楔形衬套带轮是用于固定轴与V带轮等旋转机械构件,利用轴外径与V带轮内径之间的摩擦力让楔形衬套与带轮结合为一体的机械构件。
结构、用途、拆装案例
结构
具有固定轴和V带轮等的功能,在开孔的锥形轴端面上一体化集成了带有固定孔的法兰的机械构件。其外观与结构如图1所示。
图1.楔形衬套带轮的外观与结构
楔形衬套带轮因倍力机构*1的锥度压力而产生摩擦力,从而产生所需的固定扭矩。而倍力机构可以由锥形形状和被固定部件的端面螺纹构成。
注释
*1倍力机构是应用力矩(力×距离)平衡,以较小的力获得较大的力作用的机构。
作为被固定部件的带轮,其内径具有与楔形衬套带轮相同的锥度形状。作为其固定方法的固定力产生机制如图2所示。
图2.利用楔形衬套带轮产生固定力的机制
通过利用紧固螺栓将带有锥度的楔形衬套带轮与带轮结合为一体,依靠楔形衬套带轮的弹性变形让“间隙”变为“零”,并利用作用于该部分的摩擦力让带轮和轴结合为一体。
用途
用于固定轴和皮带轮时无需任何特殊处理即可轻松拆卸和组装,因此常用于需要频繁进行维护的场合。
拆装案例
用于在电机轴上拆装V带轮的楔形衬套带轮案例如图3所示。
图3.拆装案例
安装 | |||
将衬套放入皮带轮中,然后用手将螺栓松松地拧上。 | 将要拧入的楔形衬套带轮安装到轴上。 | 使用扭矩扳手牢牢拧紧紧固螺栓。 | |
拆卸 | |||
拆下紧固螺栓。 | 将螺栓拧入法兰部位的拆卸用螺孔中。 | 从轴上拆下楔形衬套带轮。 |
如图3所示,安装时用三个螺丝将楔形衬套带轮紧固到V带轮上。拆卸时,会将这一螺丝拧松,但有时可能会出现虽然该螺丝已经拧松,但是锥形部分依然无法拆下的情况。这是因为锥形部分是通过拧紧安装螺丝而被牢固地固定在轴上,为了便于拆卸,需如中间照片所示进行“将螺栓拧入拆卸用螺孔”的作业。如图4所示。
图4.采用拆卸用螺丝分离
该拆卸螺丝的作用,是通过将拆卸螺丝拧入楔形衬套带轮的螺孔中,让螺丝的端面顶住非固定部分的端部,从而产生使两个部件分离的力。
利用2根螺丝抵消力矩,局部载荷作用于锥形部分,以防止出现“卡死”现象。为了执行这种正常的拆卸作业,作业人员必须均匀地拧紧拆卸用螺丝。
选型要点
选型要点有如下2点。
根据要固定的轴外形尺寸选型
要点在于固定轴的筒体外径尺寸和锥形内径。如图5所示。
根据允许扭矩选型
允许扭矩取决于型号。如图5的允许传动扭矩(N·m)所示
图5.筒体外径尺寸与键槽尺寸
将旋转机械构件固定到旋转轴上的固定方法
旋转结构一般用于电机等机械装置中,旋转部件具有无论旋转多少次都没有止动端,能够无限旋转的优点。运用这一优点的机械构件技术就有固定旋转轴和旋转构件的固定方法。
这种固定方式所要求具备的功能有“坚固”、“易于组装”、“易于拆卸”、“便宜”等。表1显示了典型固定部件的结构等特性。
表1.轴和旋转部件的固定方法及其优缺点
种类 | 结构图 | 结构等 | 优点 | 缺点 |
止动螺丝 | ① 在齿轮的凸台部分加工螺孔,用止动螺丝固定齿轮和旋转轴。 | 廉价结构 | ① 由于振动而发生松动。 | |
弹簧销 | ① 将弹簧销压入齿轮的凸台,将齿轮与固定轴固定在一起。 | 牢固固定 | ① 由于在压入弹簧销时会施加冲击力,因此该措施必不可少。(使用压装夹具) | |
切槽加工固定 | ① 齿轮的凸台部分与旋转轴采用切槽固定结构固定。 | 易于更换部件 | ① 因为加工需要消耗工时数,所以价格昂贵。 | |
键 | ① 在齿轮的内径和轴的外径上加工有键槽的凹部,将方形截面的杆嵌入这一凹部,从而限制旋转方向。 | 非常牢固的固定 | ① 齿轮和轴加工需要消耗工时。 |