在方形轴与方孔轴之间传递扭矩的转接件的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及方形轴与方孔轴联接时使用的附件，具体涉及一种在方形轴与方孔轴之间传递扭矩的转接件，能够应用于扭矩测量等领域。
【背景技术】
[0002]机械设备中通常存在驱动轴与其他器件的联接，驱动轴以方形联接方式在工业生产中的应用较为普遍，例如测量技术领域:标准杠杆与静态扭矩传感器的联接常使用方形轴；扭矩标准机的驱动轴是圆形轴，但与扭矩传感器的联接则为方形轴；在工业装配中扭矩扳手以方形轴驱动螺栓，在扭矩扳手的检定中亦以方形轴与静态扭矩传感器联接。
[0003]联接装配过程一般将器件的方形轴套置于另一器件的方孔中，由于需要联接的两个器件都已经按国际标准和国家标准制为成品，方形轴与方孔的尺寸固定不变，当两者尺寸规格不匹配时，如方孔比方形轴大I级或2级，现有技术中一般使用I件或2件转接套筒达到转换方形轴、方孔规格目的。上述转接套筒是一个刚性整体结构件，一端为方孔，与所需转接的方形轴适配；另一端为方头，与所需转接的方孔适配。虽然转接套筒能够转换方形轴或者方孔的规格且同时传递扭矩，但实际使用时仍有弊端有待解决。
[0004]首先，上述转接套筒自身有一定长度，使用时增加了联接长度，一方面，转接套筒与方孔的配合间隙以及联接长度增加本身容易造成方孔轴的轴线与方形轴的轴线发生较大偏离，另一方面，联接长度增加导致侧向力引起的弯矩增加，这两方面的原因都会产生较大同轴度。在静态扭矩传感器的方孔与转接套筒适配时就存在上述问题，转接套筒增加联接长度，转接套筒与方孔的配合间隙都会造成传感器的轴线与驱动轴的轴线发生较大偏离，联接长度增加导致侧向力引起的弯矩增加，产生较大同轴度，使得扭矩测量不稳定，测量数据与真实数据偏差较大。串接的转接套筒数量愈多，测量的不稳定性和误差愈大。扭矩扳手与传感器之间也以方形轴与方孔联接，当扭矩扳手的方形轴比传感器的方孔小2级或3级时，就要在其中嵌套2件或3件转接套筒，以便传递扭矩。此种联接方式增加数十毫米乃至200多毫米联接长度，产生较大同轴度，成为测量不稳定、不准确的重要根源。
[0005]其次，整体式的转接套筒承受压力的同时也承受扭矩，转接套筒在扭矩作用下极易变形，也易产生应力集中，发生碎裂，使转接套筒成为易耗性配件。
[0006]有的方形轴与方孔适配部分设有起锁定作用的弹性钢球，用于锁住转接套筒。用转接套筒联接并达到完成作业任务后，需拆卸该转接套筒，拆卸时被锁定在方形轴上的转接套筒也会被带出，需手动将转接套筒拔出，使用工序繁杂。例如在扭矩扳手与传感器脱离时，被锁定在矩扳手方形轴上的转接套筒也会被带出，需要人工将其从扭矩扳手的方形轴上拔出，增加了使用的繁复性。检定工作结束后，容易在不经意间将扭矩扳手连同转接套筒一起带走，使转接套筒附件容易丢失，影响后续检定工作。
【发明内容】
[0007]为了解决现有技术中方孔与方形轴通过转接套筒联接时，配合间隙增加、联接长度增加导致轴线偏离、弯矩增加，产生较大同轴度，并且转接套筒因受到较大扭矩容易碎裂等问题，本发明提供一种在方形轴与方孔轴之间传递扭矩的转接件，它可以灵活、高效地解决不同大小的方孔与方形轴之间的联接问题，无论方孔与方形轴的尺寸相差几级，都只需一件本发明的转接件，不明显增加联接的长度，不明显增加弯矩，也不增加方形轴与方孔的同轴度。同时本发明转接件工作时只受压力，能够传递扭矩而自身不受到扭矩作用，完全避免转接件材料被扭转破坏。
[0008]本发明目的通过以下技术方案实现。
[0009]一种在方形轴与方孔轴之间传递扭矩的转接件，包括方形筒体，该方形筒体的内、外径向面分别与方形轴和方孔适配，所述方形筒体为分体式，其由两个对称的直角垫片拼合而成，在受扭状态下两直角垫片向四周张开，与方孔内壁贴合；所述直角垫片的上端部分别设置安装片，所述安装片与直角垫片垂直。所述方形筒体的侧壁为工作面，起到充填间隙转换方孔大小的作用。
[0010]优选地，所述的在方形轴与方孔轴之间传递扭矩的转接件，所述直角垫片沿方形筒体横截面中心线对称拼合成方形筒体。所述直角垫片的横截面为凹槽状。
