专利名称：一种轴机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种轴机构。
背景技术：
在机械领域中，轴作为一种重要的零件，广泛用于实现回转运动或同时 传递转矩。常见的轴通常为整体元件的实心轴或空心轴，因而，如当轴用于 机械传动的工作场合时，当连接于轴一端的部件发生震动时，必然会传递到 连接于该轴另一端的部件。这样，在机械传动过程中，轴在起到传递转矩的 作用的同时，还成为传递震动的桥梁。
目前，对于动力机械设备而言，尤其是汽车、飞机等运载工具，为了减 小在运行过程中产生的震动对整体结构的影响，提高动力机械设备工作的可 靠性，同时为乘客提供较好的舒适度，要求尽可能减小机械设备在运行过程 中产生的震动。由于传统的轴在用于机械传动的应用场合时，在传递动力的 同时还会导致震动的传递，因而，已不满足尽可能减少震动的要求。
发明内容
本发明的目的在于克服传统的轴不能有效隔断震动传递的缺陷，而提供 一种能隔断震动传递的轴机构。
本发明提供了一种轴机构，该轴机构包括轴、轴套和卡环，所述轴包括 一体形成的第一部分和第二部分，所述轴的第一部分位于所述轴套内并与该 轴套轴毂联接，该轴毂联接允许所述轴与轴套沿轴向相对运动，所述轴的第 二部分伸出于所述轴套之外，所述卡环紧固在所述轴套上以防止所述轴的第 二部分从所述轴套中脱出，其中，所述轴机构还包括轴向阻尼结构，该轴向 阻尼结构设置在所述第一部分和轴套之间，当所述轴相对于所述轴套沿轴向
4移动时，所述轴向阻尼结构对该轴向移动起到阻尼作用。
按照本发明的轴机构，所述轴套与轴之间为传递转矩的轴毂联接，而且该轴套与轴之间还能够沿轴向相对运动，因而，当有震动产生时，轴和轴套通过所述轴向阻尼结构所产生的阻尼力，避免上述震动由本发明的轴机构的一端传递到另一端。
图1为根据本发明的轴机构的透视图2为图1中所示的轴机构的分解示意图;
具体实施例方式
下面参考附图对本发明的优选实施方式进行详细的描述。如图1和图2所示，本发明提供的轴机构包括轴1、轴套2和卡环3，所述轴1包括一体形成的第一部分4和第二部分5，所述轴1的第一部分4位于所述轴套2内并与该轴套2轴毂联接，该轴毂联接允许所述轴1与轴套2沿轴向相对运动，所述轴1的第二部分5伸出于所述轴套2之外，所述卡环3紧固在所述轴套2上以防止所述轴1的第二部分5从所述轴套2中脱出，
其中，所述轴机构还包括轴向阻尼结构，该轴向阻尼结构设置在所述第一部分4和轴套2之间，当所述轴1相对于所述轴套2沿轴向移动时，所述轴向阻尼结构对该轴向移动起到阻尼作用。
对于传统的轴来说，通常为整体的实心轴或空心轴结构，因而当用于传递转矩的工作场合时，还会将震动从轴的一端传递到另一端。
而在根据本发明的轴机构中，该轴机构不是整体式结构，而是分为轴和轴套，在通过二者之间的轴毂配合传递转矩的同时，还利用设置的轴向阻尼结构对轴和轴套之间产生的相对运动起到阻尼减震的作用，从而防止震动从该轴机构的一端传递到另一端。
如图1和图2所示，所述轴机构包括轴1、轴套2和卡环3，所述轴1包括一体形成的第一部分4和第二部分5，所述轴1的第一部分4插入轴套2中，并通过设置在轴套2的端口处的卡环3防止轴1插入轴套2中的部分从轴套2中脱离出来，轴1的第二部分5从轴套2中伸出。
伸入轴套2中的第一部分4与轴套2之间为轴毂联接，以允许二者之间转矩的传递，同时该轴毂联接还允许第一部分4和轴套2之间轴向的相对运动。实现传递转矩的轴毂配合可以为键联接、花键联接、成形联接等形式。为了允许第一部分4和轴套2之间沿轴向的相对运动，优选地，所述轴毂配合为过渡配合或间隙配合，而且，为了保证轴1和轴套2之间具有较高的同轴度，优选为过渡配合，或者间隙公差较小的间隙配合。第一部分4与轴套2之间的轴毂配合关系可以根据实际应用场合进行选择。
