变径支撑环及轴孔配合结构的制作方法

本发明涉及机械配合结构领域，具体而言，涉及一种变径支撑环。本发明还涉及一种具备该变径支撑环的轴孔配合结构。

背景技术：

轴孔配合是常见的机械配合关系，在现有的机械结构中十分常见。现有技术中，基本尺寸不相等的轴件和孔件一般无法进行配合连接，或者说，同一尺寸的轴无法适配多种尺寸的孔。

技术实现要素：

本发明旨在提供一种变径支撑环，以解决现有技术中的不同基本尺寸的轴件和孔件无法实现配合的问题。

本发明的另一目的在于提供一种具备上述变径支撑环的轴孔配合结构。

本发明的实施例是这样实现的：

一种变径支撑环，其包括外变径环、周向支撑件以及内变径环。外变径环和内变径环均具有沿轴向切口的弹性环形。周向支撑件为弹簧。内变径环在其自身弹性的作用下沿径向外压紧周向支撑件的内周面，外变径环在其自身弹性的作用下沿径向向内压紧周向支撑件的外周面。

本实施例使用弹簧做周向支撑件，利用弹簧的周向支撑能力高，在受径向力时周向直径稳定的特性，对配合于其外周的外变径环和配合于其内周的内变径环进行支撑，以确定外变径环和内变径环的张开程度，也就可以确定外变径环的外周直径和内变径环的内周尺寸，以配合某个尺寸的轴件和孔件。

当需要配合不同尺寸的轴件和/或孔件时，可通过沿周向扭转周向支撑件，来调节其周向直径。周向支撑件变化时，外变径环和内变径环分别在其自身的弹性力下缩小或张大，以继续贴紧周向支撑件，由此改变内变径环的内周面的直径和外变径环的外周直径，以实现配合不同直径的轴件和孔件的效果。同时由于变径支撑环的内周尺寸和外周尺寸可变，因此轴孔的配合可轻松方便地实现，而不需要较大的装配用力。

进一步地：

内变径环的内周面的一端具有开口处为大端的圆台形的配合面。变径支撑环还包括楔形环。楔形环的外周面具有与配合面配合的圆台形的支撑面。楔形环的内周面为定径圆柱面。楔形环能够沿其轴向运动。

进一步地：

内变径环的内周面的两端分别具有开口处为大端的圆台形的配合面。变径支撑环还包括两个楔形环。两个楔形环的外周面具有与两个配合面配合的圆台形的支撑面。楔形环的内周面为定径圆柱面。楔形环能够沿其轴向运动。

进一步地：

两个楔形环通过一连接螺栓连接在一起，并能够通过连接螺栓调节两个楔形环之间的间距。

进一步地：

周向支撑件为矩形弹簧。

进一步地：

周向支撑件为圆形截面的弹簧。

进一步地：

变径支撑环还包括调节机构。周向支撑件具有相对的第一端和第二端，周向支撑件的第一端固定设置，第二端固定连接调节机构，且调节机构能够带动周向支撑件的第二端做周向转动以调节周向支撑件的圈数。

进一步地：

调节机构包括固定连接于内变径环端面的转动座、转动配合于转动座的转轴以及固连于转轴的齿轮。周向固定件的第二端的端面设置有于齿轮啮合的齿。

进一步地：

周向支撑件的第二端通过紧钉螺钉固定连接于内变径环和外变径环。

一种轴孔配合结构，其包括轴件、孔件和前述的变径支撑环。变径支撑环支撑配合于轴件和孔件之间。

本实施例中的轴孔配合装置由于具备上述的变径支撑环，因此同样具备上述的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明实施例一中的轴孔配合结构的结构示意图；

图2是图1中的变径支撑环的结构示意图；

图3是图2中的外变径环的立体视图；

图4是图2中的内变径环的立体视图；

图5是本发明实施例二中的轴孔配合结构的结构示意图；

图6是图5中的变径支撑环的爆炸视图。

图标：001-轴孔配合结构；002-轴孔配合结构；010-变径支撑环；020-变径支撑环；100-外变径环；200-周向支撑件；300-内变径环；400-楔形环；500-调节机构；501-转动座；502-转轴；503-齿轮；800-轴件；900-孔件；D1-第一端；D2-第二端；J1-连接螺栓；J2-紧钉螺钉；P1-配合面；P2-支撑面；T1-切口；T2-切口。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，本发明的描述中若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，本发明的描述中若出现术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

图1是本发明实施例一中的轴孔配合结构001的结构示意图。请参见图1，本实施例中的轴孔配合结构001包括轴件800、孔件900和变径支撑环010。变径支撑环010支撑配合于轴件800和孔件900之间。

图2是图1中的变径支撑环010的结构示意图；图3是图2中的外变径环100的立体视图；图4是图2中的内变径环300的立体视图。请参见图2，本实施例中的变径支撑环010包括外变径环100、周向支撑件200以及内变径环300。外变径环100为周壁具有沿轴向切口T1的弹性环形(配合参见图3)。内变径环300为周壁具有沿轴向切口T2的弹性环形(配合参见图4)。周向支撑件200为弹簧。可选地，周向支撑件200可以为矩形弹簧或圆形截面的弹簧。内变径环300在其自身弹性的作用下沿径向外压紧周向支撑件200的内周面，外变径环100在其自身弹性的作用下沿径向向内压紧周向支撑件200的外周面。

