专利名称：带自动退卸功能的旋转动力传动锁紧盘的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种旋转动力传动锁紧盘，尤其涉及一种带自动退卸功能的旋转动力传动锁紧盘，属于旋转动力传动锁紧盘的生产领域。
背景技术：
旋转动力传动锁紧盘用于实现主轴与空心轴之间的旋转动力传动，比如汽车传动轴和汽车轮毂之间的旋转动力传动，就需要采用锁紧盘。现有旋转动力传动锁紧盘包括内套、外套和螺栓，内套的外表面和外套的内表面均为锥面且锥角角度相同，外套通过高强度的螺栓套装于内套的外面，使用时在螺栓拉力的作用下，外套向内套方向滑动，在锥面的作用下，螺栓的拉力一部分转换为轴向摩擦力，另一部分转换为径向力，在径向力的作用下， 内套发生收缩变形后将力传递给空心轴，在克服空心轴和主轴配合间隙后，空心轴和主轴的表面存在一压力，依靠这一压力实现摩擦扭矩，以达到传递动力的目的。上述技术是利用内套与外套之间的配合锥度将螺栓拉力转换为径向压力的，那么锥面角度的取值相当重要，现有设计的内套、外套角度取值大在相同质量下产生的扭矩值小，不经济；若要实现相同扭矩传递，则需要增加螺栓，导致产品用料多，成本高。为了使螺栓的拉力最大化的转换为摩擦力，现有设计将配合锥度取值小，但这样由于压力角已经小于表面摩擦角，内套、外套锥面在拆卸时产生自锁效应，退卸时无法保证能自动退开，需要用螺栓拧入内套上的螺孔将外套推开；另外，现有旋转动力传动锁紧盘的内套中与外套重叠部分的外端拐角面、外套中与内套重叠部分的内端拐角面均为直锥面，即内套和外套的锥口过渡处均为直线角，内套、外套在螺栓拉力作用下，配合锥面相互间摩擦挤压，尤其在上述直线角部位(即内套小锥面小头部位和外套小锥面大头部位)，局部压力非常大，这样容易破坏油膜层，造成一种与设计滑动摩擦不符的卡死现象，加剧不易拆卸现象；对于重型设备(如风力发电机)来说，拆卸时相当废时废力，成本高，或者可能因为难以拆卸而直接报废处理，造成极大的浪费。所以，现有旋转动力传动锁紧盘已成为制约旋转传动行业发展的一大障碍。在现有技术中，专利申请号为CN200920107270. 7的专利，实用新型名称为一种用于风力发电机组的锁紧盘及锁紧盘锥套。该锁紧盘锥套包括圆环状锥套体，其外周形成阶梯环形状，其内周形成圆锥环形状，阶梯环形状和圆锥环形状的中心线与圆环状锥套体的中心线一致。锁紧盘锥套与锁紧盘配合使用。锁紧盘包括锁紧盘体和安装在锁紧盘体上的锥套，锥套包括圆环状锥套体。但该实用新型专利结构复杂，通过锁紧盘锥套与锁紧盘配合实现缩紧，效果欠佳。另外，实用新型专利号为ZL200920223480. 2的专利，公开了一种风电锁紧盘，包括外环和内环，外环内孔和内环外圆为台阶锥面，外环和内环通过台阶锥面吻合配装在一起，所述外环配合锥孔的插入口的棱角部为平滑过渡的双圆弧结构，所述内环的配合锥体的插入端的棱角部为平滑过渡的双圆弧结构。但该实用新型依然存在外环和内环角度取值大的问题。
此外，在现有技术中发明专利号为200910203^9. 6的专利，涉及一种用于实现轴连接的锁紧盘辅助装置、锁紧系统及锁紧方法。所述锁紧盘锁紧辅助装置，包括液压缸和经高压油管与所述液压缸相连的液压站，所述液压缸均勻设置在锁紧盘的端面和一个支撑之间的圆周上。所述锁紧系统，包括锁紧盘和上述的锁紧辅助装置。所述锁紧方法，包括启动通过高压油管连接液压缸的液压站，并调节液压站的压力；再将螺栓插入内外锥套，并拧紧。该发明专利需要采用辅助装置，结构复杂。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种带自动退卸功能的旋转动力传动锁紧盘。为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案本发明用于实现主轴与空心轴之间的旋转动力传动，包括内套、外套和螺栓，所述内套的外表面和所述外套的内表面均为锥面且锥角角度相同，所述外套通过所述螺栓套装于所述内套的外面；所述内套与所述外套的接触面之间、所述螺栓的螺杆与所述外套的内螺孔的接触面之间设置有油脂层，所述内套的外表面及所述外套的内表面的锥角角度大于所述油脂层的最大静摩擦角角度。