一种花键副及装配有该花键副的万向轴的制作方法

本发明属于传动设备，尤其涉及一种花键副及装配有该花键副的万向轴。

背景技术：

1、对于轧机机组而言，由于主传动轴是整个传动系统的关键部件，其性能与稳定性直接影响轧制精度。

2、在宽厚板产线中，为了控制板形一般选用带窜辊功能的轧机，这就要求主传动系统具备长度补偿功能，即主传动带伸缩功能。由于花键连接具有传递扭矩大、传动效率高、同步性能好、使用寿命长等特点，广泛应用于此类工况。

3、常见花键副大多依靠齿侧定心或大径定心，在伸缩过程中花键齿侧或大径磨损，影响传动平稳性。此外，现阶段花键副常采用润滑脂进行润滑，由于润滑脂粘滞性较大、渗透性能差，润滑效果不好，影响使用寿命。因此优化花键副结构及润滑方式是极为重要。

技术实现思路

1、针对背景技术中存在的问题，本发明提供了一种花键副及装配有该花键副的万向轴，通过改变花键副定心结构及润滑方式，提高花键副传动平稳性，延长设备的使用寿命。

2、本发明解决技术问题的技术方案具体如下：

3、本发明一种花键副，它包括：

4、花键轴组件，其包括花键轴本体，所述花键轴本体中部和靠近其右端面外圆上分别可拆卸安装有a定位环和b定位环，其上位于a定位环右侧设置有外花键，其右端面可拆卸安装有第一端盖；

5、定位套组件，其包括定位套本体，所述定位套本体内孔左侧开设环形槽并安装有与所述a定位环内圆相适配的a衬套，其左端面可拆卸安装有压紧所述a衬套的第二端盖；以及

6、花键套组件，其包括花键套本体，所述花键套本体内孔左侧设置有与所述外花键相适配的内花键，其内孔右侧开设环形槽并安装有与所述b定位环内圆相适配的b衬套，其右端面可拆卸安装有压紧所述b衬套的挡套；

7、其中：所述定位套组件和花键套组件通过定位套本体和花键套本体相对应法兰端面可拆卸连接成一个整体并套装于所述花键轴组件外圆上，所述外花键与内花键齿连接并可相对滑动，所述a定位环与a衬套以及b定位环与b衬套分别滑动连接。

8、进一步地，所述定位套组件的定位套本体和花键套组件的花键套本体相连接法兰端面分别通过设置相对应止口定位，并经均设的多个螺栓组可拆卸连接；所述花键轴本体上a定位环和b定位环安装位置处分别设置有台阶外圆，所述a定位环和b定位环与花键轴本体上相对应台阶外圆过渡配合并分别通过第一定位销和第二定位销限位连接；所述第一端盖与所述花键轴本体端部通过止口定位并经第一螺栓紧固连接，其左侧将所述b定位环压紧；所述定位套本体和所述花键套本体相对应的法兰端面分别设置有方形沉台，两者的方形沉台内共同设置有键，所述键通过第一螺钉与所述定位套本体的沉台底部连接；所述a衬套外圆与所述定位套本体过渡配合；所述第二端盖通过第三螺栓安装于所述定位套本体的端面；所述b衬套与所述花键套本体过渡配合；所述挡套通过第二螺钉安装于花键套本体的端部，其外圆与所述花键套本体内孔过盈配合，其内孔直径大于所述b衬套直径。

9、进一步地，所述花键轴本体法兰背面圆弧起始点与所述第三螺栓端面距离记为l1，所述a定位环右端面与花键套本体的内花键的左端面距离记为l2，所述b定位环的左端面与花键套本体的右端面距离记为l3，三者关系为l1＞l2＞l3。

10、进一步地，所述定位套本体沿圆周在所述a衬套相对应位置处开设有若干第一排油孔，所述a衬套与所述第一排油孔相对应外圆周上开设有与所述第一排油孔相连通的环形槽，所述环形槽内开设有若干径向油孔；所述花键套本体上开设有与所述内花键相连通的若干加油孔；所述花键套本体沿圆周在所述b衬套相对应位置处开设有若干第二排油孔，所述b衬套与所述第二排油孔相对应外圆周上开设有与所述第二排油孔相连通的环形槽，所述环形槽内开设有若干径向油孔。

