轴上零件定位结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种轴上零件定位结构。
【背景技术】
[0002]轴的结构设计(详见《机械设计手册》-机械零部件设计-轴系章节)取决于轴的受载情况，轴上零件的布置和固定方式，以及轴承的类型和尺寸、轴的毛坯、制造和装配工艺及安装、运输条件。
[0003]其中，轴上零件的固定或联接方式，随零件的作用而已。轴上零件在轴上的定位涉及两个方面的内容，其一是轴上零件轴向固定结构(轴向定位和固定)，另一是轴上零件周向固定结构(周向定位和固定)。
[0004]—般而言，轴上零件的固定和联接方式一方面使用轴自身结构实现，另一方面需要配合其他轴上零件或者辅助紧固件实现。例如轴肩和轴环，是实现轴向定位的基本结构，这种结构定位准确，并能够承受较大的轴向力，为了实现零件在轴上的固定，还需要从轴肩或者轴环相对的一侧顶紧零件实现固定。
[0005]通常，例如对一个齿轮在齿轮轴上的定位和固定，一方面通过例如轴肩实现齿轮的轴向定位，另一方面通过键实现齿轮的周向定位，然后再通过例如轴套配合例如轴承内圈，以及轴承的轴向定位结构实现从另一端锁紧齿轮。该种结构最为常见，但整体结构相对复杂，轴向零件相对较多，且相互关联，受热胀冷缩的影响较大。
[0006]再如通过过盈的型锁和配合轴肩同时实现零件的轴向和周向定位固定，结构简单，但对轴的强度影响较大。
[0007]机械工业是起步较早的技术领域，已有数千年的历史，其基本零部件的标准化远远领先于其他技术领域。轴向零件的定位结构一般为例如机械设计手册所规制化，在现有技术极大丰富的条件下突破既有的定位结构非常困难，鲜见有新的轴上零件定位结构出现。若干年来只有少数定位结构出现，例如使用胀套所实现的过盈联接。
【发明内容】
[0008]有鉴于此，本发明的目的在于提供一种复合性比较强的新的轴上零件定位结构。
[0009]本发明采用的技术方案为:
依据本发明的一些实施例中，一种轴上零件定位结构，包括:
第一零件第一端定位部；
第一零件第二端定位部，该第一零件第二端定位部包括相应第一零件第二端开有第二键销槽，以及一配合于该第二键销槽的键销，该键销顶紧第一零件第二端；
第二零件周向定位部，该第二零件周向定位部构造为在其毂孔开有与键销配合的键槽；
第二零件轴向定位锁紧部，该第二零件轴向定位锁紧部包括在第二零件键槽所在位置上径向开有顶丝孔，以及与该顶丝孔配合并压紧键销的顶丝。
[0010]在一些实施例中，所述第二零件轴向定位锁紧部还辅设有辅助锁紧部，该辅助锁紧部包括与所述顶丝孔关于轴的轴线轴对称设置的辅助顶丝孔，以及与辅助顶丝孔配合的辅助顶丝。
[0011]可选地，所述辅助锁紧部还包括开设在第二零件与所述顶丝的轴线正交的径向线上的一对辅助加强顶丝孔及相应的辅助加强顶丝；
两辅助加强顶丝共轴线，且其轴线与顶丝的轴线相交，从而两辅助加强顶丝在第二零件上对置。
[0012]可选地，所述第一零件为轴承，相应地，第一零件第一端定位部包括:
座孔；
套型卡簧，内卡所述轴承，且该套型卡簧的柱形外廓与所述座孔构成轴孔配合，并在柱形外廓的轴承卡入口设有凸缘，从而，凸缘与座孔外缘配合形成轴向定位；
相应地，键销顶持轴承的内圈。
[0013]可选地，所述座孔包括形成在相应支架上的轴承座部和从上侧封住轴承座部的上封盖。
[0014]可选地，所述轴承座部为由下部的半圆柱面和上部的立面构成的U型槽，其中立面的高度与半圆柱面的半径相等；
相应地，上封盖为平板型的压板而与套型卡簧相切。
[0015]可选地，所述压板的中心开有用于顶紧套型卡簧的中心孔以及与中心孔配合的顶紧螺钉。
[0016]可选地，第二零件与第一零件相邻的一端为第二零件第一端，另一端为第二零件
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在第二零件第二端所在侧的轴上开有第一键销槽，配合相应的键销用于第三零件的周向定位；
第三零件与第二零件之间采用套筒或者第三零件向第二零件突出的毂部实现定位。
[0017]可选地，第三零件相异于第二零件的一端采用卡簧定位。
[0018]依据本发明的一些实施例，一种轴上零件定位结构，包括:
第一零件第一端定位部；
第一零件第二端定位部，该第一零件第二端定位部包括轴向贯通整根轴的第二键销槽，以及一配合于该第二键销槽的键销，该键销顶紧第一零件第二端；
第二零件周向定位部，该第二零件周向定位部构造为在其毂孔开有与键销配合的键槽；
第二零件轴向定位锁紧部，该第二零件轴向定位锁紧部包括在第二零件键槽所在位置上径向开有顶丝孔，以及与该顶丝孔配合并压紧键销的顶丝。
[0019]依据本发明，键销与键的定位总成构成传动键在进行一个零件周向定位的同时，又构成挡销，从而对另一个零件进行轴向定位；再通过顶丝实现键销的锁定而实现对一个零件轴向锁紧，同时该顶丝又对另一个零件形成锁紧。基于此，定位结构采用复合的功用，不仅使定位结构更加紧凑，而且定位可靠性也没有降低。
【附图说明】
[0020]图1为依据本发明的轴上零件定位结构在传动模组上的装配结构示意图。
