一种基于胀套连接的组合式转轴结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型是一种基于胀套连接的组合式转轴结构，包括碳?碳转轴、多个大胀套、多个小胀套、金属转轴、连接螺杆、第一垫片、第一锁紧螺母、第二垫片、第二锁紧螺母，组装时，大胀套与小胀套成组出现，多组大胀套和小胀套在竖直方向进行叠加，连接螺杆穿过碳?碳转轴连接孔和金属转轴连接孔，连接螺杆的上端先后安装第一垫片和第一锁紧螺母，连接螺杆的下端先后安装第二垫片和第二锁紧螺母。本实用新型采用胀套结构，通过轴向预紧可以实现碳?碳转轴和金属转轴的无间隙连接，利用碳?碳复合材料优异的防热能力和承载能力，以及高温合金材料较高的耐温性能和较低的热传导能力，保证转轴结构同时具有较高的耐温性能和较低的热传导性能。
【专利说明】
一种基于胀套连接的组合式转轴结构
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种组合式转轴结构，具体涉及一种基于楔键连接的组合式转轴结构。
【背景技术】
[0002]碳-碳复合材料具有优异的防热、承载能力，但其过高的热传导能力将导致与其配合的结构温度过高。高温合金材料具有较高的耐温性能和较低的热传导能力。为综合利用两种材料的性能，采用胀套结构实现两种材料转轴的连接，保证转轴在同时具有较高的耐温性能和较低的热传导性能。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种基于胀套连接的组合式转轴结构，既具有较高的耐温性能，还拥有较低的热传导性能。
[0004]本实用新型所述的一种基于胀套连接的组合式转轴结构，包括压环、连接螺杆、第一锁紧螺母、第二锁紧螺母，还包括碳-碳转轴、至少一个大胀套、至少一个小胀套、金属转轴；
[0005]所述碳-碳转轴为圆柱台结构，圆柱台上部直径大于其下部直径，圆柱台上部底面为碳-碳转轴轴肩，圆柱台下部外壁为碳-碳转轴圆柱面，碳-碳转轴中心设有碳-碳转轴连接孔；
[0006]碳-碳转轴下面为金属转轴，金属转轴上部为桶状结构，桶状结构内表面为金属转轴圆柱面，内壁底部与底面连接处形成环状凸起，其水平面为金属转轴轴肩，金属转轴的中心设有金属转轴连接孔；
[0007]大胀套和小胀套成组配合使用，安装在碳碳转轴的圆柱台下部外壁和金属转轴的上部桶装结构内壁之间；大胀套为管状结构，外表面为竖直面，即大胀套外圆柱面，内表面为斜面，即大胀套内锥面，管壁上端厚度大于管壁下端，上端面为大胀套大端面，下端面为大胀套小端面;小胀套为管状结构，外表面为斜面，即小胀套外锥面，内表面为竖直面，即小胀套内圆柱面，管壁上端厚度小于管壁下端，上端面为小胀套小端面，下端面为小胀套大端面；
[0008]碳-碳转轴轴肩与压环的上端面配合，压环的下端面与大胀套大端面配合，大胀套内锥面与小胀套外锥面配合，小胀套大端面与金属转轴轴肩配合;大胀套外圆柱面与金属转轴圆柱面配合，小胀套内圆柱面与碳-碳转轴圆柱面配合。
[0009]本实用新型所述的一种基于胀套连接的组合式转轴结构，其中，所述大胀套和小胀套的数量相同，均为多个，多组大胀套和小胀套在竖直方向进行叠加，上面一组中的小胀套大端面与下面一组中的大胀套大端面配合。
[0010]本实用新型所述的一种基于胀套连接的组合式转轴结构，其中，所述大胀套的数量为2个，所述小胀套的数量为2个。[0011 ]本实用新型所述的一种基于胀套连接的组合式转轴结构，还包括第一垫片和第二垫片，第一锁紧螺母与碳-碳转轴的上端面之间设置有第一垫片，第二锁紧螺母与金属转轴的凹槽底面之间设置有第二垫片。
[0012]本实用新型所述的一种基于胀套连接的组合式转轴结构，其中，所述碳-碳转轴采用碳-碳复合材料制成，金属转轴采用高温合金材料制成。
