一种轴用锁死螺套组件的制作方法

本发明涉及一种轴用锁死螺套组件。

背景技术：

国内航空航天发动机轴为高速旋转轴，为紧固高速旋转轴上的轴承和其他零件，现有技术大多采用带有挡止结构的锁片与普通螺母配合的紧固方式，这种紧固方式中锁片上的挡止结构与轴上的槽口配合，普通螺母将锁片压紧在轴上的轴承或其他零件上，从而达到紧固轴上的轴承或轴上其他零件的目的，这种紧固方式具有很好的防松效果，但是这种在轴上开槽的方式，极大的削弱了轴的强度，特别是对一些空心轴，轴的强度大大降低，影响其使用寿命。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种轴用锁死螺套组件，用于解决现有技术中紧固装配在轴上的零件需要在轴上开槽而削弱轴强度的技术问题。

为实现上述目的，本发明轴用锁死螺套组件的技术方案是：轴用锁死螺套组件，包括用于与相应轴螺纹配合使用的螺套，该螺套的内螺纹处开设有沿轴向延伸的键槽，轴用锁死螺套组件还包括与键槽配合使用的楔键，楔键上具有用于与轴上的外螺纹段干涉紧固装配的楔形面，以及与楔形面相背布置的用于在螺套径向上与键槽顶压配合的顶紧面，键槽具有用于与楔键的顶紧面顶压配合的顶压面，顶压面的径向尺寸要大于螺套内螺纹孔的螺纹牙底的径向尺寸。

本发明的有益效果是：螺套与轴装配后，楔键插入螺套的键槽内，楔键上顶紧面与键槽上的顶压面配合，楔键的楔形面与轴上的螺牙部分干涉紧固配合，限制并锁死螺套和轴上待紧固零件在轴上的位置。此锁死过程中，无需在轴上开槽，不影响轴的强度。

作为对上述楔键的进一步限定，所述楔键包括后部的设有所述楔形面的楔形键柄段和前部的用于与所述键槽导向配合的键舌导向段。楔键插入键槽中，楔键前部的键舌导向部对楔键起导向作用。

作为对上述键舌导向段的进一步限定，所述键舌导向段上具有与键槽吻合插接且周向宽度大于楔形键柄段的吻合插接部，在键舌导向段前部设有周向宽度小于吻合插接部的导向部分。导向部分的宽度小于吻合插接部，方便对楔键插入键槽的导向，宽度较大的吻合插接部增加楔键与键槽的接触面积，避免在轴高速运转的工况下，楔键脱落，增加高速运转工况下轴用锁死螺套组件使用的安全性。

作为对上述键槽的进一步限定，所述键槽为收口槽，该收口槽的底部具有与所述吻合插接部相适配的结构。收口槽的形状限制所述楔键沿径向从该键槽内脱出，增加整个轴用锁死螺套组件的整体性。

作为对上述楔键的进一步限定，所述键舌导向段与所述楔形键柄段之间圆弧过渡连接。避免楔键的应力集中，增加楔键的强度，且便于整个楔键的轧制成型。

作为对上述楔键的进一步限定，所述键舌导向段为平直段，所述键舌导向段的高度小于所述楔形键柄段的高度。避免键舌导向段与轴上螺纹的干涉，且该键舌导向段为平直段，方便键舌导向段对整个楔键的导向。

作为对上述顶紧面和顶压面的进一步限定，所述键槽的槽底面为所述顶压面，所述楔键的与所述楔形面相背布置的平直面为所述的顶紧面。顶压面与顶紧面配合，方便楔键与键槽的楔紧配合。

作为对上述楔形键柄段的进一步限定，所述楔形键柄段上开设有排屑槽。便于塑性变形的螺牙屑从楔形键柄段上的排屑槽内排出。

作为对上述键槽的进一步限定，所述键槽沿所述螺套周向均匀布置至少有两个。使螺套零件在周向上受力均匀，有助于增加螺套的寿命。

作为对上述螺套的进一步限定，所述螺套外圈设有均布的至少两个扳拧槽。便于辅助工具对螺套定位，方便与轴的装配。

附图说明

图1为本发明提供的轴用锁死螺套组件具体实施例的装配示意图；

图2为本发明提供的轴用锁死螺套组件具体实施例的结构主视图；

图3为图2的左视图；

图4为图3中b处放大图；

图5为图2中楔键的结构主视图；

图6为图5中a向剖视图；

图7为图5的俯视图；

图8为图2中螺套的结构示意图；

图中，1-螺套，11-键槽，2-轴，3-待紧固零件，4-扳拧槽，5-楔键，51-楔形键柄段，511-楔形面，512-排屑槽，52-键舌导向段，521-吻合插接部，522-导向部分，53-圆弧过渡段，6-螺牙牙底。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。