11、进一步地，所述a定位环和b定位环外圆表面分别设置有环形油槽及若干均布的斜油槽，其两端面处分别设置有倒角。

12、进一步地，所述a定位环和b定位环外圆以及a衬套和b衬套内孔表面均经过硬化处理。

13、进一步地，所述第一端盖外圆及其止口沉台端面处分别设置有环槽，其外圆环槽内设置有第一密封件，其止口沉台端面处环槽内设置有第一o形密封圈，所述第一密封件外侧贴紧所述b衬套，所述第一o形密封圈外侧贴紧所述花键轴本体端面；所述定位套本体法兰止口端面设置有环槽，该环槽内设置有第三o型密封圈，所述第三o型密封圈外侧贴紧所述花键套本体法兰止口端面；所述第二端盖内侧端面开设有环槽并安装有第二o型密封圈，所述第二o型密封圈外侧贴紧所述定位套本体端面，所述第二端盖内孔设置有环槽及台阶并分别安装有第二密封件和第三密封件，所述第三密封件外侧安装有挡板，所述挡板通过第二螺栓与第二端盖连接固定，所述第二密封件和第三密封件外侧分别贴紧所述花键轴本体外圆；所述b衬套外圆右侧开设有环形密封槽并安装有第四o型密封圈，所述第四o型密封圈外侧贴紧所述花键套本体内孔。

14、进一步地，第一密封件为孔用u型密封圈，第二密封件为轴用u型密封圈，所述第一密封件和第二密封件材料均为聚氨酯；所述第三密封件为双唇口防尘圈，其材料为丁腈橡胶。

15、进一步地，所述花键副润滑介质为稀油，润滑剂加注量为花键副的花键轴组件与定位套组件和花键套组件所形成内腔体积的1/4～1/3。

16、本发明一种装配有上述技术方案所述花键副的万向轴。

17、相对于现有技术，本发明所述的一种花键副及装配有该花键副的万向轴，具备以下有益效果：

18、(1)本发明所述的花键副通过在花键轴本体中部及端部分别设置a定位环、b定位环以及相对应的a衬套和b衬套，实现在原有齿侧或大径定心基础上，增加辅助定心结构，提升花键副的定心精度。

19、(2)本发明所述的花键副通过对定位环及衬套的结构、特性进行优化设置，以及定位套组件、花键套组件的加油孔及排油孔的设置，确保了花键副的定心润滑效果，有效延缓了各部件之间的磨损。

20、(3)本发明所述的花键副通过对花键轴组件、定位套组件及花键套组件的各部件的结构及连接方式进行优化，有效降低所述花键副的装配难度。

21、(4)本发明所述的花键副通过在各部件上开设各类密封槽并安装各类密封件、密封圈，同时对密封件、密封圈等进行选型，有效提升密封效果。

22、(5)本发明所述的花键副通过将润滑介质改为稀油，可以充分润滑花键副的各部件，并可通过加油孔及排油孔定期进行更换润滑介质。

23、(6)本发明所述的花键副通过对注油量的限定，以确保花键副内腔具备高压缩比的空气含量，减小伸缩阻力。

技术特征：

1.一种花键副，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种花键副，其特征在于：所述定位套组件(2)的定位套本体(209)和花键套组件(4)的花键套本体(401)相连接法兰端面分别通过设置相对应止口定位，并经均设的多个螺栓组(3)可拆卸连接；所述花键轴本体(101)上a定位环(102)和b定位环(104)安装位置处分别设置有台阶外圆，所述a定位环(102)和b定位环(104)与花键轴本体(101)上相对应台阶外圆过渡配合并分别通过第一定位销(103)和第二定位销(105)限位连接；所述第一端盖(106)与所述花键轴本体(101)端部通过止口定位并经第一螺栓(109)紧固连接，其左侧将所述b定位环(104)压紧；所述定位套本体(209)和所述花键套本体(401)相对应的法兰端面分别设置有方形沉台，两者的方形沉台内共同设置有键(210)，所述键(210)通过第一螺钉(211)与所述定位套本体(209)的沉台底部连接；所述a衬套(208)外圆与所述定位套本体(209)过渡配合；所述第二端盖(206)通过第三螺栓(205)安装于所述定位套本体(209)的端面；所述b衬套(402)与所述花键套本体(401)过渡配合；所述挡套(405)通过第二螺钉(404)安装于花键套本体(401)的端部，其外圆与所述花键套本体(401)内孔过盈配合，其内孔直径大于所述b衬套(402)直径。