内套的外表面及外套的内表面的锥角为自锁角，由于本发明中自锁角角度大于油脂层的最大静摩擦角角度，因此不会产生自锁的现象；而油脂层的设置则大大降低了内套及外套之间的摩擦力，从而可以在减小内套的外表面及外套的内表面的锥角角度的前提下实现外套在拆卸时的自动退卸功能。具体地，所述内套的外表面及所述外套的内表面的锥角角度为3° "5° ；所述油脂层为最大静摩擦角角度小于3°的低摩擦系数高抗压油脂层。内套的外表面及外套的内表面的锥角角度减小到3° -5°，使本发明的扭矩值增大很多，从而达到好的传动效果；而低摩擦系数高抗压油脂层的最大静摩擦角角度不大于2. 86°，小于3°，所以不会发生自锁现象。低摩擦系数高抗压油脂层的摩擦系数低至0. 05，可达极佳的滑动效果。所述螺栓的螺杆表面均设置有油脂层，所述螺栓的螺帽与所述内套之间安装有垫片，所述垫片与所述螺帽之间设置有油脂层；所述油脂层为摩擦系数不大于0. 05的低摩擦系数高抗压油脂层。这样，整个连接部分都有油脂层，可达最佳的退卸效果。进一步，所述内套中与所述外套重叠部分的外端拐角面为外凸圆弧面，所述内套的外凸圆弧面与所述内套的外锥面相切；所述外套中与所述内套重叠部分的内端拐角面为外凸圆弧面，所述外套的外凸圆弧面与所述外套的内锥面相切。用外凸圆弧面替代传统锁紧盘中内套和外套的直锥面，可有效避免因应力集中而导致外套卡死的问题。具体地，所述内套的外凸圆弧面与所述内套的外锥面相切的位置为A位置，所述内套中与所述外套重叠部分的端面与所述A位置的距离为5mm-10mm ；所述外套的外凸圆弧面与所述外套的内锥面相切的位置为B位置，所述外套中与所述内套重叠部分的端面与所述B位置的距离为5mm-10mm ；所述外凸圆弧面的半径为50mm-80mm。本发明的有益效果在于本发明通过在内套与外套的接触面之间、螺栓的螺杆与外套的内螺孔的接触面之间设置油脂层，降低接触面的静摩擦角和摩擦系数，达到将螺栓拉力利用最大化的目的，最终提高主轴和空心轴的摩擦扭矩；在外套与内套连接的所有位置均设置有油脂层，可实现外套在拆卸时的自动退卸功能；通过将内套中与外套重叠部分的外端拐角面、外套中与内套重叠部分的内端拐角面设置为外凸圆弧面，有效避免了因应力集中而导致外套卡死的问题，也更加有利于外套的拆卸；对于重型设备(如风力发电机)来说，便于拆卸并再利用可节省很多成本。所以，本发明为旋转传动行业的快速发展打下了坚实的基础。
图1是本发明带自动退卸功能的旋转动力传动锁紧盘的整体轴向剖视图；图2是本发明带自动退卸功能的旋转动力传动锁紧盘的局部轴向剖视图；图3是图2中A的放大图；图4是图2中B的放大图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步具体描述如图1所示，本发明用于实现主轴1与空心轴2之间的旋转动力传动(主轴1和空心轴2并不属于本发明的部件，只是便于说明本发明的应用结构，所以用虚线表示)，包括内套4、外套5和螺栓3，内套4的外表面和外套5的内表面均为锥面且锥角角度相同，外套5通过螺栓3套装于内套4的外面。如图1和图2所示，内套4与外套5的接触面之间、螺栓3的螺杆8与外套5的内螺孔的接触面之间、螺栓3的螺杆8的表面均设置有油脂层7，内套4的外表面及外套5的内表面的锥角角度大于油脂层7的最大静摩擦角角度。如图2所示，内套4的外表面及外套5的内表面的锥角角度为3°，也能够为 3° -5°之间的其它度数；油脂层7为最大静摩擦角角度小于3°的低摩擦系数高抗压油脂层。内套4的外表面及外套5的内表面的锥角角度减小到3°，使本发明的扭矩值增大很多，从而达到好的传动效果；而低摩擦系数高抗压油脂层7的实际最大静摩擦角角度不大于2.86°，小于3°，所以不会发生自锁现象。低摩擦系数高抗压油脂层7的摩擦系数低至 0. 05，可达极佳的滑动效果。如图2所示，螺栓3的螺帽与内套4之间安装有垫片6，垫片6与所述螺帽之间也设置有油脂层7(由于间隙很小，所以图中未示出引出线)；油脂层7为摩擦系数不大于0. 05 的低摩擦系数高抗压油脂层，满足高度润滑的要求。这样，整个连接部分都有油脂层7，可达最佳的退卸效果。如图2、图3和图4所示，内套4中与外套5重叠部分的外端拐角面为外凸圆弧面 9，内套4的外凸圆弧面9与内套4的外锥面相切；外套5中与内套4重叠部分的内端拐角面为外凸圆弧面9，外套5的外凸圆弧面与外套5的内锥面相切。