[0021]图2为轴向零件装配结构示意图。
[0022]图3为轴上零件单侧结构不完全分解示意图。
[0023]图4为轴上零件单侧结构装配结构示意图。
[0024]图5为周上零件在支架上单侧装配结构示意图。
[0025]图中:1.伺服马达，2.支架，3.传送轮，4.加强杆，5.传动轴，6.同步带轮，7.同步带，8.轴承组件，9.键销。
[0026]21.螺钉，22.光孔，23.压板，24.座孔，25.螺纹孔。
[0027]51.第一键销槽，52.第二键销槽，53.卡簧槽。
[0028]61.顶丝孔，62.毂孔，63.键槽，64.顶丝孔。
[0029]81.轴承，82.套型卡簧，83.轴承内圈。
【具体实施方式】
[0030]应当理解，关于轴系及其结构设计，除非特别指明，在本发明中，轴向、径向和周向均已“轴”为基础参考系。显而易见的是，这里的“轴”应是轴上零件中的“轴”。
[0031]除本发明特别指明的轴的定位结构外，轴上零件轴向固定结构和方法、轴上零件周向固定结构和方法均可以采用已知定位结构和方法。
[0032]应当理解，轴上零件除了传动件外，例如齿轮、带轮、摩擦轮等，还应当包括例如支撑件，例如轴承，因此，依据本发明的实施例也可以应用于除传动件外的其他轴上零件的定位和固定。
[0033]在图1所示的应用中，是一种轻载的传动模组结构，图中的轴是传动轴5，共有四条，图中轴上零件主要有同步带轮6、传送轮3和图2中所示的轴承组件8，以此为例进行轴上零件定位结构的描述，可预见的，基于此，可以应用于具有同类定位方式的轴上零件定位中。
[0034]首先，请参见说明书附图1，图1中，轴上零件的简单载荷分析:
首先是伺服马达I输出轴上所连接的同步带轮所构成同步带传动机构的动力传递，同步带轮需要在所安装的传动轴上不能产生轴向窜动，并需要传递一定的转矩，自然，相应的传动轴需要克服一定的扭矩和弯矩，或者说相应的传动轴需要具有一定的抗扭和抗剪能力5。因此，应减少对传动轴5强度和刚度的消弱。
[0035]其他同步带轮6的定位方式基本相同。
[0036]轴承组件8在传动轴5上的安装位置按照机械设计规范一般称为轴颈，轴承需要可靠的两端定位，由于其内圈与传动轴5普遍采用过盈配合，其与传动轴5之间的静摩擦力远大于轴承可动部分的动摩擦力，因此不需要考虑周向定位的问题。
[0037]图1所示的结构中还包括轻载的传送轮3，对其需要进行两端定位和周向定位。
[0038]图1中的特点是，轴上零件靠的比较近，从而依据本发明，具备复合公用定位件的技术条件，无论是两个零件的定位还是三个零件的定位。
[0039]一般而言，轴上零件的传动零件，例如同步带轮6是位置被保证的零件，而例如轴承组件8则是保证其他零件位置精度的零件。为此，将轴承组件8定义为第一零件，可以理解为是其他零件装配的基础。
[0040]参见说明书附图1-5，先描述第一种定位方式。
[0041]图中轴承组件8构成第一零件，轴承定位其靠内侧的一端一般采用轴肩或者轴环定位，在一些实现中还有可能采用例如轴套进行定位。
[0042]应当理解，这里内侧请参见说明书附图1，朝向支架2内部空间的方向为内，反之为外。
[0043]轴承组件向内的一端定位为第一端，向外的一端定位为第二端，轴承第二端一般采用轴承端盖进行定位，并且轴承端盖一般通过螺栓固定在支架2上。
[0044]在一些实施例中，轴承81的内端或者说第一端可以采用常规的定位方式，例如轴肩、轴环或者套筒，该结构采用例如阶梯轴比较容易实现，在此不再赘述。
[0045]在图3所示的结构中，轴承81的外端或者说第二端的定位结构可以比较清晰的呈现出来。图3中，传动轴5为一光轴，不考虑轴承81的内侧定位，先看其外侧，即第二端。图中传动轴5在轴承的外侧(以支架2为参考系的内外)开有第二键销槽52，以及一配合于该第二键销槽52的键销9，该键销9此时构成挡销而顶紧轴承81的内圈。
[0046]如前所述，轴承81与传动轴5之间通常采用过盈联接，自身具有一定的联接强度。键销9与第二键销槽52通常也采用过盈联接，具有一定的止退能力。
[0047]不同于机械传动中的平键联接，平键联接中的双圆头平键与相应的键槽(直槽)的四周都是过盈配合关系。在图3所示的结构中，键销9与第二键销槽52的配合主要是两个侧面，在键销9的两端可以都预留一定的空间，轴承81的装配自由度很大。
[0048]在图3-图5中，与轴承相邻的零件是同步带轮6，同步带轮需要轴向和周向的双定位。
[0049]同步带轮6的一般结构是带有一个轮毂或者整体制造的一个盘形件，轮毂含有一个毂孔62。同步带轮6普遍采用传动键与传动轴5进行联接，因此，其毂孔62还设有一个键槽63。
[0050]—般而言，同步带轮6的轮毂与同步带轮6轮体的宽度(轴上零件中，轴向所限定的量度为宽度，例如齿轮中的齿宽是典型的例子)相同，在一些应用中，其轮毂的宽度比轮体宽度大，一般可以作为被轴向定位的部分。
[0051]同步带轮6作为第二零件，其周向定位部构造为在其毂孔62开有与键销9配合的键槽63，从而，键销63作为挡销，对轴承81的外端进行定位，又作为传动键对同步带轮6构成周向定位。
[0052]第