本实用新型涉及机械技术领域，特别涉及一种具有轴向待预紧件的机械装置。
背景技术：
在现有一种P2混合动力模块中，包括具有转子的电机以及法兰轴，法兰轴具有扭矩输出端，用来传递发动机的输出扭矩给变速箱。
在法兰轴的扭矩输出端设有外环，外环环绕法兰轴且与法兰轴固定连接，并与法兰轴限定容纳空间。转子套在法兰轴上并插入容纳空间。
在外环与转子之间设有滚珠轴承，滚珠轴承套在转子上，使得法兰轴通过外环与转子为转动连接。转子位于容纳空间外的一端设有径向外突部，位于容纳空间内的一端套设有预紧弹簧。滚珠轴承位于径向外突部和预紧弹簧之间，预紧弹簧具有为滚珠轴承提供轴向预紧力及防脱落的作用。
一方面，预紧弹簧沿轴向变形以对滚珠轴承提供轴向预紧力，滚珠轴承在径向外突部和预紧弹簧之间保持轴向预紧，阻挡滚转轴承的内圈与转子发生相对转动。另一方面，预紧弹簧与转子通过紧配合达到固定连接，防止预紧弹簧轴向脱落。
但是，这对预紧弹簧与转子之间的配合提出了精确要求：
如果预紧弹簧与转子过紧配合，需要使用额外工具对预紧弹簧提供较大的轴向力，以克服预紧弹簧与转子之间的较大摩擦力。这一方面造成装配困难，成本较高；另一方面，较大的轴向力传递给法兰轴、法兰轴所连接的其他零部件以及法兰轴附近的零部件，导致某些零部件具有断裂的风险。再者，过紧配合会限制预紧弹簧的轴向变形位移量，预紧弹簧对滚珠轴承的轴向预紧效果不佳，滚珠轴承可能会与转子相对转动。
如果预紧弹簧与转子为松配合，预紧弹簧脱落的风险增加，预紧弹簧对滚珠轴承防脱落的效果不佳。
技术实现要素：
本实用新型解决的问题是，在带有轴向待预紧件的机械装置中，如何降低对预紧弹性件与轴之间安装配合的精确要求。
为解决上述问题，本实用新型提供一种具有轴向待预紧件的机械装置。该机械装置包括：轴、预紧弹性件及所述待预紧件；所述轴设有径向外突部，所述预紧弹性件及待预紧件均套在所述轴上；该机械装置还包括：止挡部，与所述轴固定连接；所述外突部、预紧弹性件、待预紧件及止挡部沿所述轴的轴向依次排布，所述预紧弹性件受外突部和待预紧件挤压而保持压缩变形；沿所述轴向，所述待预紧件受预紧弹性件施加的轴向弹力而与所述止挡部轴向抵靠，从而保持轴向预紧以阻挡所述待预紧件与轴相对转动。
可选地，所述预紧弹性件为螺旋弹簧或者膜片弹簧。
可选地，所述止挡部为挡圈，穿过所述轴。
可选地，所述挡圈与所述轴以过盈配合的方式固定连接。
可选地，所述挡圈和所述轴径向相对的两个面均为去顶圆锥面，且沿所述轴向，从所述待预紧件指向所述挡圈的方向，半径均逐渐减小。
可选地，沿所述轴向，所述止挡部背对所述待预紧件的一侧，所述轴具有径向外翻边；所述外翻边与所述止挡部轴向抵靠。
可选地，所述止挡部为止挡弹性件，对所述待预紧件施加轴向弹力以进行轴向预紧。
可选地，所述止挡弹性件包括：基体环，与所述轴固定连接；
变形段，位于所述基体环沿轴向面向待预紧件的一端，在与所述待预紧件轴向抵靠时，沿径向向外弹性变形。
可选地，所述轴的外周面具有凹槽，所述凹槽环绕所述轴的中轴线；所述止挡弹性件卡设于所述凹槽内。
可选地，所述待预紧件为轴承。
可选地，所述轴为转子，能够绕自身中轴线旋转。
可选地，所述机械装置为P2混合动力模块，包括：电机，所述轴为所述电机的转子；传动轴，沿轴向具有扭矩输出端；所述传动轴在所述扭矩输出端设有外环，所述外环环绕所述传动轴且与传动轴固定连接，与所述传动轴限定容纳空间，所述转子套在传动轴上且插入所述容纳空间，至少所述止挡部和待预紧件容纳在所述容纳空间内；所述待预紧件为轴承，所述传动轴通过外环与转子为轴承连接。
与现有技术相比，本实用新型的技术方案具有以下优点：
预紧弹性件及待预紧件均套在所述轴上，预紧弹性件、待预紧件及止挡部沿轴的轴向依次排布。待预紧件受预紧弹性件施加的轴向弹力且与所述止挡部轴向抵靠。预紧弹性件可以为待预紧件提供轴向预紧力，待预紧件轴向预紧在预紧弹性件和止挡部之间，防止待预紧件与轴相对转动。同时，止挡部可以阻挡待预紧件和预紧弹性件脱落。
