CN106246877A - 一种柱状与板状构件的传力连接结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种柱状与板状构件的传力连接结构，板状构件上设有第一沉槽台，柱状构件上设有第二沉槽台，第一沉槽台和第二沉槽台上分别设有第一固定孔和第二固定孔，第一沉槽台和第二沉槽台组成横截面为圆形的盲孔，该盲孔的内壁与圆形键的外壁形成配合；圆形键设于第一沉槽台和第二沉槽台内，圆形键通过固定件与第一沉槽台和第二沉槽台连接。通过采用上述的结构，在外侧端面无凸起，采用圆形键的结构，以圆形键的外壁和第一沉槽台、第二沉槽台的内壁为扭矩传递结构，配合面积大，定位间隙小，承受的挤压力和剪切力大。由于抗剪切性高，不需要具有较厚的厚度即可确保扭矩传递可靠。经测试，本发明在直立、倒伏状态下均能可靠传递扭矩。

Description

一种柱状与板状构件的传力连接结构

技术领域

本发明涉及传动结构领域，特别是一种柱状与板状构件的传力连接结构。

背景技术

在轴与支耳、平板或叉形板的连接结构中，分2种，一种为防止轴不轴向串动，轴与支耳可以旋转，起到连接作用即可，这种在轴上设置销孔、档板限定轴向位置即可。本申请中的连接结构指的连接为防止轴不串动并达到传递扭矩的效果，主要保证轴与板状构件之间的固定。一般来说，本处指适用于低速转动，支耳与轴，轴上设有动力驱动轮，如蜗轮、齿轮等，一起相对于支撑固定座转动，通常转角小于＜360°。

传统连接结构有以下三种。

1、卡槽档板传力连接结构，如图6中，轴穿过带齿轮的套，两者内部可事先用键连接，与两支耳配合，靠近轴端开卡槽，放入档板，用螺钉固定档板实现限位和传动。

2、平键传力连接结构，如图7中，在带齿轮的套及支耳孔开有键槽，轴上开有相同的键槽，装配后，插入平键，达到传力的目的，这是最为普遍的结构。

3、花键传力连接结构，如图8中，在带齿轮的套及支耳孔开有花键内齿，轴上开有花键外齿，装配后，达到传力的目的。

以上三种连接结构，其中第1种结构需要外侧端面有延伸部位，在特殊情况下会造成干涉，例如在用于变速箱的紧凑结构中。第2、3种的结构加工较麻烦，公差不易保证，其中第3种的结构在较小的直径条件下不能实施。上述第1、2种连接结构，在传动的部位都需要具有较厚的厚度，才能较好的传递扭矩，这增加了整个结构的尺寸。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种柱状与板状构件的传力连接结构，外侧端面无凸出，便于加工，成本低，不需要具有较厚的厚度即可确保扭矩传递可靠。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种柱状与板状构件的传力连接结构，板状构件上设有第一沉槽台，柱状构件上设有第二沉槽台，第一沉槽台和第二沉槽台上分别设有第一固定孔和第二固定孔，第一沉槽台和第二沉槽台组成横截面为圆形的盲孔，该盲孔的内壁与圆形键的外壁形成配合；

