CN1324990A - 固定装置 - Google Patents

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Abstract

一种将具有圆柱形孔的机器构件(3)固定到轴(1)上的固定装置,其中一对构件具有插在机器构件和轴之间的相互面对的匹配的倾斜表面,该表面相互移动以增大机器构件和轴之间的夹紧力,其中该装置包括第一和第二薄壁套筒件(5,6),它们具有多个相互合作的锯齿形的轴向倾斜部分,具有孔的环形件(7)包住轴(1),其周向具有槽(8),第一套筒件(5)突出到第二套筒件(6)之外,并具有伸入槽(8)的凸缘(9),用以使它们轴向互连,环形件(7)具有将力加到第二套筒件的端边缘上使第一和第二套筒装置相互移动的装置(10)。

Description

固定装置
本发明关于将如皮带轮、齿轮、轴承等的机器构件固定到圆柱形轴上的固定装置，机器构件具有拟装配到圆柱形轴上的如权利要求1前序部分限定的圆柱形孔。
可用多种方式来将如风轮、皮带等的不同的带孔的机器构件安装到轴上，使其周向和/或轴向不能相对于轴移动。通常在轴和/或机器构件的轮毂或凸体物上用键的方式来连接，插入的键防止相对的周向移动。然而这种固定方式由于要在轴上加工键槽而增大成本，键槽减小了轴的强度，因此几乎不能用在轻的便宜的空心轴上。
由于采用螺接时在轴和机器构件的孔的内表面上必须加工出螺纹，因此螺接也具有类似限制。
还可采用锥形配合套筒来安装，然而它要求轴或机器构件的孔具有相应的倾斜度，这意味着要增大制造成本。
当然也可在采用液压油或不用液压油的情况下用压合法来连接圆柱形轴和轮毂，然而在此情况下，由于径向向内的力加大就很难使用中空的轴。
人们早就知道采用夹紧装置能消除上述缺陷，这种由德国Ringfeder,GmbH,Krefeld制造的名为Ringfeder的装置包括短的轴向延伸的并具有倾斜表面的成对的环形件，因此首先封闭的成对的环形件具有与轴的包络面接触的圆柱形孔和相对侧上的倾斜表面。成对的第二封闭环件具有与将装到轴上的构件的圆柱形孔接触的圆柱形外包络面，而第二环形件具有倾斜度基本与第一环形件的外包络面的倾斜度相对应的孔。当该成对第一环形件安装在轴上、第二环形件松松地装配在其周围、并松松地位于拟装配的机器构件的孔的内侧时，通过沿第一环形件的外包络面径向推动第二环形件、逐步增大两个环形件的径向宽度，就能在两个环形件之间和在轴和机器构件之间的环形件中间产生良好的压紧作用。为了进一步增大轴和机器构件之间的保持力，可用多个成对的Ringfeder环来达到所要求的压紧力。相邻的成对的环件的第一环件安放在相互啮合的相邻的双坡形面附近，第二环形件在相邻的一对附近。相互移动环形件所要求轴向力是由法兰环提供的，法兰环在装在机器构件的螺纹孔中的螺钉的作用下，向机器构件作轴向移动。
由于成对的环形件没有互相连接，在环形件不对中时总是存在着不能对准的危险，这意味着轴和机器构件之间建立的压紧可能一次与另一次不一样，当然这是不符合要求的。分离的构件太多、亦即大量的成对的分离的环形件还会使储存和管理这些固定件费钱费力。
这种固定装置的一个基本的缺点是，一旦安装在轴上很难在不损坏环形件或轴的情况下来拆开它们。为此人们早就提供了一种第二装置，它与上述固定装置相对应，它安置在相对于第一上述装置的固定装置的相对侧。采用了这种附加的拆卸装置，就能通过松开安装螺钉并松开附加装置的相应螺钉使它们以拆卸方向压迫套筒，从而取下固定装置。在很难接近该固定装置的双侧时，这种装置就不能使用，另外它还意味着成本要增大。
本发明的目的在于提供一种固定装置，它能以简单而有效的方式使圆柱形轴和具有圆孔的机器构件互相连接在一起不必使构件加工出紧密公差，在安装之前构成固定装置部分的所有构件形成一个整体，因此有利于处置和储存。
本发明固定装置的另一目的是提供一种装置，它可在没有专用工具或双组相反方向加力的环形件的情况下很容易地拆开，满足这些目的的本发明的固定装置已具有所附权利要求1限定的特征。
下面将以附图所示的非限制性的实施例来进一步说明本发明。
图1以剖视图示出用本发明的固定装置将滚动轴承装到轴上，
图2是采用本发明的稍作修改的固定装置来将任意的机器构件装到轴上的相应视图。
图1表示轴1的一部分，滚动轴承3的内座圈2装在轴1上，该内座圈2由本发明的固定装置4连到轴1上。这种固定装置4具有由第一和第二薄壁套筒构成的两个套筒，第一薄壁套筒5具有安置成包住部分轴1的圆柱形内表面，第二薄壁套筒6具有拟啮合机器构件、即轴承3的孔的圆柱形外表面，其中第二套筒6可包住第一套筒件5。第一和第二套筒件5、6的相对的表面上分别具有多个逐个配合的、锯齿形的轴向倾斜部分5a、6a。围绕轴1还提供一环形件7，该环形件轴向离开第二套筒6。该环形件7的内包络面上具有离开环7的侧面的周向槽子。第一套筒件5突出到第二套筒件6的第一端边缘外，并具有外周向凸缘9，该凸缘伸入槽8，从而使环形件7和第一套筒件5轴向互连在一起。
