CN201312154Y - 电机内花键输出轴联接结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电机内花键输出轴联接结构，该电机内花键输出轴联接结构包括电机输出轴(11)，该电机输出轴(11)通过轴承装置进行支撑，其中，所述联接结构还包括内花键联轴器(1)，该内花键联轴器(1)与所述电机输出轴(11)为分体结构，并且该内花键联轴器(1)连接于所述电机输出轴(11)以传递扭矩。由于该联接结构采用分体结构的内花键联轴器(1)与电机输出轴(11)，因而可以减小电机输出轴(11)和轴承(2)的尺寸，有利于节减材料。

Description

电机内花键输出轴联接结构

技术领域

本实用新型涉及一种电机内花键输出轴的联接结构，该联接结构包括电机输出轴、轴承支撑装置。

背景技术

电机输出轴的联接结构对传递扭矩的可靠性、稳定性提出了较高的要求。在对扭矩传递的稳定性要求较高的场合，通常采用内花键对外传递扭矩，并通过轴承对电机输出轴进行支撑。

传统电机内花键输出轴一般是将内花键直接形成在电机输出轴上，与电机输出轴形成一体。例如，中国实用新型专利CN2705939Y就公开了一种通过电机输出轴直接传递扭矩的情形。由于传统电机内花键输出轴的内花键与电机输出轴形成一体，要在电机输出轴内部形成内花键，则电机输出轴必然有较大的直径，这样为采用轴承对电机输出轴进行支撑，就要求轴承的轴承孔足够大，并且由于轴承一般为标准件，在选用轴承时，如果可选用的轴承的轴承孔内径相对于电机输出轴的外径偏大，则只能采用进一步增大轴径的方法来配合轴承孔内径，这样既造成材料的浪费，又增大了电机的重量，在电机输出轴长度一定的前提下，选用大轴承也会导致电机输出轴用于传递扭矩的有效面积的减少，降低了电机性能。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种电机内花键输出轴的联接结构，该联接结构不但能够有效地传递扭矩，而且能减小电机输出轴及其支撑轴承的尺寸。

为解决上述技术问题，本实用新型的电机内花键输出轴联接结构采用如下技术方案：所述电机内花键输出轴联接结构包括电机输出轴，该电机输出轴通过轴承装置进行支撑，其中，所述联接结构还包括内花键联轴器，该内花键联轴器与所述电机输出轴为分体结构，并且该内花键联轴器连接于所述电机输出轴以传递扭矩。

作为本实用新型的进一步优选方案，所述轴承装置包括带有轴承安装孔的连接法兰和轴承，该轴承安装在所述连接法兰的轴承安装孔内。

所述轴承安装孔在靠近所述电机的一端形成有挡边，以对所述轴承的外圈进行轴向定位。

所述电机输出轴为阶梯轴，包括第一段和第二段，该第一段的直径小于该第二段，在该第一段与该第二段的结合处形成有台阶。所述轴承安装在所述第一段上，并紧靠所述台阶，该台阶对轴承的内圈进行轴向定位。

所述电机输出轴通过所述第一段与所述内花键联轴器连接。

所述第一段包括连接段，该连接段从所述第一段的自由端起的一部分长度上延伸有平面，该平面延伸停止的位置形成有凸台，所述内花键联轴器包括内花键孔和连接孔，该连接孔的内表面形成与所述第一段的连接段相配合的形状，其中，所述连接段插入所述连接孔内，所述凸台紧靠在所述内花键联轴器的端面上以进行轴向定位。所述连接段的长度和所述连接孔的长度相同。所述连接段和所述连接孔形成过盈配合。

所述内花键联轴器还可以通过键齿、键槽的配合结构连接于所述电机输出轴。

本实用新型的内花键联轴器与电机输出轴为分体结构，不同于传统的整体输出轴结构，采用组件的方式来输出转矩，这样可避免因为输出轴过大而造成轴承台尺寸过大，输出轴通体外径增大，从而可以降低电机输出轴及轴承的加工成本，节减电机输出轴及轴承的材料费用。此外，在本实用新型的进一步改进方案中，电机输出轴采用在输出轴上铣平面的方式与内花键联轴器联接，由于该方式传递扭矩的接合面为平面，因而提高了连接强度及可靠性，同时，内花键联轴器的连接孔和电机输出轴的第一段形成过盈配合只是防止花键联轴器发生轴向移动，而不是依靠该过盈配合进行扭矩的传递。因此，由于连接孔和第一段形成的过盈配合比较小，这可以避免轴孔之间采用大过盈配合造成生产成本的提高及可靠性的降低。此外，铣平面的轴头联接方式优于整圆过盈配合的联接方式，采用整圆配合的方式对输出轴的加工精度、热处理工艺、压入精度都需严格控制，产品质量不易保证，而采用本实用新型的连接方式只需对转轴、内花键联轴器的配合处铣扁，通过配合平面及圆柱面小过盈来传递扭矩，从而可以降低生产的设备、加工成本，提高连接的可靠性。

