專利名稱：軸與被壓于軸上的驅(qū)動(dòng)元件或從動(dòng)元件的壓配合連接的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的壓配合連接。
背景技術(shù)：
齒輪輸送泵是從市場上已知的，在齒輪輸送泵中，驅(qū)動(dòng)齒輪在軸向上由一個(gè)軸驅(qū)動(dòng)。所述已知的齒輪輸送泵用作例如輸送柴油燃料、汽油或特殊發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的燃料輸送泵。 形狀鎖合或力鎖合地實(shí)現(xiàn)從所述軸到驅(qū)動(dòng)齒輪的力傳遞。對(duì)于形狀鎖合連接，例如使用聯(lián)接元件實(shí)現(xiàn)將軸連接到驅(qū)動(dòng)齒輪上。而在力鎖合連接中，所述驅(qū)動(dòng)齒輪被擠壓在所述軸上。 在未擠壓狀態(tài)下，所述軸的外半徑比所述擠壓的齒輪的內(nèi)半徑大一定值。此時(shí)，所述軸實(shí)施為實(shí)心體，并且與所述齒輪相比，在徑向方向上具有相對(duì)小的彈性。因此，這種擠壓或熱壓冷縮配合使所述驅(qū)動(dòng)齒輪比軸膨脹得更嚴(yán)重。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于改良一種軸與驅(qū)動(dòng)元件或從動(dòng)元件的壓配合連接。這個(gè)目的通過根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓配合連接實(shí)現(xiàn)。在從屬權(quán)利要求中給出有利的改進(jìn)方案。在下面的描述和附圖中可進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的重要特征，其中，所述特征能夠不僅獨(dú)立地而且以不同的組合對(duì)本發(fā)明是重要的，下面不再明確指出這一點(diǎn)。根據(jù)本發(fā)明，所述膨脹和由此造成的可能變形更均勻地分配在所述軸和擠壓在所述軸上的驅(qū)動(dòng)或從動(dòng)齒輪之間。在所述軸和驅(qū)動(dòng)元件或從動(dòng)元件的可比的容差中，在擠壓前，根據(jù)本發(fā)明的解決方案相對(duì)于按照現(xiàn)有技術(shù)實(shí)施的布置，所述驅(qū)動(dòng)或從動(dòng)元件的軸向和徑向變形更小。由此同樣得到減小的軸向和徑向間隙。特別地，如果所述驅(qū)動(dòng)或從動(dòng)元件是齒輪泵的齒輪，則使所述齒輪泵的泄漏損失降低且齒輪泵的效率提高。這也在啟動(dòng)齒輪泵時(shí)有利地起作用。此外，在相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的驅(qū)動(dòng)元件或從動(dòng)元件(輪轂)的類似幾何形狀中可能傳遞更大的扭矩，或者替代地，在對(duì)扭矩的要求相同時(shí)，所述輪轂敷設(shè)得更松弛。這樣，所述軸與驅(qū)動(dòng)元件或從動(dòng)元件的壓配合連接被改良。本發(fā)明的根據(jù)是所述軸的彈性在徑向方向上被提高。這通過所述軸具有至少在所述驅(qū)動(dòng)或從動(dòng)元件被擠壓在所述軸上的軸向長度范圍(壓配合區(qū)域)中至少局部地軸向延伸的凹口實(shí)現(xiàn)，所述軸通過所述凹口而在此處構(gòu)成為中空軸。當(dāng)所述壓配合區(qū)域是所述軸的軸向端部區(qū)域時(shí)，和當(dāng)所述凹口是盲孔性質(zhì)時(shí)，本發(fā)明是尤其容易使用的。這種盲孔性質(zhì)的凹口能夠非常容易地被引入，例如盲孔的形式。此時(shí)，本發(fā)明能夠使用在許多應(yīng)用中，這是因?yàn)樵谠S多應(yīng)用中，所述驅(qū)動(dòng)或從動(dòng)元件被擠壓在所述軸的端部上。例如，由此簡單地裝配齒輪泵。進(jìn)一步提出，所述軸整體上是一個(gè)中空軸。因?yàn)檎w上是中空軸的設(shè)計(jì)而節(jié)約了重量。這首先在這種應(yīng)用是有利的，其中，所述驅(qū)動(dòng)元件或從動(dòng)元件只需要傳遞相對(duì)小的扭矩。此外，引入所述凹口的附加工作步驟不是必需的。當(dāng)所述軸在所述驅(qū)動(dòng)元件或從動(dòng)元件的區(qū)域中具有徑向軸承，所述徑向軸承在所述驅(qū)動(dòng)或從動(dòng)元件的軸向延伸的一部分上和驅(qū)動(dòng)或從動(dòng)元件與軸之間延伸時(shí)，使用本發(fā)明是特別合理的。