轴及外壳组件的装配制造技术

通过弹性材料带（１ａ）将轴（３）保持在外壳（２）的孔（２２）内的适当位置，该弹性材料带位于该轴（３）和该外壳（２）之间并且具有一系列径向向内延伸的突起（１４ａ）。该轴表面（３１）具有第一部分（３３），当轴（３）和外壳（２）被装配好时，该第一部分比第二部分（３２）更靠近该孔（２２）的纵轴线。首先将轴（３）插入被保持在孔（２２）内的弹性材料带（１ａ），使得轴表面的第一部分（３３）朝向弹性材料带（１ａ）的突起（１８ａ）中的一个，在轴（３）的此方位上，突起（１８ａ）不被压缩。通过将轴表面的第二部分（３２）朝向突起（１８ａ）定位，使得突起被压缩并且轴被紧固地保持在孔（２２）内。

【技术实现步骤摘要】
轴及外壳组件的装配本专利技术涉及装配装置的方法，该装置具有其内带有孔的外壳以及 轴，该轴容纳在该孔内并连接至该孔从而被保持在孔内。本专利技术还涉及 通过该方法装配的装置，并且也涉及用来装配该种装置的预装配组件。用公差环将外壳和容纳在该外壳的孔内的轴连接到一起是公知 的。可使用公差环将该轴保持在孔内的适当位置，或者可将公差环用 作限力器，从而能够在轴和外壳之间传递转矩。例如，只要转矩未超 出某预定值，使用公差环来传递转矩。使用公差环使得适应轴和孔的 直径的微小变化而不影响外壳和轴的互连。公差环一般包括弹性材料带，该弹性材料例如是诸如弹簧钢之类 的金属，该弹性材料带的端部组合在一起形成环。条状突起从环径向 向外延伸或者朝向环的中心径向向内延伸。通常，该突起是构形物， 可能是规则的构形物，诸如波紋、脊、波状或指状物。当环位于环状空间内时，例如位于轴和其中放置轴的外壳的孔之 间时，突起被压缩。每一突起充当弹簧并且对轴和孔的表面施加径向 力，从而在轴和外壳之间提供过盈配合。由于环传递转矩，外壳或轴 的转动会引起轴或外壳中的另一个的相似转动。同样地，由于环传递 线性力，外壳或轴的线性运动会引起轴或外壳中的另一个的相似线性 运动。如果力(转动的或线性的)被施加到轴和外壳中的一个或者两 个上，由此使得配合部件之间的合力大于特定临界值，则轴或外壳将 相对于彼此运动，即，它们将滑动。在本申请中，该临界值被称作轴、 外壳和限力器装置的"滑动力"。虽然公差环通常包括弹性材料条，该弹性材料条被弯曲以使得能 够通过重叠该条的端部来容易地形成环，但公差环也可被制成环状带。因此，通过突起在组件的配合部件之间被压缩而提供的过盈配合， 公差环能提供转矩传递或转矩限制功能，能够提供轴向保持力或轴向 滑动力控制。典型地，当装配其部件间为过盈配合的装置时，公差环被固定保持在沿第 一 内侧部件或外侧部件的位置，并且第二相应的配合部件被 轴向压入公差环和第一配合部件内或被轴向压在/^差环和第一配合部 件上，从而在轴向运动期间接触并压缩环的突起并提供过盈配合。装 配该装置所需的力的大小取决于该突起的刚性和所需要的压缩程度， 并且典型地与公差环在其最终位置所传递的载荷量相关，因而与所提 供的保持力或可被传递的转矩的大小、或者最终组件的刚性相关。虽然还是要产生具有大的轴向力或转矩传递特性、或大的径向刚 性的组件，但是在某些情况下，减小或取消组件所需的轴向力可能是 有益的。例如，在硬盘驱动器的枢轴安装中， 一个部件相对于另一配合部件和公差环的正常轴向拖动(dragging)会引起表面损伤和微粒 产生。同样，在精密的轴承组件中，装配中的该种轴向负载会损坏轴 承。最一般地，本专利技术提出了一种从预装配组件来装配装置的方法， 该预装配组件包括具有变半径表面的第一配合部件、第二配合部件 以及位于两个配合部件之间的弹性材料带，该弹性材料带具有从其上 延伸的未压缩的突起。通过转动第一配合部件来将弹性材料带的突起 与具有足以压缩该突起的半径的第一配合部件的一部分表面对准，在 部件间形成了过盈配合。该装配方法使第一部件沿弹性材料带的拖动 最小，并且使所致的对第一部件的表面损伤最小。因此，根据本专利技术的第一方面，提供了一种装配装置的方法，该 方法包括以下步骤a)形成预装配组件，其包括轴；外壳，其具有内装有该轴的孔；以及位于该轴和该外壳之间的弹性材料带，该带具有从其圆周表面径 向向内延伸的一系列突起，该带的峰半径(peak radius)为该一系列 突起中的突起的峰部和外壳的孔的纵轴线之间的距离；该轴具有外表面，该外表面和所述纵轴线之间的距离围绕该轴变 化，使得该外表面具有第一部分和相邻的第二部分，在该第一部分处 从所述轴线到该外表面的距离小于或等于该峰半径，而在该第二部分 处该距离大于该峰半径；其中该带的所述突起与该外表面的第一部分轴向及周向对准；以 及然后b)相对于该带转动该轴使得带的所述突起与该外表面的第二部分 轴向及周向对准，由此该带的所述突起被压缩，从而将轴和外壳固定 到一起。