由于预紧弹性件无需起到防脱落的作用，因此可以降低对预紧弹性件与轴之间安装配合的精确要求，预紧弹性件与轴之间可以是松配合，这可以带来如下好处：一方面，预紧弹性件可以轻易地穿过轴，在装配时不需要额外工具，预紧弹性件的装配简便，成本较低；另一方面，在组装过程中不会对轴及预紧弹性件造成损伤；再者，预紧弹性件可以保证所需的压缩变形量，满足待预紧件的轴向预紧要求。
附图说明
图1是本实用新型具体实施例的带有轴向待预紧件的机械装置的剖面图；
图2是图1所示机械装置中，止挡部与轴配合关系示意图；
图3是本实用新型一个变形例的带有轴向待预紧件的机械装置的剖面图；
图4是图3所示机械装置中止挡部在自然状态下的立体图；
图5是图3所示机械装置中轴与止挡部相配合的一部分的平面视图。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。
参照图1，一种具有轴向待预紧件1的机械装置，包括：轴2、预紧弹性件3及待预紧件1；轴2具有径向外突部4，预紧弹性件3及待预紧件1均套在轴2上。所述机械装置还包括：止挡部5，与轴2固定连接。外突部4、预紧弹性件3、待预紧件1及止挡部5沿轴2的轴向依次排布，预紧弹性件3受外突部6和待预紧件1挤压而保持压缩变形。沿轴向，待预紧件1受预紧弹性件3施加的轴向弹力而与止挡部5轴向抵靠，从而保持轴向预紧以阻挡待预紧件1与轴2相对转动。
预紧弹性件3位于外突部4和待预紧件1之间，对待预紧件1提供轴向预紧力，使待预紧件1与止挡部5轴向抵靠，从而保持轴向预紧。预紧弹性件3可以为待预紧件1提供轴向预紧力，待预紧件1轴向预紧在预紧弹性件3和止挡部5之间，防止待预紧件1与轴2相对转动。同时，止挡部5可以阻挡待预紧件1和预紧弹性件3脱落。
由于预紧弹性件3无需起到防脱落的作用，因此可以降低对预紧弹性件3与轴2之间安装配合的精确要求，预紧弹性件3与轴2之间可以是松配合，这可以带来如下好处：一方面，预紧弹性件3可以轻易地穿过轴2，在装配时不需要额外工具，预紧弹性件3的装配简便，效率高，成本较低；另一方面，在组装过程中不会对轴2及预紧弹性件3造成损伤；再者，预紧弹性件3可以保证所需的压缩变形量，满足待预紧件1的轴向预紧要求。
这里的机械装置为P2混合动力模块，包括：电机6，轴2为电机1的转子，具有中心孔2a；传动轴7，沿轴向具有扭矩输出端7a，传动轴7通过扭矩输出端7a将发动机输出扭矩传递给变速箱。
传动轴7在扭矩输出端7a设有外环8，外环8环绕传动轴7且与传动轴7固定连接，与传动轴7限定容纳空间8a，转子套在传动轴7上切插入容纳空间8a，至少止挡部5和待预紧件1容纳在容纳空间8a内。待预紧件1为轴承，传动轴7通过外环8与转子(轴2)为轴承连接。
在装配时，首先，将预紧弹性件3穿过轴2而预装在轴2上，预紧弹性件3与外突部4轴向相对；接着，将轴承(预装件1)通过其外圈11与外环8的内周面固定连接；之后，操作传动轴7穿过轴2的中心孔2a，轴承从图1中右侧穿过轴2以预装在轴2上；最后，操作止挡部5朝向轴承进行轴向预紧，轴承通过自身内圈12对预紧弹性件3形成压迫，预紧弹性件3发生弹性变形以提供轴向预紧力。预紧弹性件3和止挡部5共同对内圈12进行轴向预紧，实现对待预紧件1轴向预紧的目的。
外环8与传动轴7之间通过连接部9连接。连接部9可以设有操作窗口(图中未示出)，在传动轴7与轴2组装后，通过操作窗口对止挡部5进行轴向预紧，使得止挡部5与轴2固定连接，并与待预紧件1轴向抵靠。
预紧弹性件3限定在外突部4与内圈12之间，外突部4与内圈12之间具有充分的空间来限制预紧弹性件3的位置。而且，外突部4具有较大外径，预紧弹性件3的径向外端可以支承于外突部4的端面，使预紧弹性件3可以发生有效、充分的弹性变形。
以上以机械装置为P2混合动力模块为例，阐述了本技术方案，本技术方案尤其可以用于轴向待预紧件为轴承的机械装置。除此之外，对于带有其他类型轴向待预紧件的机械装置，本技术方案可类推适用之。
预紧弹性件3可以为膜片弹簧。考虑到止挡部5占用轴2的轴向尺寸，膜片弹簧的轴向尺寸不大，可以满足装配要求。而且，膜片弹簧所能提供的轴向预紧力基本不会减小，可以满足待预紧件1的预紧需求。
