轴与齿轮的连接结构和发动机的制作方法

1.本实用新型涉及齿轮装配技术领域，更具体地说，涉及一种轴与齿轮的连接结构，本实用新型还涉及一种发动机。


背景技术：

2.目前，齿轮与凸轮轴的一般采用圆柱过盈连接或螺栓连接。
3.当采用圆柱过盈连接时，齿轮外套于凸轮轴，仅通过过盈连接面传递扭矩，传递扭矩的可靠性较差；而且由于凸轮轴的直径相对较小，往往过盈连接的直径较小，为传递较大的扭矩，需要采用很大的过盈量，导致齿轮加热温度较高，不方便装配甚至发生装配不到底的情况。
4.当采用螺栓连接时，需要依靠较大的法兰盘配合多个螺栓将齿轮压紧在凸轮轴端面上，仅通过接触端面传递扭矩，传递扭矩的可靠性同样较差；而且法兰盘占用空间较大。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型的目的在于公开一种轴与齿轮的连接结构，以提高传递扭矩的可靠性。
6.本实用新型的另一目的在于公开一种具有上述轴与齿轮的连接结构的发动机。
7.为了达到上述目的，本实用新型公开如下技术方案：
8.一种轴与齿轮的连接结构，包括轴和齿轮，还包括：
9.用于将齿轮固定在所述轴的端面上的螺栓，所述螺栓穿过所述齿轮的安装孔锁紧在所述轴上；
10.内套于所述齿轮的安装孔的压紧块，所述压紧块的外周面至少具有一部分渐扩面，所述渐扩面自靠近所述轴的一端向远离所述轴的一端渐扩，所述齿轮的安装孔具有与所述渐扩面贴合的渐扩孔壁，所述螺栓的头端压紧在所述压紧块上并能够将所述压紧块的渐扩面压紧在所述齿轮的渐扩孔壁上，同时将所述齿轮一侧的端面压紧在所述轴的端面上。
11.优选的，上述轴与齿轮的连接结构中，所述螺栓为一根，并与所述轴共轴线，所述压紧块套设在所述螺栓与所述齿轮之间。
12.优选的，上述轴与齿轮的连接结构中，所述渐扩面布满所述压紧块的整个外周面。
13.优选的，上述轴与齿轮的连接结构中，所述渐扩面为圆锥面。
14.优选的，上述轴与齿轮的连接结构中，所述压紧块的大头端外径大于所述齿轮安装孔的大头端孔径；所述压紧块的小头端外径大于所述齿轮安装孔的小头端孔径。
15.优选的，上述轴与齿轮的连接结构中，在所述螺栓的轴线方向上，所述压紧块与所述轴的端面之间具有压紧间隙。
16.优选的，上述轴与齿轮的连接结构中，所述轴与所述齿轮周向定位配合。
17.优选的，上述轴与齿轮的连接结构中，所述轴的端面上设置有定位凸台，所述齿轮
的端面上设置有与所述定位凸台周向定位配合的限位止口。
18.优选的，上述轴与齿轮的连接结构中，所述定位凸台的高度小于所述限位止口的深度。
19.从上述的技术方案可以看出，本实用新型公开的轴与齿轮的连接结构包括轴和齿轮，还包括用于将齿轮固定在轴的端面上的螺栓，螺栓穿过齿轮的安装孔锁紧在轴上；内套于齿轮的安装孔的压紧块，压紧块的外周面至少具有一部分渐扩面，渐扩面自靠近轴的一端向远离轴的一端渐扩，齿轮的安装孔具有与渐扩面贴合的渐扩孔壁，螺栓的头端压紧在压紧块上并能够将压紧块的渐扩面压紧在齿轮的渐扩孔壁上，同时将齿轮一侧的端面压紧在轴的端面上。
20.装配时，首先将齿轮放置在轴的端面上，使齿轮的安装孔较小的一端靠近轴布置，然后将压紧块内套于齿轮的安装孔，使压紧块的渐扩面与齿轮的渐扩孔壁贴合，接着使螺栓的头端压紧在压紧块，将螺栓的杆部穿过安装孔内的压紧块，并锁紧在轴上，利用螺栓的锁紧力将压紧块的渐扩面压紧在齿轮的渐扩孔壁上，还能将齿轮一侧的端面压紧在轴的端面上，从而使齿轮的端面与轴的端面紧密贴合形成端部连接面，压紧块的渐扩面与齿轮的渐扩孔壁形成过盈连接面。
21.综上所述，本实用新型的轴和齿轮利用齿轮的端面与轴的端面紧密贴合形成的端部连接面的端面摩擦，和压紧块的渐扩面与齿轮的渐扩孔壁形成过盈连接面的渐扩面摩擦同时传递扭矩，提高了传递扭矩的可靠性，在轴直径较小的情况下，就可以传递较大的扭矩。
22.同时，通过旋拧螺钉即可实现轴与齿轮的拆装，方便装配，而且结构比较简单。而且本技术的压紧块内置于齿轮的安装孔，不会占用额外的空间，结构更加紧凑。
23.本实用新型还公开了一种发动机，包括凸轮轴和设置在所述凸轮轴上的齿轮，所述凸轮轴与所述齿轮采用上述任一种轴与齿轮的连接结构，由于上述感温装置具有上述效果，具有上述感温装置的空调具有同样的效果，故本文不再赘述。
附图说明
24.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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的附图。
25.图1是本实用新型实施例公开的轴与齿轮的连接结构的结构示意图。
具体实施方式
26.本实用新型实施例公开了一种轴与齿轮的连接结构，提高了传递扭矩的可靠性。
27.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
