CN114810845A - 一种可实现传动侧向间隙自消除的花键传动装置 - Google Patents

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杜治国
李江斌
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Abstract

一种可实现传动侧向间隙自消除的花键传动装置，包括主动花键和配合花键，主动花键由主传动花键和副花键套构成，副花键套套设在主传动花键上，并与主传动花键一起组构成了一个能够与配合花键相啮合实现传动的外花键结构或内花键结构，副花键套在沿其轴向的一端连接有轴向加载组件，在主传动花键和副花键套上还配合设置有相对运动导向组件，使主传动花键在转动的过程中，副花键套能够在轴向加载组件的带动下，与主传动花键发生轴向相对运动，进而实现花键传动侧向间隙的消除。本发明通过对常规花键传动装置的改进，使主、副花键在传动的过程中，产生相对同轴转动，从而消除内、外花键间传动的侧向间隙，提高传动精度及花键的使用寿命。

Description

一种可实现传动侧向间隙自消除的花键传动装置
技术领域
本发明涉及机械传动中的花键传动技术领域，具体的说是一种可实现传动侧向间隙自消除的花键传动装置。
背景技术
机械传动中的花键传动常用于滑移联结，为了便于滑移，内花键与外花键多为间隙配合。当花键传动上负载有振动或不稳定时，内、外花键间的间隙将影响花键传动精度及花键使用寿命。因此，如何对现有的花键传动装置进行结构改进，使其在正常的传动工作过程中能够有效的消除侧向间隙，对于提高花键的传动精度，延长其使用寿命来说实为必要。
发明内容
本发明的技术目的为：通过对常规花键传动装置的改进，使主、副花键在传动的过程中，产生相对同轴转动，从而消除内、外花键间传动的侧向间隙，提高传动精度及花键的使用寿命。
本发明为解决上述技术问题，所采用的技术方案是：一种可实现传动侧向间隙自消除的花键传动装置，包括能够相互啮合实现传动的主动花键和配合花键，所述的配合花键为内花键或外花键，所述的主动花键由主传动花键和副花键套构成，副花键套套设在主传动花键上，并与主传动花键一起组构成了一个能够与配合花键相啮合实现传动的外花键结构或内花键结构，所述的副花键套在沿其轴向的一端连接有轴向加载组件，在主传动花键和副花键套上还配合设置有相对运动导向组件，使主传动花键在转动的过程中，副花键套能够在轴向加载组件的带动下，与主传动花键发生轴向相对运动，进而实现花键传动侧向间隙的消除。
优选的，所述的轴向加载组件为螺纹副人工加载、气动自动加载、液压自动加载或电磁力自动加载中的任意一种。
优选的，当配合花键为内花键时，所述的主动花键为外花键结构，主传动花键包括外圆周上加工有键齿的外花键轴，在该外花键轴沿其轴向的一端向外延伸设置有一个圆环状的安装凸台，该安装凸台与外花键轴同轴设置，所述的副花键套套设在该安装凸台上，副花键套的外圆周也加工有键齿，且副花键套于安装凸台的外圆周嵌套装配后，主传动花键和副花键套一起组构成了一个能够与配合花键相啮合实现传动的外花键结构。
优选的，所述的相对运动导向组件包括导向销轴、设置在安装凸台上的螺旋通孔和设置在副花键套上的两个定位孔，其中，螺旋通孔沿安装凸台的径向设置，导向销轴呈圆柱状，圆柱状导向销轴穿过螺旋通孔后，其两端分别固定在副花键套上的两个定位孔内，导向销轴能够在螺旋通孔内转动。
优选的，所述的螺旋通孔为腰形孔。
优选的，当配合花键为外花键时，所述的主动花键为内花键结构，主传动花键包括内圆周上加工有键齿的内花键套，在该内花键套沿其轴向的一端，沿其内径向外扩展加工有一个用于装配副花键套的安装槽，所述的副花键套套设在该安装槽内，副花键套的内圆周也加工有键齿，且副花键套在安装槽内嵌套装配后，主传动花键和副花键套一起组构成了一个能够与配合花键相啮合实现传动的内花键结构。