在本发明的轴机构中，在第一部分4和轴套2之间还设置有轴向阻尼结构，当第一部分4与轴套2之间发生轴向的相对运动时，该轴向阻尼结构对该相对运动起到阻尼减震的作用，从而实现隔绝震动，防止震动从所述轴机构的一端传递到另一端的目的。
如图2所示，根据本发明的一种实施方式，所述轴向阻尼结构包括位于第一部分4的外表面上的多个外槽(7)和位于该外槽与轴套2之间的滚珠12，外槽7在第一部分4的外表面上沿轴向延伸，同时滚珠12在外槽7和轴套2之间承受有预紧力。
根据该实施方式，滚珠12位于第一部分4外表面上的槽7和轴套2的内表面之间，且承受有预紧力。当轴1和轴套2之间发生相对运动时，带动第一部分4的外表面与轴套2的内表面之间出现相对运动，由于二者之间设置有滚珠12，因而通过滚珠12的滚动而实现第一部分4和轴套2之间的相对运动。此外，滚珠12上作用有预紧力，第一部分4和轴套2之间的相对运动必然克服滚珠12滚动时所产生的摩擦力，从而通过该摩擦力的存在，实现对第一部分4和轴套2相对运动的阻尼作用。
显然，作用于滚珠12上的预紧力越大，则第一部分4和轴套2相对运动时需要克服的摩擦力也越大，也就是说，该轴向阻尼结构的阻尼作用也越强。因而，可以通过调整滚珠12所承受的预紧力的大小，来对该轴向阻尼结构的阻尼作用进行调整，从而获得不同阻尼程度的轴向阻尼结构。而滚珠12的预紧力是通过第一部分4、轴套2和滚珠12的尺寸公差配合来实现的，因而，可以通过选择不同的第一部分4、轴套2和滚珠12的尺寸公差配合，获得阻尼作用不同的所述轴向阻尼结构。
当滚珠12设置在外槽7和轴套2之间时，滚珠12的一部分位于该外槽7内，而另一部分则承受来自轴套2的压力，从而获得足够的预紧力。
当第一部分4相对于轴套2轴向移动时，滚珠12在外槽7内滚动，此时，通过预紧力，外槽7对滚珠12还起到导向的作用，确保滚珠12的运动方向为沿轴向方向，防止滚珠12脱离于外槽7之外，从而影响轴1和轴套2之间相对运动的稳定性和可靠性。
为了更好地对滚珠12起到导向和稳固的作用，在优选情况下，在轴套2的内表面上还设置有多个内槽9。该内槽9与设置在第一部分4的外表面上的外槽7—一对应，具体地说，内槽9的数目与外槽7的数目相等，且每一个内槽9均与对应的一个外槽7相对，从而围绕所述轴机构的轴线形成多对相对的对槽，每个对槽包括一个内槽9和一个外槽7。
按照该结构，滚珠12位于所述对槽之间，即位于各对相互对应的内槽9和外槽7之间。由于当第一部分4和轴套2相对运动时，除了外槽7之外，内槽9也能够同时对滚珠12起到支持和导向作用，因而能进一步确保滚珠12在运动时沿所述轴机构的轴向方向运动。
由于滚珠12承受有预紧力，因而，如果滚珠12直接与内槽9和外槽7接触，当滚珠12滚动运动时，滚珠12与内槽9和/或外槽7之间会发生磨损，因而，在优选情况下，在滚珠12和内槽9之间，以及滚珠12和外槽7之间注入润滑油，从而有助于滚珠12的滚动；或者在内槽9中固定有垫片13，这样，滚珠12通过该垫片13而与内槽9接触，从而对内槽9中的材料起到保护作用，防止对内槽9造成严重的破坏。垫片13也可以设置在外槽7中，以保护外槽7的材料。
另外，由于垫片13设置在滚珠12和内槽9或外槽7之间，因而，还可以通过调节垫片13的厚度，对滚珠12的预紧力进行调节，从而获得具有不同预紧力的轴向阻尼结构。
