具备导正功能的高容错性联接传动机构的制作方法

文档序号:16144175发布日期:2018-12-05 15:49阅读:150来源:国知局
本发明属于机械联接领域,具体涉及一种具备导正功能的高容错性联接传动机构。
背景技术
键联接是机械联接中用于传递扭矩的联接方法,现有的键联接一般安装后很少拆装。对于两轴有轴向运动的键联接,目前一般采用滑键联接,或者轴与轴套中间穿插一根轴,使轴移出的过程中不发生转动或者其他方向的运动,而对于轴与轴套会分离、没有中间轴固定、键位要对齐的要求,现有的联接方式很难达到。因此,需要一种能导正、能传递扭矩、稳定性好、拆装方便的联接传动机构。技术实现要素:本发明的目的是提供一种具备导正功能的高容错性联接传动机构,该机构具备高容错性,具备导正功能,稳定性好,拆装方便。本发明所采用的技术方案是:一种具备导正功能的高容错性联接传动机构,联接界面存在回转锥度,凸锥一侧的联接轴一沿凸锥面周向分布有若干键槽,凹锥一侧的联接轴二内部设有浮动块,浮动块外侧与联接轴二联接使得自身能沿联接轴二轴向滑动、内侧为与凸锥面配合的凹锥面,凹锥面周向分布有与键槽一一对应的键,浮动块底侧与联接轴二内壁间装有弹簧;联接轴一插入浮动块时,配合的凸锥面和凹锥面导引两个联接轴逐渐同轴同时压缩弹簧,两个联接轴相对转动时,键在弹簧压力作用下被压入键槽内从而稳定传递扭矩;键和键槽配合时存在一定间隙,间隙保证两个联接轴存在一定夹角时能够传递扭矩。进一步的,键的尺寸计算公式为:式中,h为键的高度,h1为键的原始高度,l1为键的长度,θ为联接轴一的转角,r1为键外型弧度;键槽的尺寸计算公式为:式中,m为键槽的原始高度与设计高度的差值,l2为键槽的长度,r2为键槽外型弧度。进一步的,联接界面的回转锥度具备导向功能和足够大的扭矩传递功能,回转锥度的锥度角计算公式为:式中,x为浮动块让位位移,h0为键槽的深度,θ1为锥度角且选值在0°至90°,t为额定转矩,σp为材料的许用挤压应力,s为键与键槽的接触面积,d为联接轴一的直径。进一步的,浮动块底侧与联接轴二内壁的距离不小于浮动块让位位移x与弹簧的最小长度之和。进一步的,联接轴二由电机带动,两个联接轴稳定传递扭矩前,两个联接轴先相对转动一个小角度,待键卡到键槽后,再带动联接轴一转动大角度,从而稳定传递扭矩。本发明的有益效果是:该机构在一定夹角时还能传递扭矩、具备高容错性,装配时回转锥度能进行导引、具备导正功能,稳定传递扭矩后不能脱出、稳定性好,拆装方便。附图说明图1是本发明实施例一中联接轴一与联接轴二无锥度角的示意图。图2是本发明实施例二中联接轴一与联接轴二有20°锥度角的正视图。图3是本发明实施例一中键尺寸图。图4是本发明实施例一中键槽尺寸图。图中:1-联接轴一;2-浮动块;3-联接轴二。具体实施方式下面结合附图和实施实例对本发明作进一步的说明。如图1至图4所示,在两个实施例中,具备导正功能的高容错性联接传动机构的联接界面存在回转锥度,凸锥一侧的联接轴一1沿凸锥面周向分布有若干键槽,凹锥一侧的联接轴二3内部设有浮动块2,浮动块2外侧与联接轴二3联接使得自身能沿联接轴二3轴向滑动、内侧为与凸锥面配合的凹锥面,凹锥面周向分布有与键槽一一对应的键,浮动块2底侧与联接轴二3内壁间装有弹簧;联接轴一1插入浮动块2时,配合的凸锥面和凹锥面导引两个联接轴(联接轴一1和联接轴二3)逐渐同轴同时压缩弹簧,两个联接轴(联接轴一1和联接轴二3)相对转动时,键在弹簧压力作用下被压入键槽内从而稳定传递扭矩;键和键槽配合时存在一定间隙,间隙保证两个联接轴(联接轴一1和联接轴二3)存在一定夹角时能够传递扭矩。该机构在一定夹角时还能传递扭矩、具备高容错性,装配时回转锥度能进行导引、具备导正功能,稳定传递扭矩后不能脱出、稳定性好,拆装方便。在本发明中,键的尺寸计算公式为:式中,h为键的高度,h1为键的原始高度,l1为键的长度,θ为联接轴一1的转角,r1为键外型弧度;假设l1取65mm,θ取5°,则h1为15mm,h为12.3mm,进而算得r1为187mm。在本发明中,键槽的尺寸计算公式为:式中,m为键槽的原始高度与设计高度的差值,l2为键槽的长度,r2为键槽外型弧度;假设l2取65mm,θ取5°,算得r2为187mm,m为2.7mm。在本发明中,联接界面的回转锥度具备导向功能和足够大的扭矩传递功能,回转锥度的锥度角计算公式为:式中,x为浮动块2让位位移,h0为键槽的深度,θ1为锥度角且选值在0°至90°(如图1所示,实施例一中,联接轴一1与联接轴二3的锥度角θ1为0°,如图2所示,实施例二中,联接轴一1与联接轴二3的锥度角θ1为20°),t为额定转矩,σp为材料的许用挤压应力,s为键与键槽的接触面积,d为联接轴一1的直径。假设σp取30mpa,h0取15mm,d取130mm,s取311mm2,改变锥度角θ1,浮动块2让位位移x、额定转矩t如下表:表1锥度角θ1与浮动块2让位位移x、额定转矩t的关系锥度角θ1浮动块让位位移x(mm)额定转矩t(n·m)0°65.0060610°86.3855420°43.8650330°30.0045540°23.3441250°19.5837460°17.3234470°15.9632280°15.2330890°15.00303由于本实施例所需要的转矩为200n·m,以上任何角度的锥度角θ1都符合要求,由于需要考虑键与键槽的加工,并且使得浮动块2让位位移x最短,所选的联接轴二3长度相应的减小,因此锥度角θ1选用90°。在本发明中,浮动块2底侧与联接轴二3内壁的距离不小于浮动块2让位位移x与弹簧的最小长度之和。在本发明中,联接轴二3由电机带动,两个联接轴(联接轴一1和联接轴二3)稳定传递扭矩前,两个联接轴(联接轴一1和联接轴二3)先相对转动一个小角度,待键卡到键槽后,再带动联接轴一1转动大角度,从而稳定传递扭矩。应当理解的是,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。当前第1页12
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