3.根据权利要求2所述的一种花键副，其特征在于：所述花键轴本体(101)法兰背面圆弧起始点与所述第三螺栓(205)端面距离记为l1，所述a定位环(102)右端面与花键套本体(401)的内花键(406)的左端面距离记为l2，所述b定位环(104)的左端面与花键套本体(401)的右端面距离记为l3，三者关系为l1＞l2＞l3。

4.根据权利要求2或3所述的一种花键副，其特征在于：所述定位套本体(209)沿圆周在所述a衬套(208)相对应位置处开设有若干第一排油孔(t1)，所述a衬套(208)与所述第一排油孔(t1)相对应外圆周上开设有与所述第一排油孔(t1)相连通的环形槽，所述环形槽内开设有若干径向油孔；所述花键套本体(401)上开设有与所述内花键(406)相连通的若干加油孔(p1)；所述花键套本体(401)沿圆周在所述b衬套(402)相对应位置处开设有若干第二排油孔(t2)，所述b衬套(402)与所述第二排油孔(t2)相对应外圆周上开设有与所述第二排油孔(t2)相连通的环形槽，所述环形槽内开设有若干径向油孔。

5.根据权利要求4所述的一种花键副，其特征在于：所述a定位环(102)和b定位环(104)外圆表面分别设置有环形油槽(111)及若干均布的斜油槽(112)，其两端面处分别设置有倒角。

6.根据权利要求4所述的一种花键副，其特征在于：所述a定位环(102)和b定位环(104)外圆以及a衬套(208)和b衬套(402)内孔表面均经过硬化处理。

7.根据权利要求5或6所述的一种花键副，其特征在于：所述第一端盖(106)外圆及其止口沉台端面处分别设置有环槽，其外圆环槽内设置有第一密封件(107)，其止口沉台端面处环槽内设置有第一o形密封圈(108)，所述第一密封件(107)外侧贴紧所述b衬套(402)，所述第一o形密封圈(108)外侧贴紧所述花键轴本体(101)端面；所述定位套本体(209)法兰止口端面设置有环槽，该环槽内设置有第三o型密封圈(212)，所述第三o型密封圈(212)外侧贴紧所述花键套本体(401)法兰止口端面；所述第二端盖(206)内侧端面开设有环槽并安装有第二o型密封圈(207)，所述第二o型密封圈(207)外侧贴紧所述定位套本体(209)端面，所述第二端盖(206)内孔设置有环槽及台阶并分别安装有第二密封件(201)和第三密封件(202)，所述第三密封件(202)外侧安装有挡板(203)，所述挡板(203)通过第二螺栓(204)与第二端盖(206)连接固定，所述第二密封件(201)和第三密封件(202)外侧分别贴紧所述花键轴本体(101)外圆；所述b衬套(402)外圆右侧开设有环形密封槽并安装有第四o型密封圈(403)，所述第四o型密封圈(403)外侧贴紧所述花键套本体(401)内孔。

8.根据权利要求7所述的一种花键副，其特征在于：第一密封件(107)为孔用u型密封圈，第二密封件(201)为轴用u型密封圈，所述第一密封件(107)和第二密封件(201)材料均为聚氨酯；所述第三密封件(202)为双唇口防尘圈，其材料为丁腈橡胶。

9.根据权利要求7所述的一种花键副，其特征在于：所述花键副润滑介质为稀油，润滑剂加注量为花键副的花键轴组件(1)与定位套组件(2)和花键套组件(4)所形成内腔体积的1/4～1/3。

10.一种装配有权利要求1-9任一项所述花键副的万向轴。

技术总结
本发明公开了一种花键副，包括花键轴组件、定位套组件和花键套组件；花键轴组件包括花键轴本体，花键轴本体上分别设有A、B定位环及外花键和第一端盖；定位套组件包括定位套本体，定位套本体内孔安装有A衬套，左端面安装有压紧A衬套的第二端盖；花键套组件包括花键套本体，花键套本体内孔设有与外花键相适配的内花键，内孔右侧安装有B衬套，右端面安装有压紧B衬套的挡套；其中：定位套本体和花键套本体相对应法兰端面连接成一个整体并套装于花键轴组件外圆上，外花键与内花键齿连接并可相对滑动，A定位环与A衬套以及B定位环与B衬套分别滑动连接。本发明通过改变花键副定心结构及润滑方式，提高花键副传动平稳性，延长设备的使用寿命。

技术研发人员：周仁斌,贾甫,杜德浪,邰紫鹏,吴录亮,徐珂,江荣
受保护的技术使用者：泰尔重工股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15