[0013]本实用新型设计了一种基于胀套连接的组合式转轴结构，采用胀套结构，通过轴向预紧可以实现碳-碳转轴和金属转轴的无间隙连接，利用碳-碳复合材料优异的防热能力和承载能力，以及高温合金材料较高的耐温性能和较低的热传导能力，保证转轴结构同时具有较高的耐温性能和较低的热传导性能。
【附图说明】
[0014]图1为组合式转轴结构示意图。
[0015]图2为碳-碳转轴结构示意图。
[0016]图3为大胀套结构示意图。
[0017]图4为小胀套结构示意图。
[0018]图5为金属转轴结构示意图。
[0019]其中，1、碳-碳转轴，2、压环，3、大胀套，4、小胀套，5、连接螺杆，6、金属转轴，7、第一垫片，8、第一锁紧螺母，9、第二垫片，10、第二锁紧螺母，101、碳-碳转轴轴肩，102、碳-碳转轴圆柱面，103、碳-碳转轴连接孔，301、大胀套大端面，302、大胀套内锥面，303、大胀套小端面，304、大胀套外圆柱面，401、小胀套小端面，402、小胀套外锥面，403、小胀套大端面，404、小胀套内圆柱面，601、金属转轴圆柱面，602、金属转轴轴肩，603、金属转轴连接孔。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图和实施例对本实用新型进行进一步描述。
[0021 ]本实用新型是一种基于胀套连接的组合式转轴结构，如图1所示，包括:碳-碳转轴I，压环2，大胀套3，小胀套4，连接螺杆5，金属转轴6，第一垫片7，第一锁紧螺母8，第二垫片9，第二锁紧螺母10。
[0022]如图2所示，碳-碳转轴I采用碳-碳复合材料制成，为圆柱台结构，圆柱台上部直径大于其下部直径，圆柱台上部底面为碳-碳转轴轴肩101，碳-碳转轴轴肩101与压环2的上端面配合;圆柱台下部外壁为碳-碳转轴圆柱面102，碳-碳转轴圆柱面102与胀套配合，进而与金属转轴6配合，实现转动;碳-碳转轴I的中心设有通孔，即碳-碳转轴连接孔103，用于安装连接螺杆5。
[0023]如图3所示，大胀套3为管状结构，外表面为竖直面，即大胀套外圆柱面304，内表面为斜面，即大胀套内锥面302，管壁上端厚度大于管壁下端，上端面为大胀套大端面301，下端面为大胀套小端面303。如图4所示，小胀套4为管状结构，外表面为斜面，即小胀套外锥面402，内表面为竖直面，即小胀套内圆柱面404，管壁上端厚度小于管壁下端，上端面为小胀套小端面401，下端面为小胀套大端面403。大胀套3和小胀套4成组配合使用，安装在碳碳转轴I的圆柱台下部外壁和金属转轴6的上部桶装结构内壁之间。
[0024]如图1所示，碳-碳转轴I套装在金属转轴6内部，金属转轴6位于碳-碳转轴I下方。如图5所示，金属转轴6采用高温合金材料制成，上部为桶状结构，桶状结构内表面为金属转轴圆柱面601，内壁底部与底面连接处形成环状凸起，其水平面为金属转轴轴肩602;金属转轴6下部设有凹槽，用于安装第二锁紧螺母10;金属转轴5的中心设有金属转轴连接孔603，用于安装连接螺杆5。
[0025]本实用新型所述的基于胀套连接的组合式转轴结构，其组装后的结构如图1所示，在本实施例中，采用了两组大胀套3和小胀套4的组合结构，每组大胀套3和小胀套4的工作原理相同，根据需要可以设置一组或者多组大胀套3和小胀套4的组合。设置一组大胀套3和小胀套4时，碳-碳转轴轴肩101与压环2的上端面配合，压环2的下端面与大胀套大端面301配合，大胀套内锥面302与小胀套外锥面402配合，小胀套大端面403与金属转轴轴肩602配合;大胀套外圆柱面304与金属转轴圆柱面601配合，小胀套内圆柱面404与碳-碳转轴圆柱面102配合。设置两组大胀套3和小胀套4时，如图1所示，在竖直方向进行叠加，设置多组大胀套3和小胀套4时以此类推。连接螺杆5穿过碳-碳转轴连接孔103和金属转轴连接孔602，连接螺杆5的上端先后安装第一垫片7和第一锁紧螺母8，连接螺杆5的下端先后安装第二垫片9和第二锁紧螺母10，通过拧紧第一锁紧螺母8和第二锁紧螺母10给大胀套内锥面302和小胀套外锥面402配合锁紧，实现转动。