附图说明

下面结合附图详细描述本实用新型的优选实施方式。

图1为本实用新型的电机内花键输出轴联接结构的部分剖视安装状态图；

图2为图1中电机内花键输出轴联接结构的局部右视图；

图3为图1中电机输出轴的示意图；

具体实施方式

先参照图1、图2和图3描述本实用新型的电机内花键输出轴联接结构的各个部件。

如图1、图3所示，电机4具有输出轴11，该输出轴11为阶梯形状，包括第一段5和第二段3，其中，由于第一段5的直径小于第二段3的直径，从而在第一段5和第二段3的连接处形成台阶13，该台阶13用于对轴承2的内圈进行轴向定位。从第一段5的另一端(自由端)起，沿着输出轴11的轴向方向，第一段5的部分长度的外圆面上形成有平面10，使得第一段5的该部分成为连接段，该连接段具有由圆弧面和平面10组成的外表面。平面10从第一段5的自由端起仅延伸部分长度，从而第一段5的其余部分的外表面为完整的圆周面，平面10延伸停止的位置，自然形成凸台12。此处，平面10可以通过铣加工形成，当然，也可以通过其他加工工艺形成。平面10的加工长度根据需要传动的扭矩大小决定，一般可以在5-15mm之间选择，如果需要传动的扭矩很大，则可以加长该平面10的加工长度。

如图1、图2所示，花键联轴器1的内部形成有阶梯形的通孔，包括内花键孔8和连接孔7，其中内花键孔8用于连接被驱动对象的外花键轴，连接孔7用于连接电机4的输出轴11的第一段5。连接孔7的截面形状与第一段5的连接段的截面形状相适配，该连接孔7的内表面也由圆弧面和平面组成。连接孔7可以采用插孔工艺加工，其加工尺寸应保证能够与输出轴11的第一段5形成过盈配合。

电机输出轴11通过轴承装置进行支撑，所述轴承装置包括连接法兰6和轴承2，其中，连接法兰6具有轴承安装孔14，该轴承安装孔14在靠近电机4的一端形成有挡边15，该挡边15用于在输出轴11的轴向方向上对轴承2的外圈进行轴向定位。此外，所述轴承装置还可以采用其他公知结构，例如可以在固定于地面的支撑架上安装轴承座，通过轴承座固定轴承2，以对电机输出轴11进行支撑。

下面描述本实用新型的电机内花键输出轴联接结构的连接关系和安装方法。

连接法兰6和轴承2组成的轴承装置主要用于支撑输出轴11，电机4的输出轴11穿过连接法兰6的轴承安装孔14，通过公知连接方式(如螺纹连接)将连接法兰6固定于外部支撑物(例如电机壳体)上，在安装连接法兰6的过程中，应注意使得轴承安装孔14的挡边15与台阶13相互对齐。然后，将轴承2套在输出轴11的第一段5上，通过压配合方式使得轴承2顶在台阶13上，通过台阶13和挡边15实现轴承2内、外圈的轴向定位，从而将轴承2安装到第一段5的外圆周面上，并且第一段5的形成有平面10的部分，即第一段5的连接段从轴承孔中伸出。此外，第一段5上用于安装轴承2的外圆周面与轴承孔应形成适度的过盈配合。

在安装轴承2之后，将内花键联轴器1安装到第一段5的形成有平面10的部分，即第一段5的连接段上。由于花键联轴器1的连接孔7的截面形状与第一段5的连接段的截面形状相适配，并且该连接孔的尺寸与第一段5形成小过盈配合，因而通过压配合方式，将花键联轴器1安装到输出轴11的第一段5上，直至花键联轴器1的端面顶在凸台12上，通过凸台12实现花键联轴器1的轴向定位。

