CN115451101A - 一种轴端锁紧结构装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于机械连接技术领域，解决了常规轴端锁紧装置在连接使用时的可靠性及经济性不高的问题，具体为一种轴端锁紧装置，包括有齿轮，所述齿轮两侧对称设置有两组轴承，所述齿轮内部设置有抗波动连接机构，且所述齿轮内壁设置有内花键，所述抗波动连接机构外侧设置有连接在齿轮上的螺母锁紧机构，所述螺母锁紧机构的数量为两组。本发明通过螺母锁紧机构与抗波动连接机构和齿轮构成稳定的连接整体，相互锁紧，且能够有效控制齿轮轴的横向尺寸，降低结构重量，另外、通过设置弹簧，构成弹簧减震器模型，缓解横向载荷波动，减小载荷对结构的冲击性损伤，降低维护成本，可提高锁紧机构的可靠性和经济性。

Description

一种轴端锁紧结构装置

技术领域

本发明属于机械连接技术领域，特别涉及一种轴端锁紧装置。

背景技术

现有的轴端锁紧结构一般采用螺母、锁片或自锁螺母等结构形式，螺母和锁片一般需选用标准件，在设计过程中，需根据轴颈的尺寸及相关标准确定螺母和锁片的确定尺寸，同时在轴端开设止动孔或止动槽，并利用锁片通过塑性变形限位，一般情况下都是一次性的，因此该种结构的使用范围局限于不需频繁拆装以及经济性要求不高的情况。

目前使用较多的轴端锁紧方式是自锁螺母，自锁螺母的工作原理是根据螺纹的摩擦力产生自锁保证，但在拆装过程中螺纹经常会出现磨损、镀层剥落和变形等情况，导致自锁螺母的自锁能力下降、使用寿命有限，在多次使用后需检查其自锁力是否存在，自锁螺母的使用成本远高于普通螺母，因此自锁螺母多应用在重要的机械设备中；因此为提高锁紧机构的重复利用率、可靠性和经济性，降低载荷波动对装置内部构件的结构性干扰损伤，设计研究一款新型的轴端锁紧装置是极其必要的。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种轴端锁紧装置，目的是为了具备通过结构设计实现螺母相互锁紧，并降低载荷波动对构件结构性干扰损伤的能力，解决常规轴端锁紧装置在连接使用时的可靠性及经济性不高的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种轴端锁紧装置，包括齿轮，所述齿轮两侧对称设置有两组轴承，所述齿轮内部设置有抗波动连接机构，且所述齿轮内壁设置有内花键，所述抗波动连接机构外侧设置有连接在齿轮上的螺母锁紧机构，所述螺母锁紧机构的数量为两组，两组所述螺母锁紧机构关于齿轮中间竖向截断面呈对称分布，且每组所述螺母锁紧机构均包括有套环和限位连接件，所述套环外表面上设置有与齿轮内壁上的内花键相啮合的外螺纹。

优选的，两组所述轴承均由外环和内环组成，所述外环和内环间设置有若干个滚珠。

优选的，所述限位连接件包括有固定于套环端部的端板，所述端板设置于套环相背于齿轮的一侧，所述套环内壁上均匀设置有一组内花键。

优选的，所述端板相向于套环一侧截面尺寸大于轴承内环空腔尺寸，且所述端板相向于套环一侧截面尺寸小于轴承内环外边线所围尺寸。

优选的，所述端板相向于套环一端与轴承远离齿轮的内环一侧卡接。

优选的，所述抗波动连接机构包括有活动安装于齿轮内腔的连接齿套，所述连接齿套两端外表面上对称固定有两组外花键，且所述连接齿套外表面上套设有弹簧。

优选的，所述弹簧端部与外花键相向于连接齿套一侧固定连接，且所述弹簧处于压缩状态。

优选的，所述弹簧外表面沿连接齿套径向不伸出外花键外边缘对应水平位置。

优选的，所述外花键外表面与内花键外表面啮合连接。

优选的，两组对称设置的所述内花键与外花键间配合接触相对位置能够沿连接齿套轴向进行调整。

与现有技术相比，本发明提供了一种轴端锁紧装置，具备以下有益效果：

1、螺母锁紧机构与齿轮侧边组合安装时，由于端板一侧截面在未伸出轴承内环径向外边缘的同时，其尺寸大于轴承内环空腔尺寸，在外螺纹与齿轮内花键配合连接时，端板可对轴承内环进行限位，拧紧力矩可有效锁紧轴承，同时，利用内花键与外花键间的配合连接，可防止两组螺母锁紧机构出现松动，增强两组螺母锁紧机构与其余结构之间连接的整体性，有效降低因螺母锁紧机构松动导致齿轮轴出现振动的概率。