圆形键设于第一沉槽台和第二沉槽台内，圆形键通过固定件与第一沉槽台和第二沉槽台连接。

优选的方案中，所述的柱状构件为轴，轴上设有传动机构；

进一步优选的方案中，所述的传动机构：齿轮、蜗轮、链轮、皮带轮、槽轮或绞座。

进一步优选的方案中，所述的柱状构件为轴，轴上固设有带蜗轮轴套，安装在壳体的蜗杆与带蜗轮轴套啮合连接，所述的板状构件为叉形支耳，叉形支耳与轴的两端通过圆形键连接。

优选的方案中，所述的板状构件为长度和/或宽度大于厚度的零件。

优选的方案中，所述的板状构件为叉形支耳。

优选的方案中，所述的圆形键直径大于厚度。

优选的方案中，所述的固定件为销轴，销轴与第一固定孔和第二固定孔为过盈配合。

优选的方案中，所述的固定件为固定螺钉，固定螺钉穿过圆形键上的通孔分别与第一固定孔和第二固定孔螺纹连接。

优选的方案中，圆形键与第一沉槽台和第二沉槽台组成的盲孔之间为过盈配合。

优选的方案中，圆形键、第一沉槽台和第二沉槽台的顶部端面平齐。

本发明提供的一种柱状与板状构件的传力连接结构，通过采用上述的结构，在外侧端面无凸起，采用圆形键的结构，以圆形键的外壁和第一沉槽台、第二沉槽台的内壁为扭矩传递结构，配合面积大，定位间隙小，承受的挤压力和剪切力大。由于抗剪切性高，不需要具有较厚的厚度即可确保扭矩传递可靠。经测试，本发明在直立、倒伏状态下均能可靠传递扭矩。圆形键和沉槽台为圆形或圆弧加工，尺寸和位置公差容易保证，不用以铣、插、线切割、电火花等加工方式来加工不规则的扁、方或花键结构，便于加工，成本低。安装调整拆卸方便。本发明的结构适用范围广，圆形键与轴的直径可以灵活搭配。尤其是采用本发明的结构，安装空间小，宽度范围窄，适于在狭小的空间内安装。多个采用本发明的产品试验证明，该结构传动稳定，无间隙，传力可靠。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明的连接结构立体示意图。

图2为本发明的连接结构侧视示意图。

图3为本发明的连接结构主视示意图。

图4为本发明的实施方案主视示意图。

图5为本发明的实施方案立体示意图。

图6为现有技术中卡槽档板连接结构示意图。

图7为现有技术中轴与带蜗轮轴套平键连接结构示意图。

图8为现有技术中轴与带蜗轮轴套花键连接结构示意图。

图9为本发明中轴部件受力分析示意图。

图中：壳体1，端盖2，叉形支耳3，带蜗轮轴套4，轴5，圆形键6，固定螺钉7，轴承8，平键9，端盖螺钉10，第一沉槽台11，第一固定孔12，第二沉槽台13，第二固定孔14，卡槽档板15，蜗杆16。

具体实施方式

如图1~3中，一种柱状与板状构件的传力连接结构，板状构件上设有第一沉槽台11，柱状构件上设有第二沉槽台13，第一沉槽台11和第二沉槽台13上分别设有第一固定孔12和第二固定孔14，第一沉槽台11和第二沉槽台13组成横截面为圆形的盲孔，该盲孔的内壁与圆形键6的外壁形成配合；优选的方案中，圆形键6与第一沉槽台11和第二沉槽台13组成的盲孔之间为过盈配合。

圆形键6设于第一沉槽台11和第二沉槽台13内，圆形键6通过固定件与第一沉槽台11和第二沉槽台13连接。如图3中所示，由此结构，能够将柱状构件的扭矩传递到板状构件。

优选的方案如图1~5中所示，所述的柱状构件为轴5，轴上设有传动机构。

进一步优选的方案中，所述的传动机构：齿轮、蜗轮、链轮、皮带轮、槽轮或绞座。如图4、5中所示，所述的柱状构件为轴5，轴5通过轴承8支承在壳体1和端盖2上，壳体1与端盖2之间通过端盖螺钉10连接成一个整体。带蜗轮轴套4通过平键9与轴5固定连接，安装在壳体1底部位置的蜗杆16与带蜗轮轴套4啮合连接，所述的板状构件为叉形支耳3，叉形支耳3与轴5的两端通过圆形键6连接。蜗杆16将扭矩传递给带蜗轮轴套4，带蜗轮轴套4带动轴旋转，轴带动叉形支耳3摆动，从而实现在狭小区域内的传动。

优选的方案如图1中，所述的板状构件为长度和/或宽度大于厚度的零件。

优选的方案如图1中，所述的板状构件为叉形支耳3。

优选的方案如图1中，所述的圆形键6直径大于厚度。本例中圆形键6直径的1/2大于或等于圆形键6的厚度。

优选的方案中，所述的固定件为销轴，销轴与第一固定孔12和第二固定孔14为过盈配合，以热压的方式进行安装。由此结构，安装精度较高。进一步优选的方案中，在销轴中心设有通孔，在销轴的外端设有螺纹，且第一固定孔12和第二固定孔14为盲孔，由此结构，便于拆卸销轴，具体方案是在拆卸时通过螺纹连接高压油管，通入高压油，利用油压将销轴压出。