该"轴"可为实心或空心部件，或者为几个部分组成的复合部件 的外部部件，诸如轴承。该"孔"可完全贯穿外壳延伸或者仅仅部分贯穿外壳延伸或延伸进入外壳中。一旦装配完成，该装置对轴相对于该外壳的轴向运动和旋转运动 都产生阻力。由于轴和带以及外壳和带的摩擦接合，实现了将轴和外壳固定到 一起。该种固定通常应该足够坚固以防止正常使用中轴和外壳的相对 运动，但是允许极限情况下的相对运动。因而理想的是该带的所述突 起和轴表面的第二部分之间的摩擦接合的强度大于带和外壳之间的摩 擦接合，使得在带和外壳间的边界处发生轴和外壳间的任何相对滑动 时，带将仍然被固定在轴上。形成预装配组件的第一步通常是沿着轴和外壳中的一个位置轴向 放置弹性材料带。如果将该带沿轴的位置放置，首先将轴和带彼此相 对转动，以将该带的所述突起和轴的外表面的第一部分周向对准，然 后将该带轴向移动到一位置，在该位置轴表面的第一和第二部分与所 述突起轴向对准。替代地，如果在第一步中，将带沿外壳的位置处放 置，则当然不存在可与带的所述突起周向对准的表面的第一和第二部 分，因此可沿外壳轴向移动该带而无需考虑它们相对的圆周定位。然后随后的步骤是相对于带轴向移动轴和外壳中的另一个。如果 另一配合部件为轴，则相对于彼此转动轴和带，以将带的所述突起和 轴的外表面的第一部分周向对准，然后将该轴轴向移动到一位置，在 该位置轴表面的第一和第二部分与所述突起轴向对准。替代地，如果 另一配合部件是外壳，由于外壳的定位不决定所述突起是否被压缩， 可相对于带轴向移动外壳而不考虑它们的相对圆周定位。在形成预装配组件的这些步骤中的最后，该轴处于一位置，在该位置带的所述突起与轴的表面的第一部分轴向及周向对准，因而带的 所述突起未被压缩。与轴表面的第二部分相比，轴表面的第一部分已经增大了带和轴 之间的径向间隙，因而本专利技术的装配方法避免了轴沿弹性材料带的轴 向拖动。因此，将轴、外壳和带全部轴向对准只需用极小的力。所施 加的唯一的大的力是最后将带的所述突起对准轴的外表面的第二部分 的转矩，从而进行凸轮系统的操作以压缩带的所述突起。与常规的装配方法相比，本装配方法中被压缩的所述突起涉及的 距离显著减小，因而使配合部件，即轴或外壳的表面刮蹭最小，这又 使得微粒的产生最小化。优选地，存在多个轴的外表面的第一和第二部分。所述第一和第二部分可被布置为使得它们成为直径相对的第一部分对和直径相对的 第二部分对。轴表面的多个第一部分中的每一个到外壳的孔的纵轴线的距离可相等，或者第一部分的某些或全部到纵轴线的距离可不同。 类似的，轴表面的多个第二部分中的每一个到外壳的孔的纵轴线的最 大距离可相等，或者第二部分的某些或全部到纵轴线的最大距离可不 同。无论存在一个第二部分或多个第二部分，该第二部分或每个第二 部分可沿轴的全部长度延伸或部分长度延伸。与轴的外表面相邻的第 一和第二部分的轮廓可描绘为一波形，诸如正弦波或具有一系列彼此相接的平点(flat spot)的波。该带，例如公差环，可为开环或闭环的材料，即它可完全地或仅是 局部地围绕轴的周长延伸。该弹性材料带的突起可被布置为使得突起 对直径相对。优选地，外壳本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装配装置的方法，该方法包括以下步骤：　　　　ａ）形成预装配组件，其包括：　　　　轴（３）；　　　　外壳（２），其具有内装有该轴（３）的孔（２２）；以及　　　　位于该轴（３）和该外壳（２）之间的弹性材料带（１ａ），所述带（１ａ）具有从其圆周表面径向向内延伸的一系列突起（１４ａ），所述带的峰半径为该一系列突起（１４ａ）中的突起（１８ａ）的峰部（１７ａ）和外壳（２）的孔（２２）的纵轴线之间的距离；　　　　该轴（３）具有外表面（３１），所述外表面（３１）和所述纵轴线之间的距离围绕该轴（３）变化，使得所述外表面具有第一部分（３３）和相邻的第二部分（３２），在该第一部分处从所述轴线到该外表面的距离小于或等于该峰半径，而在该第二部分处从所述轴线到该外表面的距离大于该峰半径；　　　　其中该带的所述突起（１８ａ）与该外表面（３１）的第一部分（３３）轴向及周向对准；以及然后　　　　ｂ）相对于该带（１ａ）转动该轴（３）使得带（１ａ）的所述突起（１８ａ）与该外表面（３１）的第二部分（３２）轴向及周向对准，由此该带（１ａ）的所述突起（１８ａ）被压缩，从而将轴（３）和外壳（２）固定到一起。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：SA休斯，
申请(专利权)人：兰科容隙环有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]