优选的，所述的相对运动导向组件包括设置在安装槽内的两个导向块和设置在副花键套上的两个导向槽，两个导向槽在副花键套的外圆周表面中心对称设置，且两个导向块能够卡扣装配在两个导向槽内。
优选的，所述的导向槽在平行于副花键套的轴向方向上倾斜设置。
有益效果：
本发明的一种可实现传动侧向间隙自消除的花键传动装置，结构简单、使用方便。装置整体通过在主传动花键上套一可与其发生相对运动的副花键套，通过轴向加载组件轴向加载后，改变主传动花键和副花键套之间的轴向位置，使主传动花键和副花键套之间产生相对同轴转动，即主传动花键向传动侧压紧，副花键套向另一侧压紧，从而消除内花键、外花键间传动的侧向间隙，提高传动精度及花键的使用寿命。
附图说明
图1为实施例1中主传动花键的轴向剖开结构示意图；
图2为实施例1中主传动花键的径向剖开结构示意图；
图3为实施例1中副花键套的轴向剖开结构示意图；
图4为实施例1中副花键套的径向剖开结构示意图；
图5为实施例1中花键传动装置的结构示意图；
图6为实施例2中内花键套的轴向剖开结构示意图；
图7为实施例2中内花键套的径向剖开结构示意图；
图8为实施例2中副花键套的径向剖开结构示意图；
图9为实施例2中副花键套的轴向剖开结构示意图；
图10为图8的俯视图；
图11为实施例2中花键传动装置的结构示意图；
附图标记：1、外花键轴，2、安装凸台，3、副花键套，4、配合花键，5、导向销轴，6、螺旋通孔，7、定位孔，8、轴向加载组件，9、内花键套，10、安装槽，11、导向块，12、导向槽。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细的说明。
一种可实现传动侧向间隙自消除的花键传动装置，包括能够相互啮合实现传动的主动花键和配合花键，所述的配合花键为内花键或外花键，所述的主动花键由主传动花键和副花键套构成，副花键套套设在主传动花键上，并与主传动花键一起组构成了一个能够与配合花键相啮合实现传动的外花键结构或内花键结构，所述的副花键套在沿其轴向的一端连接有轴向加载组件，采用轴向加载组件驱动副花键套相对主传动花键进行轴向转动，以消除侧向传动间隙。轴向加载组件可以通过螺纹副等（螺杆、螺钉）人工加载，也可通过气动、液压、电磁力等自动加载。在主传动花键和副花键套上还配合设置有相对运动导向组件，使主传动花键在转动的过程中，副花键套能够在轴向加载组件的带动下，与主传动花键发生轴向相对运动，进而实现花键传动侧向间隙的消除。
当配合花键为内花键时，所述的主动花键为外花键结构，主传动花键包括外圆周上加工有键齿的外花键轴，在该外花键轴沿其轴向的一端向外延伸设置有一个圆环状的安装凸台，该安装凸台与外花键轴同轴设置，所述的副花键套套设在该安装凸台上，副花键套的外圆周也加工有键齿，且副花键套于安装凸台的外圆周嵌套装配后，主传动花键和副花键套一起组构成了一个能够与配合花键相啮合实现传动的外花键结构。此结构中的相对运动导向组件包括导向销轴、设置在安装凸台上的螺旋通孔和设置在副花键套上的两个定位孔，其中，螺旋通孔沿安装凸台的径向设置，螺旋通孔为腰形孔，导向销轴呈圆柱状，圆柱状导向销轴穿过螺旋通孔后，其两端分别固定在副花键套上的两个定位孔内，导向销轴能够在螺旋通孔内转动。
当配合花键为外花键时，所述的主动花键为内花键结构，主传动花键包括内圆周上加工有键齿的内花键套，在该内花键套沿其轴向的一端，沿其内径向外扩展加工有一个用于装配副花键套的安装槽，所述的副花键套套设在该安装槽内，副花键套的内圆周也加工有键齿，且副花键套在安装槽内嵌套装配后，主传动花键和副花键套一起组构成了一个能够与配合花键相啮合实现传动的内花键结构。此结构中的相对运动导向组件包括设置在安装槽内的两个导向块和设置在副花键套上的两个导向槽，两个导向槽在副花键套的外圆周表面中心对称设置，且导向槽在平行于副花键套的轴向方向上倾斜设置，两个导向块能够卡扣装配在两个导向槽内，实现导向。