环形件7具有一个装置，该装置将外推力加到第二套筒6的上述第一端边缘上、使第一和第二套筒件5、6相互作轴向移动从而使轴1和机器构件4压紧。这些传力装置至少由一组、最好为多组螺钉10构成，螺钉10可拧入带螺纹的均匀在环形件7周向离开的轴向孔11，这样由该组螺钉所加的推力转换成对第二套筒件6的轴向力。在图示的实施例中，在该组螺钉10和第二套筒件6的相对的端边缘之间提供一个垫片12，垫片12的外径大于第二套筒件的直径，因此还将轴向推力传到机器构件上、亦即图示实施例的轴承4的内座圈2上。
当拧紧螺钉时，第二套筒件6将被轴向推进，而由于凸缘9啮合在槽8中第一套筒件相对于环形件7保持静止。该接头强到足以在没有任何防止它们移动的构件的情况下防止内轴承圈2相对于轴1作周向和轴向移动。
在需要拆卸该固定装置时，这是很容易做到的，只要拧松螺钉10、在环形件7的轴向作轻轻的振动，使第一套筒件5作相对于第二套筒件6的移动，减小和最终消除对轴的压紧力。这是通过环形件7和第一套筒件5的互连和凸缘9进入槽8来获得的。
图2以类似的方式表示一个任意的机器构件13，它仅示出一个套筒形状，但可为任可类型的机器构件，如从动齿轮、皮带等，它用类似于图1所示、并具有同样附件的固定装置4装到轴1上。该实施例与图1所示的主要不同之处在于第一和第二套筒件5’和6’的共同合作的锯齿形表面的整个轴向长度远远地大于前面实施例的长度。在轴和机器构件之间传输的力较大、亦即机器构件是一个从动轮等时才选择这种长的套筒件5’、6’。除了第一和第二套筒件5’、6’的长度上的差异外，这两个实施例的固定装置之间没有差别，正如图2所示，该固定装置具有环形件7，环形件7具有用于螺钉组10的通孔，螺钉10安置成通过垫片12来推动第二套筒件6’的相邻的端边缘，其中环形件7和第一套筒件5由于槽8和凸缘9共同合作而轴向互连在一起，槽8位于环形件的内包络面上，凸缘9在第一套筒件5的一部分上。
如上所述，两个套筒件4包括第一或内套筒件5、5’，它具有圆柱形内表面和带连续的、一系列的倾斜的、基本为锯齿形的表面件的外表面，其中第一表面件从较大直径倾斜向较小直径，接着，第二表面件通过一个基本为径向的壁构件连到第一表面件上，因此邻近第一部分15b的第二部分的端部所具有的外径基本与第一部分、亦即远离第二部分的端部的最大端的外径相同。该第二部分以与上述第一和第二部分之间关系相同的方式连到下面的后续部分上。两个套筒的第二套筒件6、6’设计成与第一套筒件5、5’呈相反的形状并具有圆柱形的外表面，其内表面具有与第一套筒件5、5’互补的锯齿形表面件。第二套筒件6、6’设计成包住内套筒件5、5’，内套筒件5、5’的一部分从第二套筒件6、6’的内部轴向向外伸出。
固定装置4的环形件7具有多个轴向的通孔11，每个接纳一根螺钉10，螺钉穿过孔并安置成将轴向力传到第一套筒件5、5’的突出部分上，通过拧紧螺钉10，能使第一套筒件相对于第二套筒件6、6’作轴向移动，因此使第一和第二套筒件的相互合作的倾斜面相互贴靠滑动，由此首先填满机器构件和轴之间的间隙(该间隙有利于在固定装置起作用前将机器构件和固定装置放置到轴上)，此后继续拧紧螺钉10，不断增加固定装置4和轴1之间及固定装置和机器构件3、13的内部之间的压紧力，一直加到在不必使用插键、螺钉等的情况下在周向和轴向牢固压紧时为止。由于连续的锯齿形倾斜部分以整体装置形式制成，就能在不会出现不对准的情况下使固定装置对中在其座上，另外与Ringfede系统相比，由于该系统具有大量的倾斜件，而本发明减少成仅有两套筒形构件，它们与环形件7、螺钉10和垫片12一起作为一个整体件进行运输、储存和处理，因此简化了该固定装置的处置和储藏工作。
该套筒件最好以下列方式制造：在一个滚轧机上处理一个钢带，在钢带的一侧面上提供沿带子纵向延伸的锯齿形图案，从该钢带上切成合适尺寸的两个长度，该两个长度放置成使锯齿构形相互面向并贴靠在一起，并放置成相互移动后使一部分伸出另一部分之外。最后相互放置这种方式的两个长度的钢带进行滚轧，形成基本为圆柱形的外和内构形。至少一个、但最好是两个成形后的套筒具有横向裂缝(图中未示出)，该裂缝有利于两个套筒件推在一起时的径向膨胀，由于在这种制造方法中，两个套筒件象一个装置一样固定在一起，因此可以在不损坏该装置的情况下拆开它们。
当然这个实施例可以用如图1所示的一样的方法拆开。
本发明不仅限于图示及相关描述的实施例，在所附权利要求的范围内可进行各种修改和变型。显然它的可能的用途不仅限于轴承和齿轮，该固定装置还可用于环形件装在一个光滑轴上的各种场合。在图示的两个实施例中，垫片12放置在机器构件/第二套筒件和环形件之间，该垫片可以取消，螺钉顶部直接作用在第二套筒件的端边缘上。另外，很显然用以在第二套筒件上施加推力的螺钉10可由夹紧件或类似构件来代替。