现有结构中使用弹簧一般利用其轴向的弹性力。发明人经研究发现，弹簧具有极高的周向承载能力，即当对弹簧的外周施加径向力时，由于弹簧的圆柱形的周面能够将该径向力均匀地传递至弹簧的各处。由此，弹簧的周向直径虽然可以发生变化，但是难以通过径向施力的方式改变。相反地，当对弹簧施加周向的扭转力时却能够用较小的力使弹簧进行周向的绕卷。显然，对于一个弹簧，其展开长度是一定的，因此若该弹簧的圈数变化时，其周向的直径势必相应变化。因此，通过周向扭转弹簧，可改变其周向直径。

本实施例使用弹簧做周向支撑件200，利用弹簧的周向支撑能力高，在受径向力时周向直径稳定的特性，对配合于其外周的外变径环100和配合于其内周的内变径环300进行支撑，以确定外变径环100和内变径环300的张开程度，也就可以确定外变径环100的外周直径和内变径环300的内周尺寸，以配合某个尺寸的轴件800和孔件900。

当需要配合不同尺寸的轴件800和/或孔件900时，可通过沿周向扭转周向支撑件200，来调节其周向直径。周向支撑件200变化时，外变径环100和内变径环300分别在其自身的弹性力下缩小或张大，以继续贴紧周向支撑件200，由此改变内变径环300的内周面的直径和外变径环100的外周直径，以实现配合不同直径的轴件800和孔件900的效果。同时由于变径支撑环010的内周尺寸和外周尺寸可变，因此轴孔的配合可轻松方便地实现，而不需要较大的装配用力。

实施例二

图5是本发明实施例二中的轴孔配合结构002的结构示意图；图6是图5中的变径支撑环020的爆炸视图。本实施例中的轴孔配合结构002与实施例一的不同之处在于，本实施例中的变径支撑环020在实施例一中的变径支撑环010的基础上进行了进一步地设计，以适应不同使用情况。

实施例一描述的变径支撑环010中，当调节周向支撑件200时，外变径环100和内变径环300的尺寸将同时变化，即同时变大或同时变小。这使得实施例一中的变径支撑环010适用的情形是同时改变所配合的轴件800直径和孔件900直径时。

请参见图5、图6，本实施例中的变径支撑环020的内变径环300的内周面的一端具有开口处为大端的圆台形的配合面P1。变径支撑环020还包括楔形环400。楔形环400的外周面具有与配合面P1配合的圆台形的支撑面P2。楔形环400的内周面为定径圆柱面。楔形环400能够沿其轴向运动。轴件800配合于楔形环400的内周面，孔件900配合于外变径环100的外周面。为使内变径环300两端均匀受力，进一步地，内变径环300的内周面的两端分别具有开口处为大端的圆台形的配合面P1。变径支撑环020还包括两个楔形环400。两个楔形环400的外周面具有与两个配合面P1配合的圆台形的支撑面P2。两个楔形环400通过一连接螺栓J1连接在一起，并能够通过连接螺栓J1调节两个楔形环400之间的间距。

使用时，先通过调节周向支撑件200使外变径环100的外径配合压紧孔件900的配合孔，然后通过连接螺栓J1调节两个楔形环400的之间的间距，由此调节楔形环400对内变径环300的楔入度使楔形环400的支撑面P2压紧支撑内变径环300的配合面P1。楔形环400与轴件800之间可设置为螺纹配合，以方便楔形环400的轴线运动和定位。还可在楔形环400的外侧设置螺纹配合于轴件800的锁止螺母以进一步锁止楔形环400的位置，确保其将内变径环300压紧于周向支撑件200。不同于实施例一中所配合的孔件900和轴件800需要同时改变尺寸，本实施例中由于楔形环400的内周为定径圆柱面，其所配合的轴件800的尺寸确定，即本实施例中的变径支撑环020可适用于确定直径的轴件800和不同直径的孔件900。

为方便周向支撑件200的调节，变径支撑环020还包括调节机构500。周向支撑件200具有相对的第一端D1和第二端D2，周向支撑件200的第一端D1固定设置，第二端D2固定连接调节机构500，且调节机构500能够带动周向支撑件200的第二端D2做周向转动以调节周向支撑件200的圈数。调节机构500包括固定连接于内变径环300端面的转动座501、转动配合于转动座501的转轴502以及固连于转轴502的齿轮503。周向固定件的第二端D2的端面设置有于齿轮503啮合的齿。周向支撑件200的第二端D2通过紧钉螺钉J2固定连接于内变径环300和外变径环100。由此，可通过手柄连接转轴502，并使连接于转轴502的齿轮503驱动周向支撑件200做周向扭动，以改变其周向直径。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。