根據(jù)本發(fā)明，不僅所述驅(qū)動(dòng)或從動(dòng)元件的軸向間隙，而且還有所述驅(qū)動(dòng)或從動(dòng)元件的徑向間隙相對(duì)于圍繞的殼體減小。因此，例如在齒輪泵中使用時(shí)能夠提高它的效率。本發(fā)明的基礎(chǔ)是，根據(jù)本發(fā)明，所述驅(qū)動(dòng)元件或從動(dòng)元件的輪轂因在所述軸上擠壓和因?yàn)閺较蜉S承降低的擠壓長度所帶來的變形從它的平面向外降低或者甚至完全消除。所述徑向軸承還能夠相對(duì)于通過所述驅(qū)動(dòng)元件或從動(dòng)元件產(chǎn)生的力傳遞而適宜地放置，并且所述徑向軸承需要更小的軸向作用力。補(bǔ)充提出，所述驅(qū)動(dòng)元件或從動(dòng)元件是齒輪。根據(jù)本發(fā)明減小所述齒輪的輪轂的載荷，進(jìn)而還減小它的變形。這能夠使所述齒輪最佳地工作。本發(fā)明的特別有用的應(yīng)用情形是在所述驅(qū)動(dòng)或從動(dòng)元件是齒輪泵的齒輪時(shí)。與變速器相比，所述齒輪泵的齒輪大多數(shù)傳遞較小的扭矩。由此在所述傳動(dòng)裝置的疲勞極限沒有改變的情況下，更容易實(shí)現(xiàn)使所述軸構(gòu)成為中空軸或設(shè)有盲孔性質(zhì)的孔。進(jìn)一步地，在齒輪泵中，為了保持所述齒輪泵的低泄漏損失和提高所述齒輪泵的效率，要求所述齒輪盡可能小的軸向和徑向間隙。因此，在軸和齒輪的壓配合連接中，所述膨脹較均勻地分配在軸和齒輪之間具有非常大的意義。


下面參照附圖闡明本發(fā)明的示例性實(shí)施例。在附圖中圖1顯示軸-輪轂連接的張緊示圖；圖2顯示軸和齒輪的壓配合連接的第一實(shí)施方式；以及圖3顯示軸和齒輪的壓配合連接的第二實(shí)施方式。
具體實(shí)施例方式在所有附圖中和不同的實(shí)施例中，功能等同的元件和尺寸用相同的附圖標(biāo)記表
7J\ ο圖1顯示軸-輪轂連接的壓配合連接的張緊示圖。在水平軸10上標(biāo)繪圖2中所示的軸12和驅(qū)動(dòng)元件14的徑向膨脹。在下面，驅(qū)動(dòng)元件14描述為齒輪14。在豎軸16上標(biāo)繪軸12和齒輪14的徑向應(yīng)力。在圖1中，直線18在示圖的左部分中從左向右上升，直線18表示膨脹和應(yīng)力的關(guān)系。直線18相對(duì)于水平軸10具有角度a。齒輪14的徑向膨脹越大，所產(chǎn)生的應(yīng)力越大， 因而在齒輪14上產(chǎn)生的力和壓力也越大。為了建立固定關(guān)系，在圖1中，假定齒輪14具有恒定的特性。特別地，僅分配軸12的可能的機(jī)械容差。在圖1中，直線20在更右側(cè)從左向右下降，直線20表示軸12的膨脹和應(yīng)力的關(guān)系。直線20相對(duì)于水平軸10具有角度β。軸12徑向收縮越大，所產(chǎn)生的應(yīng)力越大，并因而在軸12上產(chǎn)生的力和壓力越大。在連接中，軸12和齒輪14受到相等的應(yīng)力，因而直線18與直線20的交點(diǎn)22的特征是這個(gè)應(yīng)力的最高值，共同的量塊也是這樣。交點(diǎn)22表示在圖中軸12和齒輪14之間的最小的必需應(yīng)力。距離24說明軸12和齒輪14之間因此必需的徑向差，并且相應(yīng)地在擠壓前，軸12的外半徑大于齒輪14的內(nèi)半徑。
軸12與齒輪14的半徑差能夠具有制造造成的容差范圍28。對(duì)于正極限情況，附圖中從左向右降低的直線26描繪軸12的膨脹與應(yīng)力的附屬關(guān)系。直線26相對(duì)于水平軸 10同樣具有角度β。直線26平行于直線26延伸。在軸12與齒輪14的連接中，因此得到產(chǎn)生更高應(yīng)力的新交點(diǎn)30。在圖1中同樣相互平行的直線32和34向右描繪圖2中所示軸12的膨脹與應(yīng)力的關(guān)系，其中，軸12在端部區(qū)域35和在長度范圍37上具有形狀為盲孔性質(zhì)的孔的凹口 46， 長度范圍37稍微大于長度范圍50，在長度范圍50中，齒輪14擠壓在軸12上(壓配合區(qū)域或長度范圍50)。軸12在這個(gè)范圍內(nèi)還構(gòu)造成中空軸。直線32和34相對(duì)于水平軸具有角度Y。因?yàn)橥ㄟ^孔46而提高了軸12的徑向彈性，直線32和34比直線20和26更平坦地延伸。