膜片弹簧具有小端和大端，小端与待预紧件1抵靠，大端形成有分离指，分离指与外突部4抵靠。膜片弹簧受到轴向挤压而发生弹性变形，同时分离指会沿径向向外延伸，此时外突部4具有充分的外径来支承分离指，避免分离指沿径向高出外突部4，造成膜片弹簧不能充分弹性变形，导致待预紧件1不能得到有效预紧。
除膜片弹簧之外，预紧弹性件可以考虑选择螺旋弹簧。
止挡部5可以为挡圈，穿过轴2，挡圈可以环绕轴2一周对待预紧件1保持均衡预紧，挡圈与待预紧件1之间具有较大的配合面，增强待预紧件1和预紧弹性件3的牢固性。
止挡部5对待预紧件1具有轴向防脱落效果，这需要止挡部5的外径大于待预紧件1的内径，因此在轴2与传动轴7装配过程中，在待预紧件1与外环8固定连接之前，需要先将止挡部5预装在容纳空间8a内，不然的话，止挡部5将无法实现安装。之后，传动轴7穿过轴2的中心孔2a，待预紧件1先于止挡部5穿过轴2，接着止挡部5预装在轴2上；最后，通过连接部9上的操作窗口对止挡部5进行轴向预紧。
挡圈(止挡部5)与轴2以过盈配合的方式固定连接，过盈配合的方式不需要额外的连接结构，操作方便。挡圈可以为刚形件，不易变形，能够与轴2形成刚度连接，止挡效果好。
结合图2，止挡部5和轴2径向相对的两个面均为去顶圆锥面，且沿轴向，从待预紧件1指向止挡部5的方向B，半径均逐渐减小。在止挡部5和轴2的配合面中，止挡部5的内周面53及轴2的外周面21均为去顶圆锥面，这可以带来以下优点：
一方面，有利于装配。在配合面中，在背向待预紧件1的方向上，轴2的外周面21及止挡部5的内周面53的半径均逐渐减小，止挡部5具有孔径较大的第一端A及孔径较小的第二端a，轴2具有外径较小的小端b。在装配时，第一端A可以很容易从轴2的小端b开始穿过轴2，止挡部5可以很方便地预装在轴2上。在预紧过程中，止挡部5的内周面53滑过轴2的外周面，轴2的外周面21对止挡部5具有导向作用。
另一方面，有利于紧配合。轴2的小端b与止挡部5的第二端a之间具有较大的过盈量，过盈量指基本尺寸相同且相互结合的止挡部5的中心孔和轴2之间的配合松紧关系，较大过盈量表示两者之间可以形成较紧配合，连接强度高。
沿轴向，止挡部5背对待预紧件1的一侧，轴2具有径向外翻边(图中未示出)；外翻边与止挡部5可以轴向抵靠，外翻边对止挡部5具有防脱落效果，加强止挡部5的固定效果。此时，由于止挡部5与轴2之间为过盈配合，外翻边不需要沿径向外翻较大量，对轴2损伤不大。
除此之外的可替代方案中，参照图3和图4，止挡部50可以为止挡弹性件，对待预紧件10施加轴向弹力以进行轴向预紧。在本可替代方案中，止挡弹性件对预紧弹性件30可以具有补偿作用，预紧弹性件30和止挡弹性件均可提供轴向预紧力，增强对待预紧件10的轴向预紧效果。但是，止挡部50对待预紧件1和预紧弹性件30起到防脱落效果，因此对止挡弹性件可提供的轴向预紧力没有较大要求。
因此，止挡弹性件可以包括：基体环51，与轴20固定连接；变形段52，位于基体环51沿轴向面向待预紧件10的一端，在与待预紧件10轴向抵靠时，能够沿径向向外弹性变形。
在装配之前，变形段52可以沿基体环51的轴向延伸；在对止挡部50朝向待预紧件10进行轴向预紧时，变形段52与待预紧件10接触并受待预紧件10挤压而沿径向向外弹性变形，对待预紧件10形成阻挡。
止挡部50可以为弹簧片，例如可以是弹性钢片，使得变形段52能够发生变形并提供对待预紧件10防脱落所需的强度。变形段52可以包括沿基体环51的周向排布的若干变形指。
在这种情况下，结合参照图5，轴20的外周面21可以具有凹槽21a，凹槽21a环绕轴20的中轴线；止挡弹性件(止挡部50)卡设于凹槽21a内。具体地，止挡部50可以通过基体环51卡设于凹槽21a内，凹槽21a具有沿轴向相对设置的两侧侧壁，对基体环51形成轴向固定，止挡部50可以固定在轴20上。
沿轴20的轴向，设计轴20用来固定止挡部50的一端端部外径小于其他部分的外径，形成凹槽21a靠近待预紧件10的一侧侧壁。在止挡部50预装在轴20上后，可以通过对轴20的右端进行外翻形成外翻边以作为凹槽21a的另一侧侧壁。
虽然本实用新型披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。