本发明的轴用锁死螺套组件的具体实施例，如图1至图8所示，包括用于与相应轴配合的螺套1，该螺套1上螺纹装配在轴2上，并与轴2上的待紧固零件3压紧配合，该待紧固零件可以是轴上装配的轴承、发动机机匣或其他相对轴2的位置固定的零件。如图3和图8所示，螺套1外圈开设有四个扳拧槽4，用于定位相应的扳拧工具，便于螺套1与轴2的装配。其他实施例中，扳拧槽的数量可以为两个、三个或大于四个，本实施例中优选四个，便于加工的同时，也能够满足扳拧工具与扳拧槽的较好定位。

如图2至图4所示，本实施例中，螺套1在内圈均布设有轴向延伸的四个键槽11，该轴用锁死螺套组件还包括分别与键槽11配合的楔键5。其他实施例中，键槽的数量为两个、三个或大于四个，本实施例中优选四个，满足该轴用锁死螺套组件对轴上待紧固零件锁死基本功能的同时，使螺套1在周向上受力均匀，有助于增加螺套1的寿命。

如图5至图7所示，本实施例中，楔键5包括后部的楔形键柄段51和前部的键舌导向段52，楔键5前部的键舌导向段52伸入到螺套1的键槽11中对楔键5起导向作用，如图2中所示。楔形键柄段51上设有楔形面511，使该楔形键柄段51在沿楔键5长度方向的纵截面形状为梯形，楔形键柄段51的整体高度小于图4中螺套1上的键槽11高度，使楔键5完全楔入装配在图1中的轴2上螺套1的键槽11内时，楔形键柄段51仅破坏轴2上的螺牙部分，而不会削弱轴2的整体强度。在楔形面511随着楔键5楔入键槽11的过程中，与楔形面511相背布置的楔键5的平直面逐渐与键槽11槽底面压紧，直至楔键5全部进入键槽11内，上述平直面即为楔键5上与键槽11顶压配合的顶紧面，楔键5的键槽11槽底面即为与顶紧面顶压配合的顶压面，顶压面与顶紧面的顶压作用，以及楔形面511与轴上螺纹的干涉紧固配合，限制整个楔键5从键槽11内脱出。本实施例中，顶压面的径向尺寸大于图8中螺套1内螺纹的螺牙牙底6的径向尺寸，以满足楔键5在楔入键槽11的过程中，楔形面511与轴2上螺纹的干涉紧固装配以及顶紧面逐渐与顶压面的顶压配合。其他实施例中，楔键仅包括具有楔形面的楔形键柄段，楔形键柄段在楔入螺套键槽内时，比较容易破坏键槽的槽壁，削弱螺套和轴之间的锁死效果，故优选带有键舌导向段的楔键。

如图5至图7所示，本实施例中，键舌导向段52为平直段，该键舌导向段52的高度小于楔形键柄段51的高度，并且该键舌导向段52的高度不大于图8中螺套1内螺纹螺牙牙底6距离键槽11槽底顶压面的高度，避免轴上的螺纹对键舌导向段52的干涉，使键舌导向段52较容易地插入螺套1的键槽11内，对楔键5起到较好的导向作用，如图2中所示。键舌导向段52和楔形键柄段51间设有圆弧过渡段53，以实现键舌导向段52和楔形键柄段51的圆弧过渡连接，该圆弧过渡段53为外凸圆弧过渡段，如图5中所示。其他实施例中该圆弧过渡段为内凹圆弧过渡段，相比之下，本实施例中的外凸圆弧过渡段，避免楔键5的应力集中，增加楔键5的强度和韧性，同时便于楔键5的轧制成型。