直線32適當(dāng)選擇相對(duì)于表示軸12與齒輪14的徑向差的距離36，使得它與直線18和20 —起被交點(diǎn)22截?cái)唷Ｅc此相反，距離直線32在容差28以上得出的直線34在交點(diǎn)38截?cái)嘀本€18。在豎軸16上看出，在假設(shè)相等容差范圍28時(shí)，作出孔46的軸12在所引起的應(yīng)力下導(dǎo)致比軸12沒有這個(gè)空46 (容差42)時(shí)更小的容差40。如所述的，圖2以局部剖視圖的方式顯示軸12和齒輪14的壓配合連接8的第一實(shí)施方式。所述連接現(xiàn)在實(shí)施為軸12的端部區(qū)域35與被擠壓的齒輪14大約齊平地閉合。 齒輪14具有相對(duì)于齒輪高度48減小的擠壓長度50。由此能夠改良軸12的徑向裝配，軸 12伸入齒輪14中。然而，由于對(duì)應(yīng)所引起的應(yīng)力的從圖1已知的適宜容差40，減小的擠壓長度50是不苛刻的。徑向軸承51補(bǔ)充地顯示為未詳細(xì)地闡明的齒輪泵殼體的一部分。圖3以局部剖視圖的方式顯示軸12與齒輪14的壓配合連接的第二實(shí)施方式。在這里，軸12整個(gè)地實(shí)施為中空軸。由此節(jié)約重量和簡化生產(chǎn)。
權(quán)利要求
1.一種軸(12)與被壓于所述軸(12)上的驅(qū)動(dòng)元件(14)或從動(dòng)元件的壓配合連接 (8)，其特征在于，所述軸(12)具有至少在所述驅(qū)動(dòng)元件(14)或從動(dòng)元件擠壓在所述軸(12)上(壓配合區(qū)域)的軸向長度范圍(50)中至少局部地軸向延伸的凹口(46)，所述軸(12)通過所述凹口(46)而在該處構(gòu)成為中空軸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓配合連接(8)，其特征在于，所述壓配合區(qū)域(50)位于所述軸(12)的軸向端部區(qū)域(35)中，并且所述凹口(46) 是盲孔性質(zhì)的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓配合連接(8)，其特征在于，所述軸(12)整體上是中空軸。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任意一項(xiàng)所述的壓配合連接(8)，其特征在于，所述軸(12)在所述驅(qū)動(dòng)元件(14)或從動(dòng)元件區(qū)域中具有徑向軸承(51)，所述徑向軸承(51)在所述驅(qū)動(dòng)元件(14)或從動(dòng)元件的軸向延伸部分的一部分上及在驅(qū)動(dòng)元件(14) 或從動(dòng)元件和軸(12)之間延伸。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任意一項(xiàng)所述的壓配合連接(8)，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)元件或從動(dòng)元件是齒輪(14)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的壓配合連接(8)，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)元件或從動(dòng)元件是齒輪泵的齒輪(14)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種軸(12)與被壓于所述軸上的驅(qū)動(dòng)元件或從動(dòng)元件的壓配合連接(8)，其特征在于，所述軸(12)包括在所述驅(qū)動(dòng)元件或從動(dòng)元件被壓到軸(12)上的軸向長度區(qū)域(壓配合區(qū)域)中，至少局部地在軸向上延伸的凹口，所述軸通過所述凹口而在此處構(gòu)成為中空軸。
文檔編號(hào)F16D1/08GK102483097SQ201080040126
公開日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2010年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月9日
發(fā)明者A·富克斯, J·弗蘭克, K·奧特納 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司