[實用新型]一種斜齒花鍵連接結構

有效

• 申請號: 201720198340.9
• 申請日: 2017-03-02
• 公開（公告）號: CN206617460U
• 公開（公告）日: 2017-11-07
• 發明（設計）人: 孫博;嚴鑒鉑;劉義;王偉健;聶幸福
• 申請（專利權）人: 陜西法士特齒輪有限責任公司
• 主分類號: F16D3/06
• 分類號: F16D3/06;F16H55/10
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司61200
• 代理人: 徐文權

技術領域

本實用新型涉及花鍵連接，具體涉及一種斜齒花鍵連接結構。

背景技術

花鍵連接普遍應用于零件與軸的連接，花鍵連接借助軸和轂上等距分布的鍵齒接觸互壓以傳遞運動和轉矩，傳統的花鍵形式為直齒花鍵，最常見的齒形為矩形花鍵和漸開線花鍵，花鍵的螺旋角為0°。通過花鍵連接后軸上零件會隨軸一同轉動的，若花鍵傳遞扭矩的同時，還需要零件做軸向相對運動的話還需要增加一套執行機構，通過氣動、液動或人為施加力的方式推動零件在花鍵上做軸向移動，以上方式結構復雜，這無疑增加了設備成本。

實用新型內容

為了解決現有技術中的問題，本實用新型提出一種斜齒花鍵連接結構，使得連接的兩零件無需借助其他執行機構就能實現軸向的相對運動，結構簡單，可靠性高。

為了實現以上目的，本實用新型所采用的技術方案為：包括設置在花鍵軸上的外花鍵和設置在轉動部件上的內花鍵，所述花鍵軸用于帶動轉動部件轉動，轉動部件套設在花鍵軸上，且轉動部件的內花鍵與花鍵軸的外花鍵相匹配，所述外花鍵和內花鍵均采用斜齒花鍵，所述內花鍵的齒根圓與外花鍵的齒頂圓為間隙配合，所述花鍵軸帶動轉動部件轉動實現軸向的相對運動。

所述外花鍵和內花鍵均采用漸開線斜齒花鍵或矩形斜齒花鍵。

所述外花鍵和內花鍵的齒數、模數、壓力角、螺旋角和旋向參數均相同。

所述外花鍵和內花鍵的斜齒螺旋角為30～40°。

所述內花鍵的齒根圓與相配合的外花鍵的齒頂圓間的間隙為0.2～0.6mm。

所述花鍵軸和轉動部件上套設有壓縮彈簧。

所述花鍵軸和轉動部件上均設置有用于卡設壓縮彈簧的彈簧座，所述壓縮彈簧的一端固定在花鍵軸的彈簧座上，另一端固定在轉動部件的彈簧座上。

所述花鍵軸兩端設置有用于限制轉動部件軸向移動行程的凸臺。

與現有技術相比，本實用新型在花鍵軸上設置外花鍵，在轉動部件上設置內花鍵，外花鍵和內花鍵均采用斜齒花鍵，利用外花鍵和內花鍵配合連接花鍵軸和轉動部件，且內花鍵的齒根圓與外花鍵的齒頂圓為間隙配合，在花鍵軸轉動時會產生垂直于齒面的力，該力可分解為軸向力和切向力，軸向力作用下使轉動部件克服軸向阻力，并在切向力作用下使轉動部件相對花鍵軸旋轉發生軸向位移，本實用新型采用斜齒花鍵傳遞力矩時產生的軸向力克服軸向阻力，能夠使花鍵軸上的轉動部件相對花鍵軸旋轉實現軸向運動，無需借助其他執行機構就能實現軸向的相對運動，結構簡單，可靠性高。

進一步，外花鍵和內花鍵的齒數、模數、壓力角、螺旋角和旋向參數均相同，保證了外花鍵和內花鍵配合的穩定性，力矩傳遞更加平穩可靠。

進一步，外花鍵和內花鍵均包括若干個均布的斜齒，斜齒的螺旋角大小依據所需的軸向力大小而定，螺旋角角度越大，花鍵傳遞使軸上零件旋轉的扭矩越小，產生的軸向力就越大，同時軸向方向零件的移動速度就越慢。

進一步，花鍵軸和轉動部件上套設有壓縮彈簧，只有當軸向力克服了壓縮彈簧的彈力，花鍵軸和轉動部件才能發生軸向位移，利用不同規格的壓縮彈簧對花鍵軸和轉動部件的相對位移進行限制，只有花鍵軸傳遞的力矩到達一定值時，轉動部件才能發生軸向位移，保證了本實用新型的可靠性和適用性。

進一步，利用花鍵軸兩端的凸臺限制轉動部件軸向移動的行程，避免了轉動部件脫離花鍵軸。

附圖說明

圖1為花鍵軸的外花鍵結構示意圖；

圖2為轉動部件的內花鍵結構示意圖；

圖3為花鍵軸和轉動部件的裝配圖；

圖4為轉動部件單個斜齒齒面的受力圖；

其中，1-花鍵軸、2-壓縮彈簧、3-轉動部件、4-彈簧座、5-凸臺。

具體實施方式

下面結合具體的實施例和說明書附圖對本實用新型作進一步的解釋說明。

參見圖1、圖2和圖3，本實用新型包括設置在花鍵軸1上的外花鍵和設置在轉動部件3上的內花鍵，花鍵軸1用于帶動轉動部件3轉動，轉動部件3套設在花鍵軸1上，且轉動部件3的內花鍵與花鍵軸1的外花鍵相匹配，外花鍵和內花鍵均采用斜齒花鍵，內花鍵的齒根圓與外花鍵的齒頂圓為間隙配合，花鍵軸1帶動轉動部件3轉動實現軸向的相對運動。

外花鍵和內花鍵均采用漸開線斜齒花鍵或矩形斜齒花鍵，外花鍵和內花鍵的齒數、模數、壓力角、螺旋角和旋向參數均相同。外花鍵和內花鍵的斜齒螺旋角為30～40°。內花鍵的齒根圓與相配合的外花鍵的齒頂圓間的間隙為0.2～0.6mm。