2、通过在连接齿套外侧套设弹簧，弹簧呈一定的程度的预紧设置，且连接齿套呈刚性，弹簧两端与两组外花键固定，使得抗波动连接机构内部组件构成一弹簧减震器模型，有效缓解横向载荷波动，防止连接齿套在荷载作用下横向窜动，达到控制载荷波动对内花键与外花键间锁紧力存在的干扰的目的，使得结构整体的锁紧力持久。

3、相较于现有传统锁紧结构，本发明不需要在齿轮轴两端均预留一定长度范围的螺纹来保证螺纹锁紧的有效性，通过螺母锁紧机构与齿轮和抗波动连接机构中相应位置的配合连接，在保证连接锁紧的可靠性同时，能够有效控制齿轮轴的横向尺寸，可降低结构重量，无特殊加工工艺，无需定制标准件，制造简单，装置使用的成本较低；

4、两组螺母锁紧机构与抗波动连接机构和齿轮构成稳定的连接整体，相互锁紧，因弹簧的设置，螺母锁紧机构内部结构承受的横向冲击力较弱，结构对装配和检查要求不敏感，结构的使用寿命较高，结构简单，零件可重复使用，维护成本低，整个锁紧机构的可靠性和经济性较好。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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示出了根据本发明实施例的一种轴端锁紧装置的结构示意图；

图2示出了根据本发明实施例的轴端锁紧装置的侧视图；

图3示出了根据本发明实施例的轴端锁紧装置的立体示意图；

图4示出了根据本发明实施例的轴端锁紧装置的剖面示意图；

图5示出了根据本发明实施例的螺母锁紧机构的立体示意图；

图6示出了根据本发明实施例的抗波动连接机构的结构示意图。

图中：1、齿轮；2、轴承；3、螺母锁紧机构；31、套环；32、外螺纹；33、限位连接件；331、内花键；332、端板；4、抗波动连接机构；41、连接齿套；42、弹簧；43、外花键。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，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，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，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组件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。

图1-图6为本发明的一个实施例，一种轴端锁紧装置，包括齿轮1，齿轮1两侧对称设置有两组轴承2，齿轮1内部设置有抗波动连接机构4，且齿轮1内壁设置有联接花键，抗波动连接机构4外侧设置有连接在齿轮1上的螺母锁紧机构3，通过在齿轮1内壁设置联接花键，便于与螺母锁紧机构3进行配合连接，螺母锁紧机构3在与齿轮1进行装配连接的同时，与抗波动连接机构4间同样存在配合连接，螺母锁紧机构3与抗波动连接机构4和齿轮1构成稳定的连接整体，相互锁紧，装置整体的稳定性较高，螺母锁紧机构3的数量为两组，两组螺母锁紧机构3关于齿轮1中间竖向截断面呈对称分布，两组螺母锁紧机构3分别对齿轮1两侧的轴承2进行限制固定，实现对轴承2的对称锁紧，且每组螺母锁紧机构3均包括有套环31和限位连接件33，套环31外表面上设置有与齿轮1内壁上的联接花键相啮合的外螺纹32，外螺纹32将齿轮1与套环31进行装配。

现有的轴端锁紧结构一般采用螺母、锁片或自锁螺母等结构形式，螺母和锁片一般需选用标准件，在轴端开设止动孔或止动槽，并利用锁片通过塑性变形限位，一般情况下都是一次性的，装置的使用局限于拆装不频繁的情况，在需要频繁拆装的轴端锁紧场景中，自锁螺母会经常出现磨损，且螺母会受到齿轮轴的横向载荷波动冲击，影响自锁螺母的使用寿命，装置使用过程中，需要频繁进行维护以及检查，材料以及人工成本较高，因此，通过外螺纹32与齿轮1间的配合连接以及限位连接件33对轴承2的限位和同抗波动连接机构4间的装配，使得两组螺母组件与其他构件相互锁紧成一整体，从结构设计的角度，提高装置的稳定性。

两组轴承2均由外环和内环组成，外环和内环间设置有若干个滚珠，限位连接件33包括有固定于套环31端部的端板332，端板332设置于套环31相背于齿轮1的一侧，套环31内壁上均匀设置有一组内花键331，端板332相向于套环31一侧截面尺寸大于轴承2内环空腔尺寸，且端板332相向于套环31一侧截面尺寸小于轴承2内环外边线所围尺寸，端板332与轴承2间位置对应，端板332相向于套环31一端与轴承2远离齿轮1的内环一侧卡接，在装配螺母锁紧机构3时，将内花键331与齿轮1内壁的联接花键进行安装，端板332可对轴承2内环进行限位，进而两组螺母锁紧机构3可对两组轴承2进行限制锁紧。

