一種低應力柔性銷軸/套筒配合結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種低應力柔性銷軸/套筒配合結構，具體地講，涉及到行星齒輪傳動均載機構中的低應力柔性銷軸/套筒配合結構。
【背景技術】
[0002]目前，在行星齒輪傳動均載機構中，柔性銷軸/套筒配合結構的應用較為廣泛，其作用是通過柔性銷軸/套筒配合結構的受載變形而改變行星齒輪傳動系統(tǒng)的載荷分布，從而達到實現(xiàn)均載的效果。
[0003]參照圖1所示，其為現(xiàn)有的柔性銷軸/套筒配合結構，圖2對應圖1中A處的局部放大圖，其中，柔性銷軸與套筒之間的連接方式為過盈配合，在過盈連接配合面的邊緣區(qū)域A處存在應力集中，峰值應力比配合面其它區(qū)域大很多，降低了柔性銷軸/套筒配合結構的疲勞壽命，嚴重影響了柔性銷軸/套筒配合結構的可靠性和安全性。
[0004]在行星齒輪傳動均載機構中，柔性銷軸/套筒配合結構是關系到行星齒輪傳動設備的使用壽命、可靠性及其安全性的最重要的部件之一。現(xiàn)有的柔性銷軸/套筒配合結構在使用過程中容易發(fā)生微動疲勞，在疲勞的初始階段，裂紋的萌生擴展比較慢，但經(jīng)過一定時間后，疲勞裂紋就有可能引起行星齒輪傳動均載機構失效，造成較大的經(jīng)濟損失甚至事故。因此迫切需要一個既能改善柔性銷軸/套筒配合結構的抗微動疲勞性能，具備互換性，又不增加經(jīng)濟成本的設計方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的目的在于，提供一種低應力柔性銷軸/套筒配合結構，其能夠有效改變?nèi)嵝凿N軸與套筒過盈連接配合表面之間的應力狀態(tài)，增強柔性銷軸/套筒配合結構的抵抗微動疲勞失效的能力，提高疲勞壽命，從而提高柔性銷軸/套筒配合結構的可靠性和安全性。
[0006]本實用新型實現(xiàn)上述目的的技術方案為:
[0007]—種低應力柔性銷軸/套筒配合結構，包括柔性銷軸和套筒，其特征在于:還包括圓環(huán)形卸荷槽，所述圓環(huán)形卸荷槽設置于柔性銷軸和套筒過盈連接邊緣處的套筒內(nèi)端面。
[0008]進一步地，所述柔性銷軸與套筒之間的連接方式為過盈配合，所述圓環(huán)形卸荷槽在過軸線的剖面內(nèi)為“U”形截面。
[0009]進一步地，所述卸荷槽底部半圓的圓弧半徑R等于卸荷槽寬度L2的一半；
[0010]所述卸荷槽的寬度L2為L1的1/6~1/2，其中L1為套筒過盈連接面凸臺的高度；
[0011]所述卸荷槽的深度L3大于或等于L2，其中L2為卸荷槽的寬度；
[0012]所述卸荷槽的傾斜角Θ為45°?90°。
[0013]采用本實用新型的上述低應力柔性銷軸/套筒配合結構其效果是顯著的，相對于現(xiàn)有的技術，本實用新型的有益效果表現(xiàn)在:
[0014]1.本實用新型在套筒內(nèi)端面開有圓環(huán)形卸荷槽，在端面形成“U”形截面，從應力分布來說，此“U”形截面的卸荷槽結構使得柔性銷軸與套筒過盈連接配合表面的應力狀態(tài)發(fā)生了改變，降低了柔性銷軸/套筒配合邊緣的應力集中，改善了應力分布形式；
[0015]2.本實用新型的卸荷槽結構提高了柔性銷軸/套筒配合結構的抵抗微動疲勞失效的能力，延長了疲勞壽命，提高了柔性銷軸/套筒配合結構的可靠性和安全性。
【附圖說明】
[0016]圖1為現(xiàn)有柔性銷軸/套筒配合結構示意圖。
[0017]圖2為現(xiàn)有柔性銷軸/套筒配合對應圖1中A處的局部結構示意圖。
[0018]圖3為本實用新型的低應力柔性銷軸/套筒配合結構示意圖。
[0019]圖4為本實用新型的低應力柔性銷軸/套筒配合對應圖3中B處的局部結構示意圖。
[0020]圖5為本實用新型的低應力柔性銷軸/套筒配合結構示意圖(卸荷槽的傾斜角為Θ )0
