專利名稱：靜壓花鍵裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及傳遞扭矩結(jié)構(gòu)技術(shù)，尤其涉及一種用于回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)承載試驗過程中扭矩載荷與非扭矩載荷傳遞的靜壓花鍵裝置。
背景技術(shù)：
在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、汽車等回轉(zhuǎn)設(shè)備的承載實驗測試過程中，為了模擬被測樣機(jī)的實際載荷承受情況，通常需要在被測試件01上施加六個自由度(沿水平軸轉(zhuǎn)動扭矩Mx、沿水平軸移動力Fx、沿縱向軸移動力Fy、沿垂直軸移動力Fz、沿縱向軸轉(zhuǎn)動扭矩My、沿垂直軸轉(zhuǎn)動扭矩Mz)的載荷。此類針對回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的加載測試系統(tǒng)通常如圖I所示的架構(gòu)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器04為被測試件01提供扭矩Mx，非扭矩加載器02提供除扭矩Mx外的其余五個載荷、(力Fx、力Fy、力Fz、扭矩My、扭矩Mz)，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器04與非扭矩加載器02之間通過聯(lián)軸器03聯(lián)接。在測試過程中由于被測試件I的結(jié)構(gòu)變形，需要聯(lián)軸器03在傳遞扭矩的同時能夠自動進(jìn)行軸向補(bǔ)償，以保證加載系統(tǒng)的正常工作。聯(lián)軸器03若采用傳統(tǒng)的花鍵結(jié)構(gòu)，在傳遞大扭矩時花鍵齒上則會存在較大壓力，導(dǎo)致聯(lián)軸器花鍵由于摩擦力因素而不能自由伸縮(或需克服很大摩擦力才能伸縮)，最終造成整個加載系統(tǒng)的性能降低，無法保證被測試件獲得預(yù)期的工況載荷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種靜壓花鍵裝置，用于克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，實現(xiàn)在傳遞較大扭矩的同時能夠自動進(jìn)行軸向補(bǔ)償，確保加載系統(tǒng)的正常工作。本發(fā)明提供的靜壓花鍵裝置由花鍵軸和花鍵套構(gòu)成，所述花鍵軸與花鍵套兩嚙合的齒面之間設(shè)有用于形成油膜的間隙，所述花鍵套內(nèi)設(shè)有多個用于向該間隙注油的注油孔；所述花鍵軸與花鍵套兩軸向定位面之間設(shè)有用于補(bǔ)償軸向位移的間隙，所述花鍵套上通過螺栓連接有用于密封花鍵套與花鍵軸的端蓋。本發(fā)明的靜壓花鍵裝置，在花鍵軸和花鍵套兩嚙合齒面間預(yù)留一定間隙，工作時由一液壓泵(可采用流量固定的泵或變量泵)通過設(shè)在花鍵套內(nèi)的注油孔向齒面該間隙中注入壓力油，從而在兩嚙合齒面間形成具有一定剛度的油膜，并通過油膜將兩齒隔開，保證扭矩傳遞過程中花鍵軸與花鍵套上的兩齒間無剛性接觸。實現(xiàn)了由傳統(tǒng)花鍵副間的剛性干摩擦變?yōu)橐后w摩擦，在傳遞大扭矩過程中，只需極小的軸向力即可克服兩花鍵副間的摩擦阻力，實現(xiàn)軸向變形補(bǔ)償。


圖I為現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實施例一的主視圖；圖3為圖2中沿A-A向剖視圖4為本發(fā)明實施例二的主視圖；圖5為圖4中沿B-B向剖視圖。
具體實施例方式實施例一如圖2、圖3所示，本發(fā)明實施例一提供的靜壓花鍵裝置由花鍵軸I和花鍵套2構(gòu)成，花鍵軸I與花鍵套2兩嚙合的齒面之間設(shè)有用于形成油膜的間隙，該間隙在本實施例中沿所述花鍵軸I和花鍵套2的徑向設(shè)置，稱為徑向間隙3 ;花鍵軸I與花鍵套2兩軸向定位面之間設(shè)有用于補(bǔ)償軸向位移的間隙，該間隙只能沿花鍵軸I和花鍵套2的軸向，稱為軸向 間隙4，花鍵套2上通過螺栓連接有用于密封花鍵套2與花鍵軸I的端蓋5，花鍵套2內(nèi)部設(shè)有多個用于向徑向間隙3注油的注油孔6。本發(fā)明的靜壓花鍵裝置，在花鍵軸和花鍵套兩嚙合齒面間預(yù)留徑向間隙，工作時由一液壓泵通過管道連接設(shè)在花鍵套內(nèi)的注油孔6，向齒面徑向間隙中注入壓力油，從而在兩嚙合齒面間形成具有一定剛度的油膜，并通過油膜將兩齒隔開，保證扭矩傳遞過程中花鍵軸與花鍵套上的兩齒間無剛性接觸。實現(xiàn)了由傳統(tǒng)花鍵副間的剛性干摩擦變?yōu)橐后w摩擦，在傳遞大扭矩過程中，只需極小的軸向力即可克服兩花鍵副間的摩擦阻力，實現(xiàn)軸向變形補(bǔ)償；花鍵軸與花鍵套軸向定位面間預(yù)留的軸向間隙4，用于滿足軸向變形補(bǔ)償產(chǎn)生的自由滑動，實現(xiàn)軸向移動，通過花鍵套和端蓋實現(xiàn)花鍵軸的軸向和徑向定位。為了減輕花鍵軸的重量，可在花鍵軸內(nèi)部設(shè)內(nèi)腔10，在花鍵套2內(nèi)部設(shè)內(nèi)腔20，軸向間隙4與徑向間隙3連通，因此，通過軸向間隙4可回收液壓油。軸向間隙小于等于50毫米，具體可根據(jù)實際需要在軸向補(bǔ)償?shù)某叽邕M(jìn)行選擇。