按照上述方式安装后，连接法兰6和轴承2支撑输出轴11，避免输出轴11在传输扭矩过程中因载荷变化而发生晃动，甚至折断。更重要的是，由于本实用新型的输出轴11和内花键联轴器1为分体结构，采用组件的方式来输出转矩，这样可避免因为输出轴过大而造成轴承台尺寸过大，输出轴通体外径增大，从而可以降低电机输出轴及轴承的加工成本，节减电机输出轴及轴承的材料费用。

内花键联轴器1通过内花键向外部驱动对象传输扭矩，可以使输出的转矩更符合平稳性的要求，从而也可以使外部驱动对象工作得更稳定。同时，本实用新型的输出轴11和内花键联轴器1为分体结构，通过连接孔7和输出轴11第一段5的连接段相互配合进行扭矩的传递，其中，连接孔7以及第一段5相互配合的圆弧面主要用于定位，而相互配合的平面10则用于传递扭矩。连接孔7和第一段5形成过盈配合只是防止花键联轴器1发生轴向移动，而不是依靠该过盈配合进行扭矩的传递。因此，由于连接孔7和第一段5形成的过盈配合比较小，安装容易，同时依靠相互配合的平面10传递扭矩，既保证了输出扭矩的强度要求，又避免了传统整圆配合的连接方式中出现的装配困难、输出冲击载荷时容易打滑等的现象。

需要说明的是，本实用新型的输出轴11和内花键联轴器1的连接方式可以采用多种适宜的方式，并不限于采用平面10和圆弧面进行配合的方式，例如可以在连接孔7中形成键槽，在第一段5上加工出键齿，通过键齿、键槽的配合结构进行连接。当然，采用平面10和圆弧面更有利于加工，也能传递更大的力矩。

Claims (10)

1.一种电机(4)内花键输出轴联接结构，该电机内花键输出轴联接结构包括电机输出轴(11)，该电机输出轴(11)通过轴承装置进行支撑，其特征在于，所述联接结构还包括内花键联轴器(1)，该内花键联轴器(1)与所述电机输出轴(11)为分体结构，并且该内花键联轴器(1)连接于所述电机输出轴(11)以传递扭矩。

2.根据权利要求1所述的电机内花键输出轴联接结构，其特征在于，所述轴承装置包括带有轴承安装孔(14)的连接法兰(6)和轴承(2)，该轴承(2)安装在所述连接法兰(6)的轴承安装孔(14)内。

3.根据权利要求2所述的电机内花键输出轴联接结构，其特征在于，所述轴承安装孔(14)在靠近所述电机(4)的一端形成有挡边(15)，以对所述轴承(2)的外圈进行轴向定位。

4.根据权利要求3所述的电机内花键输出轴联接结构，其特征在于，所述电机输出轴(11)为阶梯轴，包括第一段(5)和第二段(3)，该第一段(5)的直径小于该第二段(3)的直径，在该第一段(5)与该第二段(3)的结合处形成有台阶(13)。

5.根据权利要求4所述的电机内花键输出轴联接结构，其特征在于，所述轴承(2)安装在所述第一段(5)上，并紧靠所述台阶(13)，该台阶(13)对轴承(2)的内圈进行轴向定位。

6.根据权利要求5所述的电机内花键输出轴联接结构，其特征在于，所述电机输出轴(11)通过所述第一段(5)与所述内花键联轴器(1)连接。

7.根据权利要求6所述的电机内花键输出轴联接结构，其特征在于，所述第一段(5)包括连接段，该连接段从所述第一段(5)的自由端起的一部分长度上延伸有平面(10)，该平面(10)延伸停止的位置形成有凸台(12)，所述内花键联轴器(1)包括内花键孔(8)和连接孔(7)，该连接孔(7)的内表面形成与所述第一段(5)的连接段相配合的形状，其中，所述连接段插入所述连接孔(7)内，所述凸台(12)紧靠在所述内花键联轴器(1)的端面上以进行轴向定位。

8.根据权利要求7所述的电机内花键输出轴联接结构，其特征在于，所述连接段的长度和所述连接孔(7)的长度相同。

9.根据权利要求8所述的电机内花键输出轴联接结构，其特征在于，所述连接段和所述连接孔(7)形成过盈配合。

10.根据权利要求1至6任一项所述的电机内花键输出轴联接结构，其特征在于，所述内花键联轴器(1)通过键齿、键槽的配合结构连接于所述电机输出轴(11)。

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