用外凸圆弧面9替代传统锁紧盘中内套和外套的直锥面，可有效避免因应力集中而导致外套卡死的问题。如图2、图3和图4所示，内套4的外凸圆弧面9与内套4的外锥面相切的位置为 A位置(用“A位置表示”只是便于描述，图中未示)，内套4中与外套5重叠部分的端面与所述A位置的距离为5mm-10mm ；外套5的外凸圆弧面9与外套5的内锥面相切的位置为B 位置(用“B位置表示”只是便于描述，图中未示)，外套5中与内套4重叠部分的端面与所述B位置的距离为5mm-10mm ；外凸圆弧面9的半径为50mm-80mm。
如图2所示，内套4的外表面及外套5的内表面的锥角为自锁角，由于本发明中自锁角角度大于油脂层7的最大静摩擦角角度，因此不会产生自锁的现象；而油脂层7的设置则大大降低了内套4及外套5之间的摩擦力，从而可以在减小内套4的外表面及外套5的内表面的锥角角度的前提下实现外套5在拆卸时的自动退卸功能。
权利要求
1.一种带自动退卸功能的旋转动力传动锁紧盘，用于实现主轴与空心轴之间的旋转动力传动，包括内套、外套和螺栓，所述内套的外表面和所述外套的内表面均为锥面且锥角角度相同，所述外套通过所述螺栓套装于所述内套的外面，其特征在于所述内套与所述外套的接触面之间、所述螺栓的螺杆与所述外套的内螺孔的接触面之间设置有油脂层，所述内套的外表面及所述外套的内表面的锥角角度大于所述油脂层的最大静摩擦角角度。
2.根据权利要求1所述的带自动退卸功能的旋转动力传动锁紧盘，其特征在于所述内套的外表面及所述外套的内表面的锥角角度为3° -5° ；所述油脂层为最大静摩擦角角度小于3°的低摩擦系数高抗压油脂层。
3.根据权利要求1所述的带自动退卸功能的旋转动力传动锁紧盘，其特征在于所述螺栓的螺杆表面均设置有油脂层，所述螺栓的螺帽与所述内套之间安装有垫片，所述垫片与所述螺帽之间设置有油脂层。
4.根据权利要求3所述的带自动退卸功能的旋转动力传动锁紧盘，其特征在于所述油脂层为摩擦系数不大于0. 05的低摩擦系数高抗压油脂层。
5.根据权利要求1所述的带自动退卸功能的旋转动力传动锁紧盘，其特征在于所述内套中与所述外套重叠部分的外端拐角面为外凸圆弧面，所述外凸圆弧面与所述内套的外锥面相切。
6.根据权利要求5所述的带自动退卸功能的旋转动力传动锁紧盘，其特征在于所述外凸圆弧面与所述内套的外锥面相切的位置为A位置，所述内套中与所述外套重叠部分的端面与所述A位置的距离为5mm-10mm。
7.根据权利要求5或6所述的带自动退卸功能的旋转动力传动锁紧盘，其特征在于 所述外凸圆弧面的半径为50mm-80mm。
8.根据权利要求1所述的带自动退卸功能的旋转动力传动锁紧盘，其特征在于所述外套中与所述内套重叠部分的内端拐角面为外凸圆弧面，所述外凸圆弧面与所述外套的内锥面相切。
9.根据权利要求8所述的带自动退卸功能的旋转动力传动锁紧盘，其特征在于所述外凸圆弧面与所述外套的内锥面相切的位置为B位置，所述外套中与所述内套重叠部分的端面与所述B位置的距离为5mm-10mm。
10.根据权利要求8或9所述的带自动退卸功能的旋转动力传动锁紧盘，其特征在于 所述外凸圆弧面的半径为50mm-80mm。
全文摘要
本发明公开了一种带自动退卸功能的旋转动力传动锁紧盘，用于实现主轴与空心轴之间的旋转动力传动，包括内套、外套和螺栓，所述内套的外表面和所述外套的内表面均为锥面且锥角角度相同，所述外套通过所述螺栓套装于所述内套的外面；所述内套与所述外套的接触面之间、所述螺栓的螺杆与所述外套的内螺孔的接触面之间设置有油脂层，所述内套的外表面及所述外套的内表面的锥角角度大于所述油脂层的最大静摩擦角角度。本发明通过在内套与外套的接触面之间、螺栓的螺杆与外套的内螺孔的接触面之间设置油脂层，降低接触面的静摩擦角和摩擦系数，达到将螺栓拉力利用最大化的目的，最终提高主轴和空心轴的摩擦扭矩；并实现自动退卸的功能。
文档编号F16D1/05GK102297208SQ20111022845
公开日2011年12月28日 申请日期2011年8月10日 优先权日2011年8月10日
发明者肖平, 阳波, 黄涛 申请人:成都瑞迪机械实业有限公司