專利名稱：在光桿上固定端頭或套圈的方法及其產品的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種在光桿上固定端頭或套圈的方法，以及用這種方法制造的制品。
背景技術：
在機械制造中經常制造長螺桿、長拉桿和臺階軸，長螺桿或長拉桿頭部大部分是尺寸增大的方頭或圓頭，臺階軸具有多個直徑不同的臺階，它們用于力或扭矩的傳遞，因此在承受很大的旋轉扭矩和彎曲扭矩的工況下使用，它們的各構成部分之間的連接強度決定了它們的使用壽命；并且這種長螺桿、長拉桿或臺階軸往往是使用鍛鋼制造毛坯，在經過機加工得到，該毛坯的長度有最終的長螺桿、長拉桿或臺階軸的長度確定，直徑由最終的長螺桿、長拉桿或臺階軸的最大直徑部分確定，因此毛坯重量很大，余量和切削量大，加工量大，材料浪費嚴重，并且為了加工整體大尺寸產品的不同形狀或直徑的部分，對加工設備的要求更高，往往需要大型加工設備，因此這種長螺桿、長拉桿或臺階軸的制造成本昂貴。
近年來出現了組裝的長螺桿、長拉桿或臺階軸，但它們多是用螺紋連接、焊接或螺栓固定，各部分的這種連接會產生應力集中，非常容易在連接處破壞，不能廣泛使用。
發明內容
本發明的目的在于提供一種方法，能夠在光桿上固定端頭或套圈，構成有不同形狀或尺寸部分的長螺桿、長拉桿或臺階軸；本發明還涉及用本發明的方法獲得的產品。
本發明的方法還可以用于連接兩個光桿。
在本發明中，該產品具有一個光桿以及用過盈配合方式固定在該光桿上的一個或多個套圈，在光桿的相應位置上具有凹槽或凸緣，該凹槽或凸緣的寬度對應套圈的寬度，該光桿上的凹槽或凸緣的環形面與該套圈的內表面或凹槽之間過盈配合，該光桿外表面與該套圈內表面之間過盈配合；在本發明中，該凹槽或凸緣的環形面的深度小于該套圈內徑在工作溫度和一個預定的溫度之間半徑的變化值。
在本發明中，該凹槽或凸緣的環形面與該套圈配合部分可以具有小于90度的導角。
在本發明的方法中，包括步驟-分別用適合的材料制造該光桿與該套圈；-在該光桿和/或該套圈的適當位置加工凹槽或凸緣；-加熱該套圈到一個預定溫度，使該套圈或其內表面上的凸緣的內徑漲大到大于該光桿或其上凸緣的外表面的半徑；-將該套圈置于該光桿的凹槽或凸緣的外表面外，其內表面與該光桿的外表面或其上的凹槽或凸緣相對；-冷卻該套圈，該套圈內徑縮小，該該光桿的外表面及其凹槽或凸緣的環形面與該套圈的內表面及其上的凸緣或凹槽之間過盈配合。
在本發明中，由于該光桿的外表面與該套圈的內表面之間過盈配合，特別是該光桿上的凹槽或凸緣與該套圈上的凸緣或凹槽相互配合，能夠傳遞很大的軸向力、扭矩和徑向力，并且各部分分別制造，降低了對各部分制造過程的要求，本發明實施簡便，設備要求低，毛坯重量小，余量和切削量小，加工量小，材料浪費小，制造成本低，強度高，壽命長。
本發明的特征和優點將結合實施例參照附圖進一步說明，下述實施例僅用于說明本發明，而不是對本發明的限定。
圖1是本發明實施例1的軸剖視圖，顯示了一個臺階軸；圖2是圖1中A處的局部放大視圖；圖3是本發明實施例2的軸剖視圖，顯示了另一個臺階軸；
圖4是本發明實施例2中套圈的軸剖視圖；圖5是圖3中B處的局部放大視圖；圖6是本發明實施例3的軸剖視圖，顯示了一個長拉桿；圖7是本發明實施例3的局部軸剖視圖；圖8是本發明實施例3中套圈的軸剖視圖；圖9是本發明實施例3中套圈的軸向視圖。
具體實施例方式
實施例1如圖1、2所示，在臺階軸的光桿1的相應位置上具有凹槽2，該凹槽2的寬度對應套圈3的寬度，該凹槽2的深度小于該套圈3內徑在工作溫度和一個預定的溫度之間半徑的變化值。在工作溫度下，該凹槽2的環形面與該套圈3的內表面之間過盈配合。
在制造時，首先分別用適合的材料制造該光桿1與該套圈3，并在該光桿1的適當位置加工凹槽2，然后加熱該套圈3到一個預定溫度，使該套圈3內徑漲大到大于該光桿1的外表面的半徑，將該套圈3置于凹槽2的外表面外，其內表面與該光桿1的外表面上的凹槽2相對，等該套圈3自然冷卻后，該套圈3內徑縮小進入該凹槽2，該凹槽2的環形面與該套圈3的內表面之間過盈配合，構成了臺階軸。