28.请参考附图1，本实用新型实施例公开的轴与齿轮的连接结构包括轴1和齿轮4，还包括用于将齿轮4固定在轴1的端面上的螺栓2，螺栓2穿过齿轮4的安装孔锁紧在轴1上；内套于齿轮4的安装孔的压紧块3，压紧块3的外周面至少具有一部分渐扩面，渐扩面自靠近轴1的一端向远离轴1的一端渐扩，齿轮4的安装孔具有与渐扩面贴合的渐扩孔壁，螺栓2的头端压紧在压紧块3上并能够将压紧块3的渐扩面压紧在齿轮4的渐扩孔壁上，同时将齿轮4一侧的端面压紧在轴1的端面上。
29.装配时，首先将齿轮4放置在轴1的端面上，使齿轮4的安装孔较小的一端靠近轴1布置，然后将压紧块3内套于齿轮4的安装孔，使压紧块3的渐扩面与齿轮4的渐扩孔壁贴合，接着使螺栓2的头端压紧在压紧块3，将螺栓2的杆部穿过安装孔内的压紧块3，并锁紧在轴1上，利用螺栓2的锁紧力将压紧块3的渐扩面压紧在齿轮4的渐扩孔壁上，还能将齿轮4一侧的端面压紧在轴1的端面上，从而使齿轮4的端面与轴1的端面紧密贴合形成端部连接面，压紧块3的渐扩面与齿轮4的渐扩孔壁形成过盈连接面。
30.综上所述，本实用新型的轴1和齿轮4利用齿轮4的端面与轴1的端面紧密贴合形成的端部连接面的端面摩擦，和压紧块3的渐扩面与齿轮4的渐扩孔壁形成过盈连接面的渐扩面摩擦同时传递扭矩，提高了传递扭矩的可靠性，在轴1直径较小的情况下，就可以传递较大的扭矩。
31.同时，通过旋拧螺钉即可实现轴1与齿轮4的拆装，方便装配，而且结构比较简单。而且本技术的压紧块3内置于齿轮4的安装孔，不会占用额外的空间，结构更加紧凑。
32.如图1所示，为了简化结构，螺栓2为一根，并与轴1共轴线，压紧块3套设在螺栓2与齿轮4之间。本实施例利用固定在轴1上的一根螺栓2锁紧压紧块3、齿轮4和轴1，方便装配；能够更好地适用于直径较小的齿轮4和轴1，占用空间较小。可以理解的是，根据轴1和齿轮4的实际规格，上述螺栓2还可以为多根，该螺栓2的轴线平行于轴1的轴线，沿周向均匀布置。
33.为了进一步提高传递扭矩的可靠性，渐扩面布满压紧块3的整个外周面。本实用新型使压紧块3的整个外周面自靠近轴1的一端向远离轴1的一端渐扩，相应的，齿轮4的安装孔的整个周向也渐扩，从而保证齿轮4和压紧块3的整个周向均形成过盈连接面，提高了渐扩面的连接面积。可以理解的是，上述渐扩面还可以分布在压紧块3圆周方向的局部，如仅布置在一侧的一部分，或者对称布置的两部分，只要实现存在渐扩面压紧的过盈连接即可。
34.为了方便加工和装配，渐扩面为圆锥面。本实施例中，齿轮4中心加工成圆锥孔，在圆锥孔内装配压紧块3，压紧块3的圆锥面与齿轮4的圆锥孔锥度相同
35.当螺栓2拧紧时，压紧块3靠近轴1并通过圆锥面将齿轮4压向轴1，随着螺栓2轴1力的增加，齿轮4与压紧块3之间形成锥面过盈连接，同时齿轮4与轴1之间形成端面摩擦连接，两种连接同时作用保证扭矩的传递。
36.可替换的，上述渐扩面还可以为棱锥面，或者其他渐扩形状的面。
37.进一步的技术方案中，压紧块3的大头端外径大于齿轮4安装孔的大头端孔径；压紧块3的小头端外径大于齿轮4安装孔的小头端孔径。本实施例保证压紧块3的两端与齿轮4安装孔的两端均过盈配合，能够保证过盈面最大的轴向长度。
38.当然，上述压紧块3的大头端外径还可以等于齿轮4安装孔的大头端孔径；压紧块3的小头端外径等于齿轮4安装孔的小头端孔径，当锁紧螺栓2时，压紧块3向靠近轴1的方向突出于齿轮4的安装孔。
39.为了进一步保证螺栓2的锁紧强度，在螺栓2的轴线方向上，压紧块3与轴1的端面之间具有压紧间隙s。本实用新型通过压紧间隙s保证螺栓2朝向轴1的锁紧余量，在螺栓2锁紧时，保证压紧块3与轴1之间不接触，进而保证螺栓2锁紧力。
40.为了进一步提高轴1与齿轮4的连接强度，轴1与齿轮4周向定位配合。
41.具体的，轴1的端面上设置有定位凸台11，齿轮4的端面上设置有与定位凸台11周向定位配合的限位止口。齿轮4通过限位止口定位在轴1的定位凸台11上，避免轴1与齿轮4发生径向位移。
42.为了保证齿轮4与轴1的端面连接强度，定位凸台11的高度小于限位止口的深度。这样一来，当齿轮4与轴1端面接触时，定位凸台11的顶面与限位止口的底面具有间隙，能够保证齿轮4与轴1的连接锁紧力。
43.本实用新型实施例还公开了一种发动机，包括凸轮轴和设置在凸轮轴上的齿轮4，凸轮轴与齿轮4采用上述任一项实施例提供的轴与齿轮的连接结构，提高了传递扭矩的可靠性，其优点是由轴与齿轮的连接结构带来的，具体的请参考上述实施例中相关的部分，在此就不再赘述。
44.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
45.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。