[0011]另一个优选方案，所述的在方形轴与方孔轴之间传递扭矩的转接件，所述直角垫片沿方形筒体横截面对角线对称拼合成方形筒体。安装片与直角垫片垂直并构成了三维坐标的三片结构。
[0012]优选在所述方形筒体内侧的直角边设置小圆角，设置小圆角可以减少集中应力。
[0013]所述安装片起到便于装卸的作用，所述安装片的形状任意的，厚度控制在较小范围内，尽量减小轴向长度，所述安装片厚度小于或等于18_，优选安装片厚度在Imm?5_。若无安装片，转接件失去垂直方向的支承，将无法安装和拆卸。优选地，所述安装片的外沿边为圆形或者多边形。
[0014]所述方形筒体侧壁厚度为所需联接的方孔与方形轴边长公称尺寸差的一半，以充分填充方孔与方形轴之间的径向间隙。转接件使用时将一对直角垫片置于方孔中，拼合成方形筒体状，需联接的方形轴置于所述方形筒体内，在扭转所述方形轴时，方形轴的四个直角边将两个直角垫片撑开，两个直角垫片向四周张开，贴合于方孔内壁，转接件与方孔之间的间隙消失。因此，在使用时，直角垫片只受到压力作用，能够传递扭矩而不受到扭矩作用，可避免转接件材料被扭转破坏。
[0015]本发明有益效果:
[0016]本发明的转接件可以替代现有转接套筒，能够灵活、有效地填充方形轴与方孔之间的间隙，高效地传递扭矩。首先，无论方孔与方形轴之间的配合间隙有多大，尺寸相差几级，使用本发明只需一件转接件，能够大大减少方形轴与方孔之间的转接长度，不明显增加弯矩，不会造成方孔的轴线与方形轴的轴线发生偏离。其次，因本发明采用了分体式间隙填充筒体，当方形轴扭转时，构成间隙填充筒体的两个直角垫片的回转中心线与方形轴、方孔的轴线重合，很好地解决同轴度的问题。这些均会大幅度提高在相应扭矩测量应用中的扭矩测量精度。
[0017]本发明转接件使用时，直角垫片受到方形轴的扭转能够紧紧地贴合于方孔的内壁，消除直角垫片与方孔内壁之间的间隙，使得直角垫片只受到压力作用，虽然直角垫片较现有转接套筒薄，但是直角垫片传递扭矩而自身不受到扭矩作用，因此不易疲劳损坏，转接件的寿命得到有效延长，降低使用成本。
[0018]本发明转接件运用于有起锁定作用的弹性钢球的方形轴时，在停止工作时候不会被弹簧锁定，能自动松脱。本发明直角垫片设有安装片，可以在垂直安装时防止掉落，同时方便取出。
【附图说明】
[0019]图1:为较小方形轴与较大方孔联接示意图。
[0020]图2:为图1中A-A向剖面示意图。
[0021]图3:为现有技术中方形轴与方孔使用转接套筒联接示意图。
[0022]图4:为本发明实施例1转接件的主视图。
[0023]图5:为本发明实施例1转接件的仰视图。
[0024]图6:为本发明实施例1单个直角垫片的仰视图。
[0025]图7:为本发明实施例1单个直角垫片的主视图。
[0026]图8:为实施例1转接件使用状态示意图。
[0027]图9:为图8中B-B向剖面示意图。
[0028]图10:为实施例1转接件受扭时图8中B-B向剖面示意图。
[0029]图11:为整体式套筒转接件未受扭时剖面示意图。
[0030]图12:为整体式套筒转接件受扭时剖面示意图。
[0031]图13:为本发明实施例2单个直角垫片的仰视图。
[0032]图14:为本发明实施例2单个直角垫片的主视图。
[0033]图15:为本发明实施例2未受扭时剖面示意图。
[0034]图16:为本发明实施例2受扭时剖面示意图。
[0035]附图标记:1、方形轴；2、传感器；3、方孔；4、转接套筒；5、方形筒体；6、直角垫片；
7、安装片；8、套筒转接件。
【具体实施方式】
[0036]下面结合说明书附图对现有技术和本发明具体实施例进行详细描述。
[0037]以下为现有技术采用的转接套筒实例。
[0038]在测量技术中，方形轴与静态扭矩传感器的方孔尺寸按相关标准设计。当两者尺寸规格不匹配时，如图1、2所示，较小的方形轴I与传感器2中较大方孔3的联接，出现大间隙，无法达到联接传动的效果。现有技术中，采用转接套筒4解决上述问题，如图3所