專利名稱：環(huán)狀保持環(huán)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及能用在軸的外部上或孔的內(nèi)部上的保持環(huán)。
背景技術(shù)：
通常，保持環(huán)是配合在軸上或孔中以將部件保持在它們位于的軸上或孔內(nèi)的軸 向位置處的緊固裝置。有幾種類型的保持環(huán)。保持環(huán)的例子包括由金屬片或金屬帶沖壓 而成的“卡簧(circlips) ”，能是單圈或多圈并且由扁鋼線制成的“螺線式”保持環(huán)，由 圓線制成的“圓線”保持環(huán)，以及其它保持環(huán)。保持環(huán)常規(guī)地具有小于它們的徑向?qū)挾?的軸向厚度。這意味著這種卡簧在垂直于軸的方向上延伸的距離，即徑向?qū)挾?，大于?們沿著軸延伸的距離，即軸向厚度。常規(guī)的保持環(huán)被定位在軸的外表面或孔的內(nèi)表面中已經(jīng)被加工形成的凹槽中。 所述環(huán)，當被安裝在凹槽中處于它的操作位置時，形成部件依靠在其上的肩部，因此， 防止部件軸向地移動通過該環(huán)。傳統(tǒng)的保持環(huán)被設(shè)計成承受純軸向方向上的推力載荷。保持環(huán)優(yōu)選為可拆卸的。因此，通過首先拆卸掉保持環(huán)并且然后將部件滑動通 過保持環(huán)被定位在其中的凹槽，可以從軸上拆卸掉被保持環(huán)保持在軸上的合適位置處的 部件。大體上由所選擇的保持環(huán)的構(gòu)造確定保持環(huán)將被定位在其內(nèi)的凹槽的設(shè)計。例 如，傳統(tǒng)的保持環(huán)位于深度典型地是保持環(huán)的徑向?qū)挾鹊拇蠹s30%-50%的凹槽中。位 于這種凹槽中的保持環(huán)典型地在軸之上或者在孔之內(nèi)徑向地延伸的距離大約等于保持環(huán) 的徑向?qū)挾鹊?0% -70%。在通常的應用中，當凹槽的深度增加時被安裝在它的凹槽中的保持環(huán)的推力載 荷支承能力增加。主要原因是當施加載荷時更淺的凹槽趨向于導致環(huán)扭曲或碟形變形 (dishing)。例如，圖3示出了在軸30上的凹槽中的典型保持環(huán)32，其中由部件34施加 推力載荷。當部件34將推力載荷施加到保持環(huán)32時，保持環(huán)移動到位置32a，導致部件 34軸向移動距離X。當載荷被進一步施加到環(huán)時凹槽繼續(xù)快速地變形，增加環(huán)的碟形變 形，其最終接觸凹槽壁并使凹槽壁成蘑菇狀(mushroom)，當環(huán)被擠壓出來時導致失效。 例如，在圖7中示出了凹槽壁的變形。如同所示的那樣，部件72正在將推力載荷施加到 保持環(huán)74，其被定位在軸70的凹槽中。保持環(huán)74正在碟形變形一距離D，引起軸中的 變形76。這種碟形變形是任何矩形截面保持環(huán)的最常見的失效模式。凹槽變形，例如如 同在圖7中所示的那樣，能發(fā)生在軸或孔由材料例如鋁、冷軋鋼、低碳或軟鋼或其它較 軟材料制成的情形中。在類似于這種的情形中，設(shè)計工程師通常將確定為更深的凹槽專門制造的定制環(huán)或者具有增加厚度的環(huán)以配合到更寬的凹槽中，因此提供增加的推力載 荷支承能力。這種環(huán)是更難以從凹槽中拆卸掉的并且當拆卸或再安裝時通常被損壞。機械設(shè)計師的一個選擇是增加凹槽的深度以使得組件的推力載荷支承能力最大 化。增加凹槽深度的結(jié)果是導致保持環(huán)位置處的軸壁厚度的減少，這樣弱化了軸。在許 多應用中，軸的大小和軸的結(jié)構(gòu)限制了凹槽深度。在薄壁套筒的情形中，軸的徑向橫截 面(也就是，管的壁)將限制凹槽的深度。