在根据本发明的轴机构的轴向阻尼结构中，由于滚珠12位于所述多对对槽中的每对对槽中，同时对轴1的第一部分4产生预紧力的作用，因而，为了使作用于第一部分4上的作用力平衡，同时考虑到便于机械加工等因素，在优选情况下，所述内槽9和外槽7相对于所述轴机构的轴线对称分布。这样，位于内槽9和外槽7之间的滚珠12也相对于所述轴线对称分布，从而有利于实现轴1和轴套2具有较高的同轴度，在相对运动时，也能仍然保持具有较高的同轴度，不会发生偏斜的缺陷。
为了保证位于每对所述对槽中的滚珠12具有同步的运动，在优选情况下，还设置有保持架IO，该保持架10位于第一部分4和轴套2之间。如图2所示，保持架10包括底座15和连接于该底座15的多个臂11，该臂从底座15沿轴向延伸，在每个臂中设置有多个保持孔14，用于保持所述滚珠12。
具体地说，保持架10的底座15在轴套2之内与第一部分14的端部相邻，且由底座15沿轴向延伸的多个臂11位于第一部分4的外表面与轴套2的内表面之间。在臂11上设置有多个保持孔14，滚珠12保持在该多个保持孔14中。
为了实现保持孔14保持滚珠12的保持作用，保持架10的臂11的数目
8等于外槽7的数目，而且，臂11与所述外槽7和内槽9一一对应，也就说，在每对外槽7和内槽9之间都设置有一个对应的臂11，以便于通过臂11上设置的保持孔14保持每对内槽9和外槽7之间的滚珠12。
优选地，与上述内槽9类似，所述臂11也相对于轴机构的轴线对称分布。最优选地，每对内槽9和外槽7之间的滚珠12的数目都相等，每个臂11中设置的保持孔14的数目也相等。这样，当第一部分4与轴套2相对运动时，每对槽中的滚珠12都具有相对均匀的运动，有利于保持轴1和轴套2的同轴度。
根据本发明的另一种实施方式，所述轴向阻尼结构包括互相配合的滑槽和滑块，滑槽和滑块可以分别设置在第一部分4的外表面上和轴套2的内表面上，或者分别设置在轴套2的内表面上和第一部分4的外表面上。而且所述滑块和滑槽之间具有预紧力作用。
按照该实施方式，当轴1和轴套2发生相对运动时(如在存在较大震动的情况中)，滑块在滑槽内沿该滑槽相对移动，从而通过二者之间的摩擦力实现对轴1和轴套2之间相对运动的阻尼。
滑块可以固定、粘结、焊接于所述轴1的第一部分4或轴套2，也可以与第一部分4或轴套2 —体形成，所述滑槽可以通过机械加工的方式形成于第一部分4或轴套2。这些都可以根据实际需要设计选择。
在优选的情况中，所述滑块可以相对于轴机构的轴线对称分布，同样地，所述滑槽也可以相对于轴机构的轴线对称分布，从而获得平稳的滑动。在滑块和滑槽中还可以填充有润滑油。
所述滑块和滑槽之间的预紧力可以通过轴1和轴套2之间，以及滑块和滑槽之间的尺寸公差配合来实现，并通过调整该公差配合而获得不同程度的预紧力。
另外，在本发明的轴机构中，所述轴向阻尼结构不限于上述两种形式，只要在轴1和轴套2相对运动时，能对该相对运动(尤其是冲击造成的相对
运动)产生阻尼作用的任何轴向阻尼结构，都落入本发明的保护范围之内。
卡环3设置在轴套2的端口处，可以通过多种方法固定在该端口处，如 焊接，螺纹联接等。
卡环3用于防止轴1的第一部分4从轴套2中脱离。优选地，所述第一 部分4的直径大于第二部分5的直径，而卡环3的直径大于第二部分5的直 径且小于第一部分4的直径。这样，当轴1和轴套2相对轴向移动时，如果 朝向第二部分5的方向移动，则极限位置为的卡环3将第一部分4阻挡住的 位置。
另外，所述轴套2内还可以设置有止挡，当轴1和轴套2相对轴向移动 且背向第二部分5的方向移动时，可以通过止挡阻止轴1继续移动。关于对 轴套2内第一部分4运动范围的限制，可以通过多种方法实现，如锁销、第 一部分4上的台阶部等，为本领域普通技术人员所熟知。