[0021]圖6為本實用新型的低應力柔性銷軸/套筒配合對應圖5中C處的局部結構示意圖。
[0022]圖7為三種典型的低應力柔性銷軸/套筒配合結構接觸區(qū)域應力分布特征曲線圖，A、現(xiàn)有結構。
【具體實施方式】
[0023]如圖3、圖4、圖5、圖6所示，本實用新型的低應力柔性銷軸/套筒配合結構，包括柔性銷軸1和套筒2，還包括圓環(huán)形卸荷槽3，所述圓環(huán)形卸荷槽3設置于柔性銷軸和套筒過盈連接邊緣處的套筒內(nèi)端面；
[0024]柔性銷軸1與套筒2之間為過盈連接，在柔性銷軸1與套筒2過盈連接邊緣處的套筒內(nèi)端面開有圓環(huán)形卸荷槽3，卸荷槽3在過軸線的剖面內(nèi)為“U”形截面。
[0025]參照圖3?圖6所示，卸荷槽的尺寸位置關系如下:卸荷槽底部半圓的圓弧半徑R等于卸荷槽寬度L2的一半；卸荷槽的寬度L2為L1的1/6~1/2，其中L1為套筒過盈連接面凸臺的高度；卸荷槽的深度L3大于或等于L2，其中L2為卸荷槽的寬度；卸荷槽的傾斜角?為 45。?90。。
[0026]如圖7所示，通過有限元分析了低應力柔性銷軸與套筒在過盈連接下配合面的應力分布，從接觸區(qū)域應力分布特征曲線圖可以看出:現(xiàn)有柔性銷軸/套筒配合結構接觸邊緣區(qū)域應力集中很嚴重，本實用新型的低應力柔性銷軸/套筒配合結構由于在套筒內(nèi)端面開有“U”形截面的圓環(huán)形卸荷槽，最大應力相對于前者來說顯著減小，降低了柔性銷軸/套筒配合邊緣的應力集中，改善了應力分布形式，柔性銷軸/套筒配合結構的抵抗微動疲勞失效的能力得到增強，同時提高了疲勞壽命，也提高了柔性銷軸/套筒配合結構的可靠性和安全性。
【主權項】
1.一種低應力柔性銷軸/套筒配合結構，包括柔性銷軸和套筒，其特征在于:還包括圓環(huán)形卸荷槽，所述圓環(huán)形卸荷槽設置于柔性銷軸和套筒過盈連接邊緣處的套筒內(nèi)端面。2.如權利要求1所述的低應力柔性銷軸/套筒配合結構，其特征在于:所述的卸荷槽在過軸線的剖面內(nèi)為“U”形截面。3.如權利要求1所述的低應力柔性銷軸/套筒配合結構，其特征在于:所述柔性銷軸與套筒之間的連接方式為過盈配合。4.如權利要求1、2或3所述的低應力柔性銷軸/套筒配合結構，其特征在于:所述卸荷槽底部半圓的圓弧半徑R等于卸荷槽寬度L2的一半。5.如權利要求4所述的低應力柔性銷軸/套筒配合結構，其特征在于，所述卸荷槽的寬度L2為L1的1/6~1/2，其中L1為套筒過盈連接面凸臺的高度。6.如權利要求5所述的低應力柔性銷軸/套筒配合結構，其特征在于，所述卸荷槽的深度L3大于或等于L2，其中L2為荷槽的寬度。7.如權利要求6所述的低應力柔性銷軸/套筒配合結構，其特征在于，所述卸荷槽的傾斜角Θ為45。?90。。
【專利摘要】本實用新型公開了一種低應力柔性銷軸/套筒配合結構。包括柔性銷軸和套筒，還包括圓環(huán)形卸荷槽，所述圓環(huán)形卸荷槽設置于柔性銷軸和套筒過盈連接邊緣處的套筒內(nèi)端面，卸荷槽在過軸線的剖面內(nèi)為“U”形截面。從應力分布來說，本實用新型的“U”形截面的卸荷槽結構能夠有效改變?nèi)嵝凿N軸與套筒過盈連接配合表面之間的應力狀態(tài)，減小局部應力集中，改善應力分布形式；從抗微動疲勞方面來說，本實用新型的“U”形截面的卸荷槽結構能夠有效增強柔性銷軸/套筒配合結構的抵抗微動疲勞失效的能力，提高疲勞壽命，從而提高柔性銷軸/套筒配合結構的可靠性和安全性。
【IPC分類】F16H1/28
【公開號】CN205036792
【申請?zhí)枴緾N201520724382
【發(fā)明人】譚援強, 胡檢發(fā), 姜勝強, 胡聰芳, 楊世平
【申請人】湘潭大學
【公開日】2016年2月17日
【申請日】2015年9月18日