分段轴传动结构，其特征在于，所述拉杆(4)另一端穿出从动轴(3)中心通孔，穿出端的半径小于中心通孔内部分的半径。
8.如权利要求7所述的基于柔性花键连接的分段轴传动结构，其特征在于，所述从动轴(3)端面上设置环形的防转垫(6)，防转垫(6)通过止动销(2)固定在从动轴(3)上，防转垫(6)套设在拉杆(4)穿出端，防转垫(6)内径与拉杆(4)穿出端的半径一致，通过防转垫(6)限制拉杆(4)无周向移动。
9.如权利要求8所述的基于柔性花键连接的分段轴传动结构，其特征在于，所述拉杆(4)穿出端端部螺纹连接安装锁紧螺母(1)，锁紧螺母(1)压紧在防转垫(6)端面上，将从动轴(3)、拉杆(4)与主动轴(5)轴向拉紧。
10.如权利要求9所述的基于柔性花键连接的分段轴传动结构，其特征在于，所述分段轴传动结构安装时，先将拉杆(4)与主动轴(5)拧紧，然后将主动轴(5)插入从动轴(3)，将止动销(2)插入从动轴(3)，按照止动销(2)的位置将防转垫(6)穿过拉杆(4)后贴在从动轴(3)壁面，最后拧紧锁紧螺母(1)。
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