Claims (5)

1．一种用于将具有基本为圆柱形的孔的机器构件(3,13)固定到圆柱形轴(1)上的固定装置，其中该孔具有比轴的外径要大的内径，从而在机器构件和轴之间产生一环形空间，在该空间中插入一对相互面向的具有匹配的、合作的倾斜面的构件，上述构件会相互移动以改变它们的整体的径向尺寸，由此增大或减小机器构件和轴之间的夹紧力，其特征在于：
该装置具有第一薄壁套筒件(5,5’)和第二薄壁套筒件(6,6’)，第一薄壁套筒件具有包住轴(1)的圆柱形内表面，第二薄壁套筒件具有啮合机器构件(3,13)的孔的圆柱形外表面，上述第二套筒件(6,6’)包住第一套筒件(5,5’)，
第一和第二套筒件(5,5’；6,6’)在它们相互相对的表面上具有多个连续的锯齿形的、轴向倾斜部分，
一个环形件(7)围绕着轴(1)，轴向离开第二套筒件(6,6’)，
上述环形件在其孔中具有离开环形件(7)的侧面的周向槽(8)，
第一套筒件(5,5’)突出到第二套筒件(6,6’)的一个第一端边缘之外，并具有伸入环形件中的槽(8)内的外周向凸缘(9)，由此将环形件和第一套筒件轴向互连在一起；和
环形件(7)具有将一个外推力加到第二套筒件的上述第一端边缘上并在第一和第二套筒件(5,6；5’,6’)之间产生相互移动的装置(10)。
2．如权利要求1的固定装置，其特征在于：第一和第二套筒件(5,5’；6,6’)中的至少一个上具有主要按纵向延伸的裂缝。
3．如权利要求1或2的固定装置，其特征在于：
第一和第二套筒件(5,5’；6,6’)与用以加上推力的环形件(7)和装置(10)一起形成一整体装置(15)。
4．如前面权利要求中任何一个的固定装置，其特征在于：
第一和第二套筒件(5,5’；6,6’)包括通过滚轧或类似方法制成的具有锯齿形倾斜面的带形构件，滚轧形成的套筒装置包括象装在一起的装置那样的两个套筒件。
5．如前面权利要求的任何一个的固定装置，其特征在于：
在第二套筒件(6,6’)上加上轴向力的装置由至少一个螺钉(10)构成，该螺钉的螺杆穿过环形件(7)上的通孔(11)，其顶部将轴向力传到第二套筒件(6,6’)的端边缘上。
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