[發明專利]復合柱銷、聯軸器及聯軸器中復合柱銷的加工方法

有效

• 申請號: 201210217822.6
• 申請日: 2012-06-28
• 公開（公告）號: CN102720740A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發明（設計）人: 喬秀坤;熊杰
• 申請（專利權）人: 中國五冶集團有限公司
• 主分類號: F16B19/02
• 分類號: F16B19/02;F16D3/70;B23P15/00
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 譚新民;謝敏

1.復合柱銷，其特征在于，包括鋼芯（4），所述的鋼芯（4）為圓柱狀，鋼芯（4）的圓周外包覆有尼龍套（5）。

2.根據權利要求1所述的復合柱銷，其特征在于，所述的尼龍套（5）與鋼芯（4）之間為機件裝配的過渡配合。

3.聯軸器，包括權利要求1或2所述的復合柱銷（3）和兩個法蘭（1），其特征在于：所述的兩個法蘭（1）的接盤（8）相向貼合，兩個接盤（8）組合成一個圓環盤（9），所述的圓環盤（9）上沿圓周均勻分布有數量和位置一致的柱銷穿孔（2），且柱銷穿孔（2）穿透圓環盤（9），復合柱銷（3）設置在柱銷穿孔（2）內，復合柱銷（3）的大小與柱銷穿孔（2）配合。

4.根據權利要求3所述的聯軸器，其特征在于，所述的圓環盤（9）沿圓周還分布穿插有若干封蓋壓緊螺釘（6）。

5.根據權利要求4所述的聯軸器，其特征在于，所述的圓環盤（9）的兩側設置有柱銷封蓋（7），用于將復合柱銷（3）封閉在柱銷穿孔（2）內。

6.根據權利要求3～5任一所述的聯軸器，聯軸器中復合柱銷的加工方法，其特征在于，包括以下步驟：

a、加工復合柱銷（3）中的尼龍套（5）：使用車床等加工出合格的尼龍套（5），該尼龍套（5）尺寸由聯軸器所決定，其中尼龍套（5）的長度為兩個接盤（8）的總厚度2L，尼龍套（5）的外徑為柱銷穿孔（2）的孔徑D，尼龍套（5）的內徑d根據以下公式計算出：

σ_尼（d/D）⁴－σ_鋼（d/D）³－σ_尼?+（TL/?2nR?）32?/πD³?=?0????（1）

上述式（1）中，σ_尼和σ_鋼分別為尼龍和鋼的抗拉強度，?L為其中一個接盤（8）的厚度，T為聯軸器所需承受的轉矩，n為聯軸器上所需安裝的復合柱銷（3）的數目，R為接盤上柱銷穿孔（2）的分布半徑，R即為柱銷穿孔（2）的軸線到聯軸器軸線的距離；

b、加工復合柱銷（3）中的鋼芯（4）：使用車床加工出合格的鋼芯（4），該鋼芯（4）的直徑等于尼龍套（5）的內經d，鋼芯（4）的長度為2L；

c、將鋼芯（4）壓入尼龍套（5）內。

7.根據權利要求6所述的聯軸器中復合柱銷的加工方法，其特征在于，步驟a中式（1）的計算過程：

（1）單只復合柱銷（3）所受兩個大小相等、方向相反的作用力F、F′，且F、F′的大小為：

F=?F′=T/（n×R）?????????????（2）；

（2）計算復合柱銷（3）半段的均布荷載q：

?????????q=F/L?????????????????????????（3）；

（3）計算復合柱銷（3）的半段在均布荷載下的總彎矩M_W：

?????M_W?=?q×L^2?/?2???????????????????(4)；

（4）復合柱銷（3）中鋼芯（4）和尼龍套（5）共同抗彎，即共同承擔彎矩M_W，即

?????M_尼?+?M_鋼?=?M_{W??????????????????????????????????????}?(5)_????

其中M_尼為尼龍套彎矩，M_鋼為鋼銷彎矩，并且鋼芯（4）和尼龍套（5）具有不同的強度、不同的抗彎模量，其彎矩分別為

M_尼?=?σ_尼×W_尼??????????????????????（6）

????????????M_鋼?=?σ_鋼×W_{鋼?????????????????????????????}（7）

其中σ_尼和σ_鋼分別為尼龍和鋼的抗拉強度，W_尼和W_鋼分別為尼龍套（5）和鋼芯（4）的抗彎模量，而且

W_尼?=?πD³（1－α⁴）/?32?????????（8）

?W_鋼?=?πα^3?D^3?/?32???????????????（9）

其中α=d/D???????????????（10）；

（5）將上述式（2）、（3）、（4）、（6）、（7）、（8）、（9）、（10）代入式（5）中即可得到式（1）。