實施例2如圖3至圖5所示，在該拉桿的光桿1的一端具有凸緣4，該凸緣4的寬度對應該套圈3內表面6的凹口5的寬度，該凸緣4的環形面與該套圈3的凹口5內表面之間過盈配合，該光桿1與該套圈3的內表面6之間過盈配合，該凸緣4的環形面的高度小于該套圈3內徑在工作溫度和一個預定的溫度之間半徑的變化值。
在制造時，首先分別用適合的材料制造該光桿1與該套圈3，并在該光桿1的一端構成凸緣4，然后加熱該套圈3到一個預定溫度，使該套圈3內徑漲大到大于凸緣4外徑，將該套圈3置于凸緣4的外表面外，使該套圈3的凹口5內表面與凸緣4外表面相對，冷卻該套圈3，該套圈3內徑縮小，該凸緣4的環形面與該套圈3的凹口5內表面之間過盈配合，該光桿1與該套圈3的內表面6之間過盈配合。
實施例3如圖6至圖9所示，在鄰近該拉桿的光桿1的一端處具有凸緣4，在該凸緣4與該光桿1端頭之間的光桿1上具有兩個平行于光桿1軸線的平面8，該平面8可以用機械加工獲得，用于在光桿1上裝配套圈3后防止兩者相對轉動，該凸緣4的寬度對應該套圈3內表面上的凹槽7的寬度，該凸緣4的環形面與該套圈3的凹槽7內表面之間過盈配合，該光桿1外表面與該套圈3的內表面6之間過盈配合，該凸緣4的環形面的高度小于該套圈3內徑在工作溫度和一個預定的溫度之間半徑的變化值。
在制造時，首先分別用適合的材料制造該光桿1與該套圈3，并在鄰近該光桿1的一端處構成凸緣4，然后加熱該套圈3到一個預定溫度，使該套圈3內徑漲大到大于凸緣4外徑，將該套圈3置于凸緣4的外表面外，使該套圈3的凹槽7內表面與凸緣4外表面相對，冷卻該套圈3，該套圈3內徑縮小，該凸緣4的環形面與該套圈3的凹槽7內表面之間過盈配合，該光桿1與該套圈3的內表面6之間過盈配合，該光桿1外表面與該套圈3的內表面6之間過盈配合。
權利要求
1.一種在光桿上固定端頭或套圈的方法，包括步驟A)分別用適合的材料制造該光桿與該套圈；B)在該光桿和/或該套圈的適當位置加工凹槽或凸緣；C)加熱該套圈到一個預定溫度，使該套圈或其內表面上的凸緣的內徑漲大到大于該光桿或其上凸緣的外表面的半徑；D)將該套圈置于該光桿的凹槽或凸緣的外表面外，其內表面與該光桿的外表面或其上的凹槽或凸緣相對；E)冷卻該套圈，該套圈內徑縮小，該該光桿的外表面及其凹槽或凸緣的環形面與該套圈的內表面及其上的凸緣或凹槽之間過盈配合。
2.一種用權利要求1所述方法制造的產品，具有一個光桿以及用過盈配合方式固定在該光桿上的一個或多個套圈，其特征在于在光桿的相應位置上具有凹槽或凸緣，該凹槽或凸緣的寬度對應套圈的寬度，該光桿上的凹槽或凸緣的環形面與該套圈的內表面或凹槽之間過盈配合，該光桿外表面與該套圈內表面之間過盈配合；
3.根據權利要求2所述方法制造的產品，其特征在于該在光桿上凹槽的深度小于該套圈或其內表面上的凸緣的內徑在工作溫度和一個預定的溫度之間半徑的變化值。
4.根據權利要求3所述方法制造的產品，其特征在于該在光桿上凸緣的深度小于該套圈內徑在工作溫度和一個預定的溫度之間半徑的變化值。
全文摘要
一種在光桿上固定端頭或套圈的方法，該光桿外表面與該套圈內表面之間過盈配合，該光桿上具有凹槽或凸緣，加熱到一個預定溫度該套圈套在光桿上，并冷卻該套圈。本發明特別適合制造長螺桿、長拉桿和臺階軸，能夠傳遞很大的軸向力、扭矩和徑向力，并且各部分分別制造，降低了對各部分制造過程的要求，實施簡便，設備要求低，毛坯重量小，余量和切削量小，加工量小，材料浪費小，制造成本低，強度高，壽命長。
文檔編號B23P11/00GK1483549SQ0315423
公開日2004年3月24日 申請日期2003年8月6日 優先權日2003年8月6日
發明者佘國光 申請人:佘國光