在這種情形中，因為環(huán)通常是為對于應用來 說將是太深的凹槽設(shè)計的，所以通常將阻止設(shè)計師使用保持環(huán)。有時，工程師設(shè)計用于 用在這種應用中的專用保持環(huán)，其趨向于導致推力載荷支承能力受限。許多環(huán)制造商提供用于不同推力載荷荷支承能力的保持環(huán)的選擇。在輕負荷應 用的情形中，凹槽深度將淺于被設(shè)計成處理更高推力載荷支承能力的其它保持環(huán)。在許 多年之前美國軍事和航空規(guī)范就建立了凹槽標準，許多保持環(huán)制造商采用這些規(guī)范用以 制造法定標準環(huán)。許多年之前在歐洲也建立了保持環(huán)凹槽的DIN標準，作為歐洲技術(shù)標 準，并且許多OEM’ s已經(jīng)采用這些公制規(guī)范作為標準。在任一標準中，保持環(huán)和凹槽 被設(shè)計成處理重推力載荷。這是這種情形，即，用已經(jīng)建立的用于重推力載荷支承能力 應用的世界標準設(shè)計世界范圍內(nèi)的規(guī)定的大部分保持環(huán)。被保持在軸上或孔內(nèi)的部件，大體上其徑向?qū)挾却笥诒３汁h(huán)的徑向地延伸超過 保持環(huán)坐落在其內(nèi)的軸或孔的徑向部分。部件的與環(huán)接觸的表面通常是平的并且均勻地 壓在保持環(huán)的整個徑向部分上。然而，在一些應用中，壓靠在保持環(huán)上的部件可以是不 均勻的，或者可以具有不均勻地壓靠在環(huán)的徑向部分上的圓角或倒角。這種情形的例子 包括當部件具有斜切邊緣或圓角邊緣時的時候，以及當部件不與軸或孔同心以致于在兩 個部件之間有間隙時的時候。例如，如同在圖1中所示的那樣，保持環(huán)12被定位在軸10 上的凹槽中，并且具有斜切邊緣的部件14與保持環(huán)12相接觸。在圖2中，保持環(huán)22是 在軸20上的凹槽中，并且具有圓角邊緣的部件24與保持環(huán)22相接觸。在圖4中，保持 環(huán)42在軸40上的凹槽中，其中部件44與保持環(huán)相接觸。在部件44和軸40之間有間隙 C。圖5示出了在軸50上的凹槽中的保持環(huán)52，和與保持環(huán)52相接觸的部件54。軸50 中的凹槽的側(cè)部是不平坦的，導致在凹槽的一側(cè)和另一側(cè)之間有量S的臺階。在圖1、 2、4和5所示的各情形中，能產(chǎn)生力矩臂，其趨向于使環(huán)碟形變形并且使得環(huán)失效。通 常，機械設(shè)計的目的是避免這種狀況。軸材料，并且因此凹槽壁的強度，在使用保持環(huán)的設(shè)計組件中也扮演著角色。 大約95%的應用趨向于將熱處理的和硬化的保持環(huán)用在比保持環(huán)的材料軟得多的凹槽材 料中。在軸或孔由硬化材料，例如硬化鋼制成的情形中，能發(fā)生環(huán)剪斷。圖6示出了環(huán) 剪斷的例子。如同在圖6中所示的那樣，由于部件62施加到環(huán)64的推力載荷，環(huán)64， 定位在由硬化鋼制成的軸60上的凹槽中，已經(jīng)剪斷了。在這種情形中，當外力被部件62 施加到環(huán)64時，環(huán)64能開始碟形變形，但是軸60的硬化材料不類似于軟鋼在這種情況 下趨向的那樣變形或成蘑菇狀。當由部件62施加的力變得足夠高時，保持環(huán)64能剪斷。

發(fā)明內(nèi)容
本技術(shù)總體上涉及能被用在軸的外部上或者孔的內(nèi)部上的保持環(huán)。這種保持環(huán) 能被用來將部件保持為鄰近軸或孔，因此形成組件。