[0026]上面对本实用新型的实施例作了详细说明，上述实施方式仅为本实用新型的最优实施例，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。
【主权项】
1.一种基于胀套连接的组合式转轴结构，包括压环(2)、连接螺杆(5)、第一锁紧螺母(8)、第二锁紧螺母(10)，其特征在于:还包括碳-碳转轴(1)、至少一个大胀套(3)、至少一个小胀套(4)、金属转轴(6); 所述碳-碳转轴(I)为圆柱台结构，圆柱台上部直径大于其下部直径，圆柱台上部底面为碳-碳转轴轴肩(101)，圆柱台下部外壁为碳-碳转轴圆柱面(102)，碳-碳转轴(I)中心设有碳-碳转轴连接孔(103); 碳-碳转轴(I)下面为金属转轴(6)，金属转轴(6)上部为桶状结构，桶状结构内表面为金属转轴圆柱面(601)，内壁底部与底面连接处形成环状凸起，其水平面为金属转轴轴肩(602)，金属转轴(6)的中心设有金属转轴连接孔(603); 大胀套(3)和小胀套(4)成组配合使用，安装在碳碳转轴(I)的圆柱台下部外壁和金属转轴(6)的上部桶装结构内壁之间；大胀套(3)为管状结构，外表面为竖直面，即大胀套外圆柱面(304)，内表面为斜面，即大胀套内锥面(302)，管壁上端厚度大于管壁下端，上端面为大胀套大端面(301)，下端面为大胀套小端面(303);小胀套(4)为管状结构，外表面为斜面，即小胀套外锥面(402)，内表面为竖直面，即小胀套内圆柱面(404)，管壁上端厚度小于管壁下端，上端面为小胀套小端面(401)，下端面为小胀套大端面(403); 碳-碳转轴轴肩(101)与压环(2)的上端面配合，压环(2)的下端面与大胀套大端面(301)配合，大胀套内锥面(302)与小胀套外锥面(402)配合，小胀套大端面(403)与金属转轴轴肩(602)配合；大胀套外圆柱面(304)与金属转轴圆柱面(601)配合，小胀套内圆柱面(404)与碳-碳转轴圆柱面(102)配合。2.按照权利要求1所述的一种基于胀套连接的组合式转轴结构，其特征在于:所述大胀套(3)和小胀套(4)的数量相同，均为多个，多组大胀套(3)和小胀套(4)在竖直方向进行叠加，上面一组中的小胀套大端面(403)与下面一组中的大胀套大端面(301)配合。3.按照权利要求1或2所述的一种基于胀套连接的组合式转轴结构，其特征在于:所述大胀套(3)的数量为2个，所述小胀套(4)的数量为2个。4.按照权利要求1所述的一种基于胀套连接的组合式转轴结构，其特征在于:还包括第一垫片(7)和第二垫片(9)，第一锁紧螺母(8)与碳-碳转轴(I)的上端面之间设置有第一垫片(7)，第二锁紧螺母(10)与金属转轴(6)的凹槽底面之间设置有第二垫片(9)。5.按照权利要求1所述的一种基于胀套连接的组合式转轴结构，其特征在于:所述碳-碳转轴(I)采用碳-碳复合材料制成，金属转轴(6)采用高温合金材料制成。
【文档编号】F16D1/09GK205533822SQ201620184044
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年3月10日
【发明人】杨浩, 吴宏伟, 王宗伟, 韩旭, 常志鹏, 田震
【申请人】北京临近空间飞行器系统工程研究所, 中国运载火箭技术研究院