本发明设计一种可实现多相位锁紧及径向自对中功能的铰接方法。
背景技术：
铰接结构是机械领域中最为常见的转动副连接形式，以铰链链接的旋转活动部件如需实现相对固定往往通过螺栓把合旋转零件，相互铰接的零件通过摩擦力来实现固定，摩擦力大小f与压紧力n和表面粗糙度μ有关，公式为f=n*μ，在传统的链接中螺栓预紧力一定，则最大静摩擦力也一定，这种形式的固定，当零件所受力矩较大导致旋转件受力大于最大静摩擦力时固定失效。同时，如果相互铰接的零件铰接孔径较大，利用螺栓把合的方法难以实现旋转零件径向对中，即：实现旋转部件与固定部件的旋转轴线一致。因此需要一种能够实现旋转部件有效固定且实现旋转部件径向自对中的方法。
技术实现要素：
本发明的目的是公开一种可实现多相位锁紧及径向自对中功能的铰接方法，其特点是通过铰链方式连接的两旋转零件，可以实现多相位锁紧，同时实现在锁紧过程中旋转零件径向自对中。为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种可实现多相位锁紧及径向自对中功能的铰接结构，如图1所示，旋转件1通过螺栓2与带螺纹孔的固定件3连接。如图2所示，旋转件1和固定件3的接触形式为齿型接触，旋转件1的齿为上齿4，齿数为n，固定件3的齿为下齿5，齿数与旋转件1的齿数相同为n，设计要求上齿4、下齿5完全啮合时，上齿4齿顶与固定件3的齿槽留有间隙，下齿5齿顶与旋转件1的齿槽留有间隙。旋转部件1固定过程中，螺栓逐渐锁紧，旋转件1受到轴向压紧力f1，在f1的作用下旋转件1和固定件2逐渐靠近，旋转件1的上齿4与固定件3的齿槽配合，固定件3的下齿5与的旋转件1齿槽配合，上齿4与下齿5逐渐啮合，直到旋转件1的齿两侧与固定件3的齿槽两侧完全贴合，同时固定件3的齿两侧与旋转件1的齿槽两侧完全贴合，达到锁紧目的，实现旋转件1和固定件3的轴向和径向固定，防止在旋转件1收到较大力矩时二者固定失效。如需改变旋转件1的锁紧相位，则需要松开螺栓，转动旋转件1重新锁紧螺栓使上齿4、下齿5完全啮合即可，旋转件1可锁紧的位置数p与齿数相同，p=n，可实现n个相位的锁紧，n越大可实现的相位锁紧位置就越多。如图3所示，固定件3的下齿5的齿型为锥形，则与其拟合的旋转件1的齿槽也为锥形，具有径向导向作用，在上齿4与下齿5拟合过程中，实现旋转件1和固定件3径向自对中。
工作原理：
铰链链接的旋转活动部件中如需实现相对固定往往通过螺栓把合旋转零件，相互铰接的零件通过摩擦力来实现固定，这种形式的固定，当零件所受力矩较大导致旋转件受力大于最大静摩擦力时固定失效。本发明采用齿型拟合固定，改变了仅靠摩擦力来实现固定的形式。旋转件1通过螺栓2与带螺纹孔的固定件3连接。旋转件1和固定件3的接触形式为齿型接触，旋转件1的齿为上齿4，齿数为n，固定件3的齿为下齿5，齿数与旋转件1的齿数相同为n，设计要求上齿4、下齿5完全啮合时，上齿4齿顶与固定件3的齿槽留有间隙，下齿5齿顶与旋转件1的齿槽留有间隙。旋转部件1固定过程中，螺栓逐渐锁紧，旋转件1受到轴向压紧力f1，在f1的作用下旋转件1和固定件2逐渐靠近，旋转件1的上齿4与固定件3的齿槽配合，固定件3的下齿5与的旋转件1齿槽配合，上齿4与下齿5逐渐啮合，直到旋转件1的齿两侧与固定件3的齿槽两侧完全贴合，同时固定件3的齿两侧与旋转件1的齿槽两侧完全贴合，达到锁紧目的，实现旋转件1和固定件3的轴向和径向固定，防止在旋转件1收到较大力矩时二者固定失效。如需改变旋转件1的锁紧相位，则需要松开螺栓，转动旋转件1重新锁紧螺栓使上齿4、下齿5完全啮合即可，旋转件1可锁紧的位置数p与齿数相同，p=n，可实现n个相位的锁紧。如图3所示，固定件3的下齿5的齿型为锥形，则与其拟合的旋转件1的齿槽也为锥形，具有径向导向作用，在上齿4与下齿5拟合过程中，实现旋转件1和固定件3径向自对中。
附图说明
图1铰接结构示意图。
图2齿型轴向剖视图。
图3齿型径向剖视图。
具体实施方式
如图1所示，旋转件1通过螺栓2与带螺纹孔的固定件3连接。如图2所示，旋转件1和固定件3的接触形式为齿型接触，旋转件1的齿为上齿4，齿数为n，固定件3的齿为下齿5，齿数与旋转件1的齿数相同为n，设计要求上齿4、下齿5完全啮合时，上齿4齿顶与固定件3的齿槽留有间隙，下齿5齿顶与旋转件1的齿槽留有间隙。旋转部件1固定过程中，螺栓逐渐锁紧，旋转件1受到轴向压紧力f1，在f1的作用下旋转件1和固定件2逐渐靠近，旋转件1的上齿4与固定件3的齿槽配合，固定件3的下齿5与的旋转件1齿槽配合，上齿4与下齿5逐渐啮合，直到旋转件1的齿两侧与固定件3的齿槽两侧完全贴合，同时固定件3的齿两侧与旋转件1的齿槽两侧完全贴合，达到锁紧目的，实现旋转件1和固定件3的轴向和径向固定，防止在旋转件1收到较大力矩时二者固定失效。如需改变旋转件1的锁紧相位，则需要松开螺栓，转动旋转件1重新锁紧螺栓使上齿4、下齿5完全啮合即可，旋转件1可锁紧的位置数p与齿数相同，p=n，可实现n个相位的锁紧，n越大可实现的相位锁紧位置就越多。如图3所示，固定件3的下齿5的齿型为锥形，则与其拟合的旋转件1的齿槽也为锥形，具有径向导向作用，在上齿4与下齿5拟合过程中，实现旋转件1和固定件3径向自对中。