在一個方面中，提供一種用于用在軸的外部上或者孔的內(nèi)部上的保持環(huán)，該保 持環(huán)包括具有軸向厚度和徑向?qū)挾鹊木匦螜M截面，其中軸向厚度大于徑向?qū)挾?。在另一方面，提供一種利用保持環(huán)將部件保持為鄰近軸或孔的組件，其包括用 于接收保持環(huán)的凹槽，接收在凹槽之內(nèi)的保持環(huán)，和與保持環(huán)相接觸的相鄰部件，所述 相鄰部件被保持環(huán)保持為鄰近軸或孔。凹槽能被定位在軸上或孔中。保持環(huán)能包括具有 軸向厚度和徑向?qū)挾鹊木匦螜M截面，其中軸向厚度大于徑向?qū)挾取?br>

為了示例和描述的目的已經(jīng)選擇了特定例子，并且在形成說明書的一部分的附 圖中示出了所述特定例子。圖1是定位在軸上的凹槽中的、與斜切部件相接觸的已知保持環(huán)的橫截面圖。圖2是定位在軸上的凹槽中的、與帶有圓角邊緣的部件相接觸的已知保持環(huán)的 橫截面圖。圖3是定位在軸上的凹槽中的、與部件相接觸的已知保持環(huán)的橫截面圖，其中 保持環(huán)正在碟型變形。圖4是定位在軸上的凹槽中的、與斜切部件相接觸的已知保持環(huán)的橫截面圖， 其中在軸和部件之間有一間隙。圖5是定位在軸上的凹槽中的、與斜切部件相接觸的已知保持環(huán)的橫截面圖， 其中凹槽包括臺階。圖6是定位在軸上的凹槽中的、與部件相接觸的已知保持環(huán)的橫截面圖，其中 環(huán)已經(jīng)剪斷了。圖7是定位在軸上的凹槽中的、與部件相接觸的已知保持環(huán)的橫截面圖，其中 凹槽已經(jīng)變得變形了。圖8是定位在軸上的凹槽中的、本技術(shù)的一個實施方式的保持環(huán)的透視圖。圖9A是能用在軸上的凹槽中的、本技術(shù)的一個實施方式的保持環(huán)的頂視圖。圖9B是圖9A的保持環(huán)的側(cè)視圖。圖10是定位在孔中的凹槽中的、本技術(shù)的一個實施方式的保持環(huán)的透視圖。圖11A是能用在孔中的凹槽中的、本技術(shù)的一個實施方式的保持環(huán)的頂視圖。圖11B是圖11A的保持環(huán)的側(cè)視圖。圖12A是定位在軸上的凹槽中的、與斜切部件相接觸的、本技術(shù)的一個實施方 式的保持環(huán)的橫截面圖。圖12B是圖12A的保持環(huán)的橫截面圖，示出了由部件施加的推力的方向分量。圖13是定位在軸上的凹槽中的、與帶有圓角的部件相接觸的、本技術(shù)的一個實 施方式的保持環(huán)的橫截面圖。圖14是定位在軸上的凹槽中的、與帶有方形邊緣的部件相接觸的、本技術(shù)的一 個實施方式的保持環(huán)的橫截面圖。圖15是定位在軸上的凹槽中的、與懸置于保持環(huán)之上的部件相接觸的、本技術(shù) 的一個實施方式的保持環(huán)的橫截面圖。圖16是定位在軸上的凹槽中的、本技術(shù)的一個實施方式的保持環(huán)的透視圖。
圖17A是本技術(shù)的一個實施方式的保持環(huán)的透視圖。圖17B是圖17A的保持環(huán)的頂視圖。
具體實施例方式大體上通過將它們定位在位于軸上或孔之內(nèi)的凹槽中使用保持環(huán)。在各種應用 中，保持環(huán)能被用來將部件保持為鄰近軸或孔，因此形成組件。這種組件能包括用于接 收保持環(huán)的凹槽，所述凹槽被定位在軸上或孔中，保持環(huán)，和與保持環(huán)相接觸的部件， 通過保持環(huán)將該部件保持為鄰近軸或孔。在優(yōu)選實施方式中，這里所披露的保持環(huán)具有比傳統(tǒng)的保持環(huán)更小的徑向外 形，并且能被定位在具有更淺的深度的凹槽中。優(yōu)選地，施加到這里所披露的保持環(huán)的 推力載荷具有軸向和徑向分量。本技術(shù)的獨特的保持環(huán)優(yōu)選為具有矩形橫截面，該矩形橫截面具有在沿著軸或 孔的方向上的軸向厚度，和在垂直于軸或孔的方向上的徑向?qū)挾?。保持環(huán)的軸向厚度大 于徑向?qū)挾?。