本发明的一种可实现传动侧向间隙自消除的花键传动装置，采用主传动花键和副花键套相配合的方式来消除传动间隙。主传动花键和副花键套即可做成外花键，也可做成内花键。主传动花键和副花键套间设置的相对运动导向组件，通过轴向加载组件轴向加载后改变主传动花键和副花键套之间轴向相对位置的同时，使主传动花键和副花键套围绕共同的轴心线发生相对转动，使主传动花键向传动侧压紧，副花键套向另一侧压紧，消除传动间隙，提高传动精度与花键寿命。
实施例1
如图1、图2、图3、图4和图5所示，图1为主传动花键的轴向剖开结构示意图；图2为主传动花键的径向剖开结构示意图；图3为副花键套的轴向剖开结构示意图；图4为副花键套的径向剖开结构示意图；图5为花键传动装置的结构示意图。本实施例提供的花键传动装置中主动花键为外花键结构，配合花键为常规内花键。即外花键采用主副结构，内花键为普通常用结构。
主传动花键包括外圆周上加工有键齿的外花键轴1，在该外花键轴1沿其轴向的一端向外延伸设置有一个圆环状的安装凸台2，该安装凸台2与外花键轴1同轴设置，副花键套3套设在该安装凸台2上，副花键套3的外圆周也加工有键齿，且副花键套3于安装凸台2的外圆周嵌套装配后，主传动花键和副花键套3一起组构成了一个能够与配合花键4相啮合实现传动的外花键结构。相对运动导向组件包括导向销轴5、设置在安装凸台2上的螺旋通孔6和设置在副花键套3上用于安装导向轴销5的两个定位孔7，其中，螺旋通孔6沿安装凸台2的径向设置，螺旋通孔6为腰形孔，导向销轴5呈圆柱状，圆柱状导向销轴5穿过螺旋通孔6后，其两端分别固定在副花键套3上的两个定位孔7内，导向销轴5能够在螺旋通孔6内转动。安装时导向轴销5穿过安装凸台2上的螺旋通孔6与副花键套3上的两个定位孔7紧密配合，导向轴销5与螺旋通孔6的配合可带动副花键套3在螺旋通孔6中运动。装配时将主传动花键和副花键套3同时插入配合花键4（内花键）中，此时，主传动花键和副花键套3之间要确保有足够的轴向相对运动空间，然后通过轴向加载组件8加载后，主传动花键在转动的过程中，副花键套3能够在轴向加载组件8的带动下，与主传动花键发生轴向相对运动，进而消除传动间隙。
实施例2
如图6、图7、图8、图9、图10和图11所示，图6为内花键套的轴向剖开结构示意图；图7为内花键套的径向剖开结构示意图；图8为副花键套的径向剖开结构示意图；图9为副花键套的轴向剖开结构示意图；图10为图8的俯视图；图11为花键传动装置的结构示意图。本实施例提供的花键传动装置中主动花键为内花键结构，配合花键为常规外花键。即内花键采用主副结构，外花键为普通常用结构。
主传动花键包括内圆周上加工有键齿的内花键套9，在该内花键套9沿其轴向的一端，沿其内径向外扩展加工有一个用于装配副花键套3的安装槽10，所述的副花键套3套设在该安装槽10内，副花键套3的内圆周也加工有键齿，且副花键套3在安装槽10内嵌套装配后，主传动花键和副花键套3一起组构成了一个能够与配合花键4相啮合实现传动的内花键结构。相对运动导向组件包括设置在安装槽10内的两个导向块11和设置在副花键套3上的两个导向槽12，两个导向槽12在副花键套3的外圆周表面中心对称设置，且导向槽12在平行于副花键套3的轴向方向上倾斜设置，装配时将导向块11装入导向槽12内，调整副花键套3的键齿与内花键套9的键齿对齐，且保证两者间有足够的轴向位移空间，两个导向块11能够卡扣装配在两个导向槽12内，实现导向。装配时将配合花键4（外花键）插入内花键套9和副花键套3的花键孔内，然后通过轴向加载组件8加载后，内花键套9在转动的过程中，副花键套3能够在轴向加载组件8的带动下，与内花键套9发生轴向相对运动，进而消除传动间隙。
