[發(fā)明專(zhuān)利]環(huán)狀保持環(huán)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200980114521.7
• 申請(qǐng)日: 2009-02-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102014687A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邁克爾·格林希爾
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 斯莫利鐵環(huán)公司
• 主分類(lèi)號(hào): A44B21/00
• 分類(lèi)號(hào): A44B21/00;F16D1/116
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 陳堯劍;沙捷

相關(guān)申請(qǐng)

本申請(qǐng)要求Michanel?Greenhill的、2008年2月28日提交的、發(fā)明名稱(chēng)為“Hoop?Retaining?Ring(環(huán)狀保持環(huán))”、申請(qǐng)序列號(hào)為61/032,311、目前待決的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總體上涉及能用在軸的外部上或孔的內(nèi)部上的保持環(huán)。

背景技術(shù)

通常，保持環(huán)是配合在軸上或孔中以將部件保持在它們位于的軸上或孔內(nèi)的軸向位置處的緊固裝置。有幾種類(lèi)型的保持環(huán)。保持環(huán)的例子包括由金屬片或金屬帶沖壓而成的“卡簧(circlips)”，能是單圈或多圈并且由扁鋼線制成的“螺線式”保持環(huán)，由圓線制成的“圓線”保持環(huán)，以及其它保持環(huán)。保持環(huán)常規(guī)地具有小于它們的徑向?qū)挾鹊妮S向厚度。這意味著這種卡簧在垂直于軸的方向上延伸的距離，即徑向?qū)挾?，大于它們沿著軸延伸的距離，即軸向厚度。

常規(guī)的保持環(huán)被定位在軸的外表面或孔的內(nèi)表面中已經(jīng)被加工形成的凹槽中。所述環(huán)，當(dāng)被安裝在凹槽中處于它的操作位置時(shí)，形成部件依靠在其上的肩部，因此，防止部件軸向地移動(dòng)通過(guò)該環(huán)。傳統(tǒng)的保持環(huán)被設(shè)計(jì)成承受純軸向方向上的推力載荷。

保持環(huán)優(yōu)選為可拆卸的。因此，通過(guò)首先拆卸掉保持環(huán)并且然后將部件滑動(dòng)通過(guò)保持環(huán)被定位在其中的凹槽，可以從軸上拆卸掉被保持環(huán)保持在軸上的合適位置處的部件。

大體上由所選擇的保持環(huán)的構(gòu)造確定保持環(huán)將被定位在其內(nèi)的凹槽的設(shè)計(jì)。例如，傳統(tǒng)的保持環(huán)位于深度典型地是保持環(huán)的徑向?qū)挾鹊拇蠹s30％-50％的凹槽中。位于這種凹槽中的保持環(huán)典型地在軸之上或者在孔之內(nèi)徑向地延伸的距離大約等于保持環(huán)的徑向?qū)挾鹊?0％-70％。

在通常的應(yīng)用中，當(dāng)凹槽的深度增加時(shí)被安裝在它的凹槽中的保持環(huán)的推力載荷支承能力增加。主要原因是當(dāng)施加載荷時(shí)更淺的凹槽趨向于導(dǎo)致環(huán)扭曲或碟形變形(dishing)。例如，圖3示出了在軸30上的凹槽中的典型保持環(huán)32，其中由部件34施加推力載荷。當(dāng)部件34將推力載荷施加到保持環(huán)32時(shí)，保持環(huán)移動(dòng)到位置32a，導(dǎo)致部件34軸向移動(dòng)距離X。當(dāng)載荷被進(jìn)一步施加到環(huán)時(shí)凹槽繼續(xù)快速地變形，增加環(huán)的碟形變形，其最終接觸凹槽壁并使凹槽壁成蘑菇狀(mushroom)，當(dāng)環(huán)被擠壓出來(lái)時(shí)導(dǎo)致失效。例如，在圖7中示出了凹槽壁的變形。如同所示的那樣，部件72正在將推力載荷施加到保持環(huán)74，其被定位在軸70的凹槽中。保持環(huán)74正在碟形變形一距離D，引起軸中的變形76。這種碟形變形是任何矩形截面保持環(huán)的最常見(jiàn)的失效模式。凹槽變形，例如如同在圖7中所示的那樣，能發(fā)生在軸或孔由材料例如鋁、冷軋鋼、低碳或軟鋼或其它較軟材料制成的情形中。在類(lèi)似于這種的情形中，設(shè)計(jì)工程師通常將確定為更深的凹槽專(zhuān)門(mén)制造的定制環(huán)或者具有增加厚度的環(huán)以配合到更寬的凹槽中，因此提供增加的推力載荷支承能力。這種環(huán)是更難以從凹槽中拆卸掉的并且當(dāng)拆卸或再安裝時(shí)通常被損壞。

機(jī)械設(shè)計(jì)師的一個(gè)選擇是增加凹槽的深度以使得組件的推力載荷支承能力最大化。增加凹槽深度的結(jié)果是導(dǎo)致保持環(huán)位置處的軸壁厚度的減少，這樣弱化了軸。在許多應(yīng)用中，軸的大小和軸的結(jié)構(gòu)限制了凹槽深度。在薄壁套筒的情形中，軸的徑向橫截面(也就是，管的壁)將限制凹槽的深度。在這種情形中，因?yàn)榄h(huán)通常是為對(duì)于應(yīng)用來(lái)說(shuō)將是太深的凹槽設(shè)計(jì)的，所以通常將阻止設(shè)計(jì)師使用保持環(huán)。有時(shí)，工程師設(shè)計(jì)用于用在這種應(yīng)用中的專(zhuān)用保持環(huán)，其趨向于導(dǎo)致推力載荷支承能力受限。

許多環(huán)制造商提供用于不同推力載荷荷支承能力的保持環(huán)的選擇。在輕負(fù)荷應(yīng)用的情形中，凹槽深度將淺于被設(shè)計(jì)成處理更高推力載荷支承能力的其它保持環(huán)。在許多年之前美國(guó)軍事和航空規(guī)范就建立了凹槽標(biāo)準(zhǔn)，許多保持環(huán)制造商采用這些規(guī)范用以制造法定標(biāo)準(zhǔn)環(huán)。許多年之前在歐洲也建立了保持環(huán)凹槽的DIN標(biāo)準(zhǔn)，作為歐洲技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并且許多OEM’s已經(jīng)采用這些公制規(guī)范作為標(biāo)準(zhǔn)。在任一標(biāo)準(zhǔn)中，保持環(huán)和凹槽被設(shè)計(jì)成處理重推力載荷。這是這種情形，即，用已經(jīng)建立的用于重推力載荷支承能力應(yīng)用的世界標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)世界范圍內(nèi)的規(guī)定的大部分保持環(huán)。