在根据本发明的轴机构中，如果轴1和轴套2受到冲击时而相对运动， 则可以通过轴向阻尼结构缓冲该冲击的影响，防止震动从该轴机构的一端传 递到另一端。
权利要求
1. 一种轴机构，该轴机构包括轴(1)、轴套(2)和卡环(3)，所述轴(1)包括一体形成的第一部分(4)和第二部分(5)，所述轴(1)的第一部分(4)位于所述轴套(2)内并与该轴套(2)轴毂联接，该轴毂联接允许所述轴(1)与轴套(2)沿轴向相对运动，所述轴(1)的第二部分(5)伸出于所述轴套(2)之外，所述卡环(3)紧固在所述轴套(2)上以防止所述轴(1)的第二部分(5)从所述轴套(2)中脱出，其中，所述轴机构还包括轴向阻尼结构，该轴向阻尼结构设置在所述第一部分(4)和轴套(2)之间，当所述轴(1)相对于所述轴套(2)沿轴向移动时，所述轴向阻尼结构对该轴向移动起到阻尼作用。
2. 根据权利要求1所述的轴机构，其中，所述轴毂联接为键联接、花 键联接或成形联接。
3. 根据权利要求2所述的轴机构，其中，所述轴毂联接为过渡配合或 间隙配合。
4. 根据权利要求1或2所述的轴机构，其中，所述轴向阻尼结构包括 位于所述第一部分(4)的外表面上的多条外槽(7)和位于所述外槽(7) 与所述轴套(2)之间的滚珠(12)，所述外槽(7)沿所述轴(1)的轴向延 伸，所述滚珠(12)在所述外槽(7)和所述轴套(2)之间承受有预紧力。
5. 根据权利要求4所述的轴机构，其中，所述轴向阻尼结构还包括位 于所述轴套(2)的内表面上的多条内槽(9)，所述内槽(9)与外槽(7) 一-一相对，所述滚珠(12)位于各对相互对应的所述内槽(9)和外槽(7) 之间。
6. 根据权利要求5所述的轴机构，其中，所述内槽(9)中还固定设置 有垫片(13)，所述滚珠(12)通过所述垫片(13)与所述内槽(9)接触。
7. 根据权利要求5所述的轴机构，其中，所述内槽(7)和外槽(9) 相对于所述轴机构的轴线对称分布。
8. 根据权利要求5所述的轴机构，其中，所述轴向阻尼结构还包括位 于所述第一部分(4)和轴套(2)之间的保持架，该保持架包括底座和连接 于该底座的臂，所述臂从该底座沿所述轴(O的轴向延伸，且每个臂具有 保持孔，每个所述滚珠都保持在对应的每个所述保持孔中。
9. 根据权利要求1所述的轴机构，其中，所述轴向阻尼结构包括相互 配合的滑块和滑槽，所述滑块和滑槽分别设置在所述第一部分(4)的外表 面上和所述轴套(2)的内表面上，所述滑块和滑槽之间具有预紧力。
全文摘要
一种轴机构，该轴机构包括轴、轴套和卡环，所述轴的第一部分位于所述轴套内并与该轴套轴毂联接，该轴毂联接允许所述轴与轴套沿轴向相对运动，所述轴的第二部分伸出于所述轴套之外，所述卡环紧固在所述轴套上以防止所述轴的第二部分从所述轴套中脱出，所述轴机构还包括轴向阻尼结构，该轴向阻尼结构设置在所述第一部分和轴套之间，当所述轴相对于所述轴套沿轴向移动时，所述轴向阻尼结构对该轴向移动起到阻尼作用。按照本发明的轴机构，所述轴套与轴之间为传递转矩的轴毂联接，而且该轴套与轴之间还能够沿轴向相对运动，因而，当有震动产生时，轴和轴套通过所述轴向阻尼结构所产生的阻尼力，避免上述震动由本发明的轴机构的一端传递到另一端。
文档编号F16D3/06GK101463871SQ20071030068
公开日2009年6月24日 申请日期2007年12月21日 优先权日2007年12月21日
发明者乐 任, 杨冬生 申请人:比亚迪股份有限公司