圖8、9A和9B示出了用于安裝在軸上的凹槽中的一些實施方式的外部保持環(huán)。 圖8示出了定位在軸80上的凹槽中的外部保持環(huán)82。軸80是圓柱形的，并且具有圍繞 它的圓周延伸以接收保持環(huán)82的凹槽。圖9A和9B示出了也能定位在軸上的凹槽中的 外部保持環(huán)90。保持環(huán)90具有第一端91、與第一端間隔開一距離93的第二端92，徑向 寬度94和軸向厚度96。保持環(huán)90的軸向厚度96大于保持環(huán)90的徑向?qū)挾?4。保持 環(huán)的形狀是圓形的，或者基本上圓形的，以配合在圓柱形的軸上的凹槽之內(nèi)，并且保持 環(huán)90具有內(nèi)直徑95。外保持環(huán)90的內(nèi)直徑95的大小能被設(shè)置成能配合軸上的凹槽的直 徑，并且優(yōu)選為在凹槽中形成緊密配合或滑動配合(snug fit)。保持環(huán)90能具有適合預期應用的任何尺寸。在一些例子中，保持環(huán)90能由一 圈具有矩形橫截面的金屬制成。在第一例子中，保持環(huán)90能具有從大約0.0235英寸到大 約0.0265英寸的徑向厚度，從大約0.084英寸到大約0.092英寸的軸向厚度，第一端91和 第二端92之間的間隔是從大約0.015英寸到大約0.065英寸，并且內(nèi)直徑是從大約0.696 英寸到大約0.711英寸。具有這種尺寸的保持環(huán)90能被用在，例如，具有大約0.75英寸 的直徑、帶有具有大約0.726英寸的凹槽直徑和大約0.093英寸的最小凹槽軸向厚度的凹 槽的軸上。在第二例子中，保持環(huán)90能具有從大約0.033英寸到大約0.037英寸的徑向 厚度，從大約0.146英寸到大約0.154英寸的軸向厚度，第一端91和第二端92之間的間 隔是從大約0.020英寸到大約0.090英寸，并且內(nèi)直徑是從大約1.416英寸到大約1.436英 寸。具有這種尺寸的保持環(huán)90能被用在，例如，具有大約1.5英寸的直徑、帶有具有大 約1.466英寸的凹槽直徑和大約0.156英寸的最小凹槽軸向厚度的凹槽的軸上。在第三例 子中，保持環(huán)90能具有從大約0.044英寸到大約0.048英寸的徑向厚度，從大約0.220英 寸到大約0.230英寸的軸向厚度，第一端91和第二端92之間的間隔是從大約0.025英寸 到大約0.150英寸，并且內(nèi)直徑是從大約2.865英寸到大約2.895英寸。具有這種尺寸的 保持環(huán)90能被用在，例如，具有大約3英寸的直徑、帶有具有大約2.955英寸的凹槽直徑 和大約0.232英寸的最小凹槽軸向厚度的凹槽的軸上。圖10、11A和11B示出了用于安裝在孔之內(nèi)的凹槽中的一些實施方式的內(nèi)保持環(huán)。圖10示出了被切掉了一部分的孔102，并且內(nèi)保持環(huán)100被定位在孔102之內(nèi)的凹 槽中。圖11A和11B示出了也能被定位在孔中的凹槽中的內(nèi)保持環(huán)110。保持環(huán)110 具有第一端112、與第一端間隔開一距離116的第二端114，徑向?qū)挾?18，和軸向厚度 122。保持環(huán)110的軸向厚度122大于保持環(huán)110的徑向?qū)挾?18。保持環(huán)110的形狀是 圓形的，或者基本上圓形的，以配合在圓柱形的孔中的凹槽之內(nèi)，并且保持環(huán)110具有 外直徑120。內(nèi)保持環(huán)110的外直徑120的大小能被設(shè)置成配合在孔中的凹槽的圓周尺寸 之內(nèi)。保持環(huán)110能具有適合預期應用的任何尺寸。在一些例子中，保持環(huán)110能由 一圈具有矩形橫截面的金屬制成。