一种粉末冶金锁紧环的配重设计方法与流程

本发明涉及锁紧环的制造，特别涉及一种粉末冶金锁紧环的配重设计方法。

背景技术：

1、减速机是由减速齿轮箱和电机组合而成，常用作原动机与工作机之间的减速传动，起到匹配转速和传递转矩的作用，在现代机械中应用极为广泛。也因此，在将减速齿轮箱和电机组合在一起时，就需要一个锁紧环，其用于将电机的输出轴与减速齿轮箱的输入件锁合在一起，从而通过该减速齿轮箱将电机的转速降下来。

2、如在专利号为202122545278.5，专利名称为输入连接轴以及减速机所公开的技术方案，其使用到了锁紧环200，其套设于所述收缩套150。该锁紧环200设有一个或者两个开口210，所述锁紧环200在每个开口210的两端均设有锁紧孔220。每两个所述锁紧孔220相互对应并共同装配有锁紧件(附图未示出)。所述锁紧件可选为螺栓和螺母，使得所述锁紧环200的套装尺寸可通过所述锁紧件进行调节，进而对所述收缩套150的套装尺寸进行调节。

3、但是该锁紧环200由铸铁制成，然后再通过机加工制成。如该专利的图2所示，为了达到配重的目的，其在锁紧环200的一侧车削去一块。但这种机加工特别的费时，导致成本升高，而且通过车削去一块的方法来达到配重的目的，往往是很不精确的，在高转速的时候，还是会导致震动与噪音，这对于用户体验是不利的。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种利于制造且具有良好动平稳的粉末冶金锁紧环的配重设计方法，以解决上述问题。

2、一种粉末冶金锁紧环的配重设计方法，所述粉末冶金锁紧环包括一个第一半弧环，一个与该第一半弧环铰接的第二半弧环，一个铰接所述第一、第二半弧环的一端的枢轴，以及一个螺接固定所述第一、第二半弧环的另一端的紧固件，所述粉末冶金锁紧环的配重设计方法包括如下步骤：

3、step101：提供所述粉末冶金锁紧环，并确定所述锁紧环的第一、第二半弧环的成品外形结构参数；

4、step102：确定所述粉末冶金锁紧环的枢轴的外形结构参数以及紧固件的外形结构参数；

5、step103：将所述第一、第二半弧环，枢轴以及紧固件的外形结构参数输入3d建模软件，并使用3d建模软件进行建模与修正；

6、step104：设定所述第一、第二半弧环的强度阈值；

7、step105：将所建模后的数据导入有限元分析软件进行分析以获得所述锁紧环的重心位置；

8、step106：以所述锁紧环的几何中心为二维坐标的中心，并使所述第一半弧环居于第一和第二象限，使所述第二半弧环居于第三、第四象限，且所述第一、第二半弧环对称设置在二维坐标的x轴的两侧；

9、step107：在所述重心所在象限的第一半弧环上设置第一配重孔，该第一配重孔的孔径大小值以该第一配重孔处的第一半弧环的强度大于所述阈值为准，该第一配重孔的位置应当以重心朝所述几何中心靠近为准；

10、step108:在所述第一配重孔所在的象限的对角象限的第二半弧环上设置第二配重孔，该第二配重孔的孔径大小值以该第二配重孔处的第二半弧环的强度大于所述阈值为准，该第二配重孔的位置应当以重心朝所述几何中心靠近为准；

11、step109：在第一半弧环上且与所述第一配重孔所在的象限的不同象限上设置第三配重孔，该第三配重孔的孔径的大小值小于所述第一配重孔的孔径且该孔径以能进行粉末冶金成型为准，且该第三配重孔与第一配重孔在不同象限；