抗波动连接机构4包括有活动安装于齿轮1内腔的连接齿套41，连接齿套41材质呈刚性设置，连接齿套41两端外表面上对称固定有两组外花键43，且连接齿套41外表面上套设有弹簧42，弹簧42端部与外花键43相向于连接齿套41一侧固定连接，且弹簧42呈一定程度的预紧设置，连接齿套41为一刚性构件，使得抗波动连接机构4内部组件构成一弹簧减震器模型，有效缓解横向载荷波动，防止连接齿套41在荷载作用下横向窜动，有效控制载荷波动对内花键331与外花键43间锁紧力存在的干扰，使得结构整体的锁紧力持久，并降低对螺母组件的结构性冲击损伤，弹簧42外表面沿连接齿套41径向不伸出外花键43外边缘对应水平位置，外花键43外表面与内花键331外表面啮合连接，通过在连接齿套41端部位置设置外花键43，可与内花键331进行装配，构成螺母锁紧机构3与抗波动连接机构4之间的一体化连接，组对称设置的内花键331与外花键43间配合接触相对位置能够沿连接齿套41轴向进行调整，根据需要可调整外花键43与套环31内腔中设置的内花键331间的接触位置，进而可调整螺母锁紧机构3对轴承2的压紧力度。

装置使用时，将两组螺母锁紧机构3对称安装在齿轮1两侧，并转动螺母锁紧机构3与齿轮1配合连接，对轴承2内环进行固定夹紧，在螺母锁紧机构3转动的过程中，与外花键43表面存在配合连接，保证结构间连接的紧密性，通过调节螺母锁紧机构3转动的圈数，实现螺母锁紧机构3沿连接齿套41轴向的位置调节，进而调整对轴承2的锁紧力度。

本发明通过结构优化设计，使得两组螺母锁紧机构3与抗波动连接机构4和齿轮1构成稳定的连接整体，相互锁紧，且能够有效控制齿轮轴的横向尺寸，降低结构重量，另外、通过设置弹簧42，构成弹簧减震器模型，缓解横向载荷波动，减小载荷对结构的冲击性损伤，降低维护成本，可提高锁紧机构的可靠性和经济性，且锁紧装置内部构件无特殊加工工艺，制造简单，可多次使用，成本较低。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (10)

1.一种轴端锁紧装置，其特征在于：包括齿轮(1)，所述齿轮(1)两侧对称设置有两组轴承(2)，所述齿轮(1)内部设置有抗波动连接机构(4)，且所述齿轮(1)内壁设置有联接花键，所述抗波动连接机构(4)外侧设置有连接在齿轮(1)上的螺母锁紧机构(3)；

所述螺母锁紧机构(3)的数量为两组，两组所述螺母锁紧机构(3)关于齿轮(1)中间竖向截断面呈对称分布，且每组所述螺母锁紧机构(3)均包括有套环(31)和限位连接件(33)，所述套环(31)外表面上设置有与齿轮(1)内壁上的联接花键相啮合的外螺纹(32)。

2.根据权利要求1所述的一种轴端锁紧装置，其特征在于：两组所述轴承(2)均由外环和内环组成，所述外环和内环间设置有若干个滚珠。

3.根据权利要求1所述的一种轴端锁紧装置，其特征在于：所述限位连接件(33)包括有固定于套环(31)端部的端板(332)，所述端板(332)设置于套环(31)相背于齿轮(1)的一侧，所述套环(31)内壁上均匀设置有一组内花键(331)。

4.根据权利要求3所述的一种轴端锁紧装置，其特征在于：所述端板(332)相向于套环(31)一侧截面尺寸大于轴承(2)内环空腔尺寸，且所述端板(332)相向于套环(31)一侧截面尺寸小于轴承(2)内环外边线所围尺寸。

5.根据权利要求3或4所述的一种轴端锁紧装置，其特征在于：所述端板(332)相向于套环(31)一端与轴承(2)远离齿轮(1)的内环一侧卡接。

6.根据权利要求1所述的一种轴端锁紧装置，其特征在于：所述抗波动连接机构(4)包括有活动安装于齿轮(1)内腔的连接齿套(41)，所述连接齿套(41)两端外表面上对称固定有两组外花键(43)，且所述连接齿套(41)外表面上套设有弹簧(42)。

7.根据权利要求6所述的一种轴端锁紧装置，其特征在于：所述弹簧(42)端部与外花键(43)相向于连接齿套(41)一侧固定连接，且所述弹簧(42)处于压缩状态。

8.根据权利要求6或7所述的一种轴端锁紧装置，其特征在于：所述弹簧(42)外表面沿连接齿套(41)径向不伸出外花键(43)外边缘对应水平位置。

9.根据权利要求6所述的一种轴端锁紧装置，其特征在于：所述外花键(43)外表面与内花键(331)外表面啮合连接。

10.根据权利要求3所述的一种轴端锁紧装置，其特征在于：两组对称设置的所述内花键(331)与外花键(43)间配合接触相对位置能够沿连接齿套(41)轴向进行调整。

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