在第一例子中，保持環(huán)110能具有從大約0.0235英寸 到大約0.0265英寸的徑向厚度，從大約0.084英寸到大約0.092英寸的軸向厚度，第一端 112和第二端114之間的間隔是從大約0.015英寸到大約0.065英寸，并且外直徑是從大約 0.789英寸到大約0.804英寸。具有這種尺寸的保持環(huán)110能被用在，例如，具有大約0.75 英寸的內(nèi)直徑、帶有具有大約0.774英寸的凹槽直徑和大約0.093英寸的最小凹槽軸向厚 度的凹槽的孔中。在第二例子中，保持環(huán)110能具有從大約0.0235英寸到大約0.0265英 寸的徑向厚度，從大約0.084英寸到大約0.092英寸的軸向厚度，第一端112和第二端114 之間的間隔是從大約0.015英寸到大約0.065英寸，并且外直徑是從大約1.044英寸到大約 1.064英寸。具有這種尺寸的保持環(huán)110能被用在，例如，具有大約1.0英寸的直徑、帶 有具有大約1.024英寸的凹槽直徑和大約0.093英寸的最小凹槽軸向厚度的凹槽的軸上。 在第三例子中，保持環(huán)110能具有從大約0.033英寸到大約0.037英寸的徑向厚度，從大 約0.146英寸到大約0.154英寸的軸向厚度，第一端112和第二端114之間的間隔是從大 約0.020英寸到大約0.090英寸，并且外直徑是從大約1.564英寸到大約1.584英寸。具 有這種尺寸的保持環(huán)110能被用在，例如，具有大約1.5英寸的直徑、帶有具有大約1.534 英寸的凹槽直徑和大約0.156英寸的最小凹槽軸向厚度的凹槽的軸上。優(yōu)選實施方式的保持環(huán)具有自然的彈簧張力，或者徑向力，以促使環(huán)將它本身 坐落在凹槽中。通過增加它的軸向厚度能增加保持環(huán)的穩(wěn)定性，其增加保持環(huán)的固有彈 簧張力(natural spring tension)。然而，當環(huán)穩(wěn)定性增加時，撓性(flexibility)降低。能 獲得所期望程度的穩(wěn)定性和撓性，從而保持環(huán)保持它的在凹槽中的位置，但是也是足夠 撓性的，從而它能被容易地安裝和拆卸。優(yōu)選保持環(huán)的一些例子軸向厚度與徑向?qū)挾鹊?比值可以是大約20 1或更小、并且優(yōu)選為大約3 1或更大。超過3 1的比值能增 加保持環(huán)的穩(wěn)定性，但是軸向厚度的增加導致接收保持環(huán)所需要的凹槽厚度的增加。此外，為了盡可能地填滿凹槽深度，優(yōu)選地，本發(fā)明的保持環(huán)是圓形的，或者 基本上圓形的。在一些例子中，保持環(huán)的圓周的最少85%能具有可達大約0.002英寸的環(huán) 和凹陷之間的最大間隔。在其它例子中，保持環(huán)的圓周的最多15%能具有可達大約0.004 英寸的環(huán)和凹陷之間的最大間隔。這里所披露的保持環(huán)的優(yōu)選凹槽深度能是顯著地小于通常的與傳統(tǒng)的保持環(huán)相 關(guān)的凹槽深度。因此，本發(fā)明的保持環(huán)能被安裝或定位在相對淺的凹槽中。常規(guī)地，通 常情況是將凹槽深度指定為傳統(tǒng)的保持環(huán)的徑向?qū)挾鹊拇蠹s30%到大約50%。本技術(shù)的 保持環(huán)能使用相同的規(guī)范。然而，因為目前的保持環(huán)的徑向?qū)挾饶芑旧闲∮诔Ｒ?guī)的保 持環(huán)的徑向?qū)挾龋c常規(guī)的凹槽深度相比，能顯著地減少結(jié)果的凹槽深度。能被用于安裝本技術(shù)的保持環(huán)的淺凹槽深度在薄壁套筒中能提供顯著的好處。在至少一個例子中， 以50%的值計算凹槽深度，1英寸直徑的保持環(huán)能在軸或孔之上徑向地延伸大約0.012英 寸，并且延伸大約0.012英寸深以形成凹槽深度。