注油孔內(nèi)的注油壓力在20 40兆帕之間，保證能在花鍵軸與花鍵套兩嚙合齒面間形成具有一定剛度的油膜。徑向間隙在O. 05 O. I毫米之間，以便于保持注油孔內(nèi)的注油壓力。實施例二在實施例一的基礎(chǔ)上，如圖4、圖5所示，花鍵套2為分離結(jié)構(gòu)，由軸套21和多個形成該花鍵套齒的配油塊22構(gòu)成；配油塊22橫截面呈扇形，其兩徑向側(cè)面上開設(shè)有油槽23，軸套21的筒壁內(nèi)部設(shè)有多個第一注油孔61，配油塊22內(nèi)設(shè)有兩個第二注油孔62，第一注油孔61連通第二注油孔62 —端，第二注油孔62另一端連通油槽23或徑向間隙3 ;第一注油孔61與第二注油孔62共同構(gòu)成注油孔6。作為該實施例的具體實施方式
，如圖4所示，每個配油塊22內(nèi)部均設(shè)有兩個第二注油孔62，第二注油孔62呈L形，其中一端開設(shè)在配油塊22的徑向側(cè)面上，另一端開設(shè)在配油塊22大徑端的弧形外壁上。端蓋5將配油塊22壓緊在軸套21內(nèi)，端蓋5與軸套21通過螺栓連接在一起；花鍵套2的此種分離結(jié)構(gòu)，便于加工注油孔6，工作時由液壓泵向第一注油孔61輸送液壓油，再經(jīng)第二注油孔62噴入配油塊22徑向側(cè)面與花鍵軸齒面之間(徑向間隙)，形成油膜，將兩齒隔開實現(xiàn)軸向變形補(bǔ)償。油槽23的設(shè)置更加有利于在徑向間隙內(nèi)形成具有一定剛度的油膜。最后應(yīng)說明的是以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范 圍。
權(quán)利要求
1.一種靜壓花鍵裝置，該裝置由花鍵軸和花鍵套構(gòu)成，其特征在于，所述花鍵軸與花鍵套兩嚙合的齒面之間設(shè)有用于形成油膜的間隙，所述花鍵套內(nèi)設(shè)有多個用于向該間隙注油的注油孔；所述花鍵軸與花鍵套兩軸向定位面之間設(shè)有用于補(bǔ)償軸向位移的間隙，所述花鍵套上通過螺栓連接有用于密封花鍵套與花鍵軸的端蓋。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的靜壓花鍵裝置，其特征在于，設(shè)置在所述花鍵軸與花鍵套兩嚙合的齒面之間的間隙為徑向間隙，設(shè)在所述花鍵軸與花鍵套兩軸向定位面之間間隙為軸向間隙。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的靜壓花鍵裝置，其特征在于，所述軸向間隙與徑向間隙連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的靜壓花鍵裝置，其特征在于，所述軸向間隙小于等于50毫米。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的靜壓花鍵裝置，其特征在于， 所述徑向間隙在O.05 O. I毫米之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的靜壓花鍵裝置，其特征在于，所述注油孔內(nèi)的注油壓力在20 40兆帕之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一所述的靜壓花鍵裝置，其特征在于，所述花鍵套為分離結(jié)構(gòu)，由軸套和多個形成該花鍵套齒的配油塊構(gòu)成；所述配油塊橫截面呈扇形，其兩徑向側(cè)面上開設(shè)有油槽，所述軸套的筒壁內(nèi)部設(shè)有多個第一注油孔，所述配油塊內(nèi)設(shè)有兩個第二注油孔，所述第一注油孔連通所述第二注油孔一端，所述第二注油孔另一端連通所述油槽或徑向間隙；所述第一注油孔與第二注油孔共同構(gòu)成所述注油孔。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項所述的靜壓花鍵裝置，其特征在于，每個所述配油塊內(nèi)部均設(shè)有兩個第二注油孔，所述第二注油孔呈L形，其中一端開設(shè)在所述配油塊的徑向側(cè)面上，另一端開設(shè)在所述配油塊大徑端的弧形外壁上。
全文摘要
本發(fā)明公開一種靜壓花鍵裝置，該裝置由花鍵軸和花鍵套構(gòu)成，所述花鍵軸與花鍵套兩嚙合的齒面之間設(shè)有用于形成油膜的間隙，所述花鍵套內(nèi)設(shè)有多個用于向該間隙注油的注油孔；所述花鍵軸與花鍵套兩軸向定位面之間設(shè)有用于補(bǔ)償軸向位移的間隙，所述花鍵套上通過螺栓連接有用于密封花鍵套與花鍵軸的端蓋。通過注油孔向兩嚙合齒面的間隙中注入壓力油，從而在兩嚙合齒面間形成具有一定剛度的油膜，并通過油膜將兩齒隔開，保證扭矩傳遞過程中花鍵軸與花鍵套上的兩齒間無剛性接觸，實現(xiàn)了由傳統(tǒng)花鍵副間的剛性干摩擦變?yōu)橐后w摩擦，在傳遞大扭矩過程中，只需極小的軸向力即可克服兩花鍵副間的摩擦阻力，實現(xiàn)軸向變形補(bǔ)償。
文檔編號F16D3/06GK102720773SQ20121019454
公開日2012年10月10日 申請日期2012年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月13日
發(fā)明者劉作輝, 劉國藩, 毛俊杰, 金寶年, 馬文勇 申請人:華銳風(fēng)電科技(江蘇)有限公司