12、step110：在所述第二半弧环上设置第四配重孔，通过多次模拟试验使所述锁紧环的重心靠近该锁紧环的几何中心；

13、step111：循环执行step109和step110，直至所述锁紧环的重心与所述锁紧环的几何中心重合。

14、进一步地，所述有限元分析软件为ansys或nastran。

15、进一步地，在step106中，垂直所述二维坐标的z轴与所述锁紧环的中心轴重合。

16、进一步地，第一、第二、第三、第四配重孔皆为圆形孔。

17、进一步地，所述第一、第二配重孔的孔径为其极限值，在该极限值时所述第一、第二弧形环的强度等于所述阈值。

18、进一步地，在step108中，所述第一配重孔设置在二维坐标的第二象限，所述第二配重孔设置在第三象限。

19、进一步地，在step109中，所述第三配重孔设置在二维坐标的第一象限。

20、进一步地，在step110中，所述第四配重孔设置在所述二维坐标的第四象限。

21、与现有技术相比，本发明提供的一种粉末冶金锁紧环的配重设计方法充分结合经验与有限元软件的各自优势，可以在充分减少该锁紧环的重量和降低材料成本的同时，快速地将该锁紧环的重心与几何中心相重合，达到配合设计的目的，具体地，在将所要设计配重的锁紧环进行3d建模后，即导入有限元软件进行分析。在设计配重孔时，首先在第一弧形环上开设第一配重孔。该第一配重孔根据经验设计，因此其只要使重心向何中心靠近即可，且该第一配重孔的孔径为时最大值，只要使在设置该第一配重孔处的强度应当接近于所述第一半弧环的强度阈值即可。而设置在第二弧形环上的第二配重孔的设计方法与第一配重孔是一样的，这样可以提高设计速度的同时充分降低材料成本。然后设计第三、第四配重孔，该第三、第四配重孔的孔径需要以能进行粉末冶金为准，并在有限元软件的协助下，可以经多次反复配置而得到，直到使该锁紧环的重心与几何中心重合，达到动平衡的目的。通过该设计方法所设计的粉末冶金锁紧环不仅适合粉末冶金制造，可以尽量减少材料成本，同时所制造的锁紧环在经过很少次的机加工，就可以出货组装，极大地减少了加工时间，有利于降低成本。

技术特征：

1.一种粉末冶金锁紧环的配重设计方法，所述粉末冶金锁紧环包括一个第一半弧环，一个与该第一半弧环铰接的第二半弧环，一个铰接所述第一、第二半弧环的一端的枢轴，以及一个螺接固定所述第一、第二半弧环的另一端的紧固件，所述粉末冶金锁紧环的配重设计方法包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的粉末冶金锁紧环的配重设计方法，其特征在于：所述有限元分析软件为ansys或nastran。

3.如权利要求1所述的粉末冶金锁紧环的配重设计方法，其特征在于：在step106中，垂直所述二维坐标的z轴与所述锁紧环的中心轴重合。

4.如权利要求1所述的粉末冶金锁紧环的配重设计方法，其特征在于：第一、第二、第三、第四配重孔皆为圆形孔。

5.如权利要求1所述的粉末冶金锁紧环的配重设计方法，其特征在于：所述第一、第二配重孔的孔径为其极限值，在该极限值时所述第一、第二弧形环的强度等于所述阈值。

6.如权利要求1所述的粉末冶金锁紧环的配重设计方法，其特征在于：在step108中，所述第一配重孔设置在二维坐标的第二象限，所述第二配重孔设置在第三象限。

7.如权利要求1所述的粉末冶金锁紧环的配重设计方法，其特征在于：在step109中，所述第三配重孔设置在二维坐标的第一象限。

8.如权利要求1所述的粉末冶金锁紧环的配重设计方法，其特征在于：在step110中，所述第四配重孔设置在所述二维坐标的第四象限。

技术总结
一种粉末冶金锁紧环的配重设计方法，其包括如下步骤：将第一、第二半弧环，枢轴以及紧固件的外形结构参数输入3D建模软件；设定所述第一、第二半弧环的强度阈值；将所建模后的数据导入有限元分析软件进行分析以获得所述锁紧环的重心位置；以所述锁紧环的几何中心为二维坐标的中心，建立坐标系；在第一半弧环上设置第一配重孔；在第二半弧环上设置第二配重孔；在第一半弧环上且与所述第一配重孔所在的象限的不同象限上设置第三配重孔；在所述第二半弧环上设置第四配重孔；循环执行上述步骤，直至所述锁紧环的重心与所述锁紧环的几何中心重合。本设计方法所设计的粉末冶金锁紧环在保证动平稳的同时，极大地减少了加工时间，有利于降低成本。

技术研发人员：何宗宪
受保护的技术使用者：承田汽车配件工业（浙江）股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11