因為凹槽是淺的，沒有傳統(tǒng)的凹槽深度 的量以將環(huán)坐落在合適的位置處。因此，優(yōu)選為，尖銳地限定凹槽的角，使得能以鄰接 凹槽壁的大部分并且優(yōu)選為整個凹槽壁的方式正確地坐落保持環(huán)。當施加力時，本技術(shù)的保持環(huán)不趨向于碟形變形或扭曲，其能容許保持環(huán)被安 裝在其內(nèi)的組件的更大的推力載荷支承能力。在不受到任何特定理論限制的情況下，將 會相信，以本技術(shù)的保持環(huán)的形式形成的機械效益抵抗碟形變形，并且將會相信，傳統(tǒng) 的保持環(huán)的力矩臂能被顯著地減少或消除使得推力載荷支承能力至少主要取決于凹槽提 供的支撐。因此能由凹槽規(guī)格，包括邊緣距確定組件的推力載荷支承能力。邊緣距是 凹槽被放置的與軸或孔的端部相距的距離。在確定組件的推力載荷支承能力時，通常要 考慮邊緣距的計算。在確定本技術(shù)的保持環(huán)的推力載荷支承能力時，也通?？紤]凹槽失 效，而不是象傳統(tǒng)的保持環(huán)那樣，不存在碟形變形因此容許凹槽的更大的支承能力。當 凹槽材料被熱處理到等于或大于保持環(huán)的硬度時要考慮另一因素。在這種例子中，因為 凹槽在施加的力的作用下將不變形，所以能由環(huán)剪切強度確定和限制保持環(huán)的推力載荷 支承能力。本技術(shù)的保持環(huán)優(yōu)選為被用在這樣的組件中，其中由相鄰部件施加的推力載荷 將是雙向的，具有軸向部分和徑向部分。在不受到任何特定理論限制的情況下，將會相 信，目前所披露的保持環(huán)的獨特的設(shè)計參數(shù)導致在這種狀況下推力載荷支承能力增加。 如同在圖12A和12B中所示的那樣，鄰接保持環(huán)122的相鄰部件124，其被定位在軸120 上的凹槽中，能具有在接觸點126處接觸保持環(huán)122的傾斜接觸表面。在接觸點126處 被施加在保持環(huán)上的部件124的推力128具有軸向部分128a和徑向部分28b。在另一例 子中，如同在圖13中所示的那樣，相鄰部件134能具有在接觸點138處與保持環(huán)132相 接觸的圓角邊緣。保持環(huán)132被定位在軸130上的凹槽中。在一些例子中，如同在圖 14中所示的那樣，其中保持環(huán)142被定位在軸140上的凹槽中，相鄰部件144和保持環(huán) 142之間的直接接觸，例如傳統(tǒng)的保持環(huán)典型地使用的接觸類型，能發(fā)生在接觸表面146 處。這種直接接觸能適合一些應用，盡管與保持環(huán)142的最大潛在推力載荷支承能力相 比，可能減小保持環(huán)142的推力載荷支承能力。圖15示出了一應用，其中保持環(huán)152被定位在軸150上的凹槽中。相鄰部件 154，具有斜切邊緣，在接觸點156處接觸保持環(huán)152，并且相鄰部件154的一部分覆蓋在 保持環(huán)152上(覆蓋量158)。因為保持環(huán)的低徑向外形，相鄰部件154能懸置于保持環(huán) 152之上，其能幫助防止保持環(huán)由于振動、沖擊載荷、或轉(zhuǎn)動能力而從凹槽出來。保持環(huán) 和相鄰部件之間的接觸角能是能實現(xiàn)所期望的覆蓋量的任何合適的角。在傳統(tǒng)的保持環(huán) 中，沒有這種覆蓋，其能導致保持環(huán)由于振動、轉(zhuǎn)動或其它外力而從它的凹槽出來，并 且潛在地損壞組件。保持環(huán)優(yōu)選為是可拆卸的，從而它們能被實地拆卸以允許拆卸它們支撐的部 件。本技術(shù)的保持環(huán)趨向于是比傳統(tǒng)的保持環(huán)顯著地更容易安裝和顯著地更容易從它們 的凹槽拆卸的。