最后应当说明的是：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的全部内容，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行形式上的修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的思路启示之内所作出的形式修改、等同替换等，均应包含在本发明的权利保护范围之内。

Claims (8)

1.一种可实现传动侧向间隙自消除的花键传动装置，包括能够相互啮合实现传动的主动花键和配合花键，所述的配合花键为内花键或外花键，其特征在于：所述的主动花键由主传动花键和副花键套构成，副花键套套设在主传动花键上，并与主传动花键一起组构成了一个能够与配合花键相啮合实现传动的外花键结构或内花键结构，所述的副花键套在沿其轴向的一端连接有轴向加载组件，在主传动花键和副花键套上还配合设置有相对运动导向组件，使主传动花键在转动的过程中，副花键套能够在轴向加载组件的带动下，与主传动花键发生轴向相对运动，进而实现花键传动侧向间隙的消除。
2.根据权利要求1所述的一种可实现传动侧向间隙自消除的花键传动装置，其特征在于：所述的轴向加载组件为螺纹副人工加载、气动自动加载、液压自动加载或电磁力自动加载中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的一种可实现传动侧向间隙自消除的花键传动装置，其特征在于：当配合花键为内花键时，所述的主动花键为外花键结构，主传动花键包括外圆周上加工有键齿的外花键轴，在该外花键轴沿其轴向的一端向外延伸设置有一个圆环状的安装凸台，该安装凸台与外花键轴同轴设置，所述的副花键套套设在该安装凸台上，副花键套的外圆周也加工有键齿，且副花键套于安装凸台的外圆周嵌套装配后，主传动花键和副花键套一起组构成了一个能够与配合花键相啮合实现传动的外花键结构。
4.根据权利要求3所述的一种可实现传动侧向间隙自消除的花键传动装置，其特征在于：所述的相对运动导向组件包括导向销轴、设置在安装凸台上的螺旋通孔和设置在副花键套上的两个定位孔，其中，螺旋通孔沿安装凸台的径向设置，导向销轴呈圆柱状，圆柱状导向销轴穿过螺旋通孔后，其两端分别固定在副花键套上的两个定位孔内，导向销轴能够在螺旋通孔内转动。
5.根据权利要求4所述的一种可实现传动侧向间隙自消除的花键传动装置，其特征在于：所述的螺旋通孔为腰形孔。
6.根据权利要求1所述的一种可实现传动侧向间隙自消除的花键传动装置，其特征在于：当配合花键为外花键时，所述的主动花键为内花键结构，主传动花键包括内圆周上加工有键齿的内花键套，在该内花键套沿其轴向的一端，沿其内径向外扩展加工有一个用于装配副花键套的安装槽，所述的副花键套套设在该安装槽内，副花键套的内圆周也加工有键齿，且副花键套在安装槽内嵌套装配后，主传动花键和副花键套一起组构成了一个能够与配合花键相啮合实现传动的内花键结构。
7.根据权利要求6所述的一种可实现传动侧向间隙自消除的花键传动装置，其特征在于：所述的相对运动导向组件包括设置在安装槽内的两个导向块和设置在副花键套上的两个导向槽，两个导向槽在副花键套的外圆周表面中心对称设置，且两个导向块能够卡扣装配在两个导向槽内。
8.根据权利要求7所述的一种可实现传动侧向间隙自消除的花键传动装置，其特征在于：所述的导向槽在平行于副花键套的轴向方向上倾斜设置。
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