优选的方案如图1~3中，所述的固定件为固定螺钉7，固定螺钉7穿过圆形键6上的通孔分别与第一固定孔12和第二固定孔14螺纹连接。由此结构，便于安装。

优选的方案中，圆形键6、第一沉槽台11和第二沉槽台13的顶部端面平齐。本例中的顶部端面，是指图1中的外侧面，由此结构，使整个连接结构结构更为紧凑，便于安装在狭小的区域内。

优选的方案中，圆形键6的直径d1与轴直径d2相等，且两中心距等于轴直径。经过力的计算，受力分析按弹（塑）性变形计算。图9A~C上排，保持L1不变其中（L1＜1/2d2）,轴直径d2保持不变。d1由小变大时，挤压力逐渐变小，轴的端部削弱差别不大，大直径圆形键占用上下空间变大。

图9D~F下排，保持L2不变（L2=1/2d2），轴直径d2保持不变。d1由小变大时，挤压力逐渐变小，大直径圆形键时，轴的端部削弱很大，不推荐采用。

上述共性，a)剪切力，随圆形键直径越大，承受力越大，但轴的端部强度削弱多。b）挤压力，圆形键直径越大，水平力投影越小，挤压力变小。

综合考虑挤压力、剪切力、基体强度、加工工艺，采用圆形键与轴等直径，且两者中心距与轴直径相等是折中的优选方案。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种柱状与板状构件的传力连接结构，其特征是：板状构件上设有第一沉槽台（11），柱状构件上设有第二沉槽台（13），第一沉槽台（11）和第二沉槽台（13）上分别设有第一固定孔（12）和第二固定孔（14），第一沉槽台（11）和第二沉槽台（13）组成横截面为圆形的盲孔，该盲孔的内壁与圆形键（6）的外壁形成配合；

圆形键（6）设于第一沉槽台（11）和第二沉槽台（13）内，圆形键（6）通过固定件与第一沉槽台（11）和第二沉槽台（13）连接。

2.根据权利要求1所述的一种柱状与板状构件的传力连接结构，其特征是：所述的柱状构件为轴（5），轴上固设有传动机构；

所述的传动机构：齿轮、蜗轮、链轮、皮带轮、槽轮或绞座。

3.根据权利要求1所述的一种柱状与板状构件的传力连接结构，其特征是：所述的柱状构件为轴（5），轴（5）上固设有带蜗轮轴套（4），安装在壳体（1）的蜗杆（16）与带蜗轮轴套（4）啮合连接，所述的板状构件为叉形支耳（3），叉形支耳（3）与轴（5）的两端通过圆形键（6）连接。

4.根据权利要求1所述的一种柱状与板状构件的传力连接结构，其特征是：所述的板状构件为长度和/或宽度大于厚度的零件。

5.根据权利要求1所述的一种柱状与板状构件的传力连接结构，其特征是：所述的板状构件为叉形支耳（3）。

6.根据权利要求1所述的一种柱状与板状构件的传力连接结构，其特征是：所述的圆形键（6）直径大于厚度。

7.根据权利要求1所述的一种柱状与板状构件的传力连接结构，其特征是：所述的固定件为销轴，销轴与第一固定孔（12）和第二固定孔（14）为过盈配合。

8.根据权利要求1所述的一种柱状与板状构件的传力连接结构，其特征是：所述的固定件为固定螺钉（7），固定螺钉（7）穿过圆形键（6）上的通孔分别与第一固定孔（12）和第二固定孔（14）螺纹连接。

9.根据权利要求1所述的一种柱状与板状构件的传力连接结构，其特征是：圆形键（6）与第一沉槽台（11）和第二沉槽台（13）组成的盲孔之间为过盈配合。

10.根据权利要求1所述的一种柱状与板状构件的传力连接结构，其特征是：圆形键（6）、第一沉槽台（11）和第二沉槽台（13）的顶部端面平齐。