如图3、图4和图8所示，螺套1上的键槽11为口小肚大形状的收口槽，本实施例中，该键槽11具体为燕尾槽，在该轴用锁死螺套组件处于未使用状态时，避免楔键5的键舌导向段52从键槽11内沿螺套1的径向脱出，如图5和图6所示，楔键5的键舌导向段52在周向上的宽度大于楔形键柄段51在周向上的宽度，且楔形键柄段51在周向上的宽度小于键槽11槽口的宽度，满足在楔形键柄段51楔入键槽11内时，键槽11不会与楔形键柄段51干涉。其他实施例中，键槽为矩形键槽，同时楔形键柄段与键舌导向段的宽度相同，该结构也能满足在组件使用的过程中楔形键柄段不会与键槽干涉，但是在该轴用锁死螺套组件处于未被使用状态时，螺套与楔键为无法装配的两个单独零件，与本实施例相比，本实施例中，燕尾槽结构的键槽11满足螺套1与楔键5在未被使用状态下处于不易拆分的组合状态，便于整个轴用锁死螺套组件的管理和运输。其他实施例中，该键槽为口小肚大且横截面为梯形或其他形状的结构，也满足楔形键柄段不会与键槽干涉，且键舌导向段不易从键槽内沿螺套的径向脱出，与本实施例中燕尾槽结构的键槽相比，本实施例中的键槽11与楔形键柄段51和键舌导向段52的整体配合度更高，故优选本实施例中燕尾槽结构的键槽。

如图4至图7中所示，本实施例中，楔形键柄段51上开设有沿楔形键柄段51长度方向延伸的排屑槽512，该排屑槽512具体为v形槽，便于在楔键5插入装配在图1的键槽11中时，楔键5对轴上螺牙破坏而使螺牙塑性变形产生的螺牙屑从该v形槽内排出，本实施例中，该v形槽的深度随楔形键柄段51高度的增加而增加，便于螺牙屑的排出及从v形槽内的脱落。其他实施例中，该排屑槽具体为半圆弧槽或其他形状的内凹槽。

如图5和图7所示，本实施例中，键舌导向段52的端部为圆弧形结构，对键舌导向段52插入螺套1的键槽11内具有导向作用，如图4所示。其他实施例中键舌导向段的端部为锥形或尖角，与本实施例相比，本实施例中的圆弧形结构键舌导向段52端部，可避免在键舌导向段52对整个楔键5导向的过程中，键舌导向段52端部破坏螺套1上键槽11的槽壁，故键舌导向段端部优选圆弧形结构。

如图5和图7所示，本实施例中，键舌导向段52上具有与燕尾槽的槽底部分吻合插接的吻合插接部521，该槽底部分的横截面为矩形，故该吻合插接部521横截面为矩形，键槽11的该吻合插接部521的两侧面与矩形槽底部分的槽壁配合，限制整个螺套组件在周向上的位移，在键舌导向段52的前段设有周向宽度小于吻合插接部521的导向部分522，使该键舌导向段52方便对楔键5插入键槽11的导向。相比于宽度较小的导向部分522，宽度较大的吻合插接部521增加了楔键5与键槽11的接触面积，避免在轴2高速运转的工况下，楔键5脱落，增加高速运转工况下轴用锁死螺套组件使用的安全性。在吻合插接部521和导向部分522之间设有圆角过渡，方便整个键舌导向段52的加工成型。

本实施例中的轴用锁死螺套组件在未被使用状态下，如图1至图8所示，楔键5位于螺套1的键槽11内，由键槽11的开口处限制楔键5的键舌导向段52从键槽11内沿螺套1径向脱出，便于该组件的成组放置和运输。该组件在使用的过程中，用扳拧工具将螺套1旋在轴2端部的螺纹段，并与轴2上的待紧固零件3压紧配合，将楔键5的键舌导向段52插入螺套1的键槽11内，再用辅助工具将楔键5的楔形键柄段51楔入螺套1的键槽11内，直至楔形键柄段51端部与螺套1端部平齐，此时楔键5整个楔入到螺套1的键槽11内，能够限制螺套1相对轴2的相对转动，使螺套1将轴上的待紧固零件3锁紧在固定位置，楔键5装配的过程中，楔键5上的楔形键柄段51仅破坏轴2上对应螺套1键槽11位置处的螺牙，而对整个轴2的强度没有削弱作用，且在轴2高速旋转过程中，楔键5不易从键槽11内脱出，满足该轴用锁死螺套组件在轴2高速运转过程中的安全性能。本实施例中的轴用锁死螺套组件在拆卸时候，需借助工装或钻头破坏楔入键槽11内的楔键5，从而将楔键5取出，更换轴2上的待紧固零件3，改变键槽11相对轴2上螺牙的位置，可楔入新的楔键5，对轴2上的待紧固零件3锁死定位，故若是该轴用锁死螺套组件可拆卸并重复使用，一套组件需要配备至少两个以上的楔键5。