在不受任何特定理論限制的情況下，將會相信，因為本技術(shù)的保持環(huán)具 有薄徑向?qū)挾?，它們趨向于是易彎曲的，因為它們相對于橫截面的較薄的尺寸而不是較厚的尺寸偏轉(zhuǎn)(deflect)。傳統(tǒng)的保持環(huán)具有寬得多的徑向尺寸，并且因此是更加難以偏 轉(zhuǎn)的，因為它們圍繞保持環(huán)的較厚的尺寸偏轉(zhuǎn)。關(guān)于安裝和拆卸保持環(huán)，工業(yè)上已經(jīng)開發(fā)了用來操作保持環(huán)的工具。在一些保 持環(huán)的設(shè)計中，在各環(huán)的端部中有用于與為保持環(huán)設(shè)計的鉗子一起使用的孔。鉗子具有 配合到環(huán)的孔中的圓末端，其將擴展或收縮環(huán)用以安裝或拆卸。可以使用鈍物體例如螺 絲起子或有牙的鎬拆卸其它環(huán)。圖16、17A和17B示出了本技術(shù)的保持環(huán)，其具有能適 合使用工具以從軸上或孔之內(nèi)的凹槽中拆掉環(huán)的構(gòu)造。尤其優(yōu)選為，用于用在孔之內(nèi)的 保持環(huán)被形成有這種構(gòu)造，以通過在拆卸期間防止保持環(huán)在凹槽之內(nèi)旋轉(zhuǎn)而幫助確保容 易地拆卸。圖16示出了在軸170上的保持環(huán)172。保持環(huán)172在保持環(huán)172的端部處具有 拆卸孔178和180，以便于使用傳統(tǒng)的卡扣環(huán)鉗子拆卸環(huán)。鉗子具有配合到孔中的末端并 且通過擠壓環(huán)或者擴展環(huán)可以擴展或壓縮環(huán)。尤其是，保持環(huán)172具有徑向?qū)挾?74，軸 向厚度176，具有第一拆卸孔178的第一端182、和具有第二拆卸孔180的第二端184。圖17A和17B示出了具有徑向?qū)挾?82和軸向厚度184的保持環(huán)180的一個例 子。保持環(huán)180的至少一端也包括彎曲部186，以提供環(huán)和凹槽之間的小間隔，該小間 隔用于螺絲起子或其它鈍物體進入、徑向地撬動環(huán)并且拆卸它。彎曲部能被定位在保持 環(huán)180的第一端或第二端處?？蛇x地，保持環(huán)能包括在保持環(huán)的第一端和第二端處的彎 曲部。能由通常被用在保持環(huán)行業(yè)中的材料制造本技術(shù)的保持環(huán)，包括但不限于能獲 得彈簧性能的金屬，例如，高碳彈簧鋼，全硬302不銹鋼、鈹銅、磷青銅和鉻鎳鐵合
^^ o本技術(shù)的保持環(huán)的應用事實上是不受限制的。軸承，例如，通常被坐落在軸上 并且被定位靠在組件中的保持環(huán)上。保持環(huán)需要被實地拆卸掉以取下軸襯并且能替換 它。軸承在它們的角上典型地具有大半徑，其將載荷施加在保持環(huán)上，導致軸向和徑向 載荷。常規(guī)的保持環(huán)在這種應用中提供受限的推力載荷支承能力，因為它們被設(shè)計成僅 僅承受軸向載荷，然而目前所披露的保持環(huán)能提供增加的推力載荷支承能力，因為它們 被設(shè)計成在軸向和徑向方向上都承受推力載荷。在薄壁套筒的情形中，凹槽被保持的盡 可能淺，這通常是個局限。在過去一些年中，工程師已經(jīng)設(shè)計了適合淺凹槽的專用保持 環(huán)，但是凹槽的深度需要是某種尺寸以處理推力載荷支承能力，其主要是由環(huán)蝶形變形 導致的力矩臂產(chǎn)生的。在使用本技術(shù)的保持環(huán)的情況下，能很少關(guān)心這個，因為容納保 持環(huán)所需要的凹槽深度是較淺的。再另一應用將是被稱作o.d./i.d.鎖定系統(tǒng)。在這個 設(shè)計中，軸和孔通過被隱藏在軸和孔中的凹槽之內(nèi)的保持環(huán)被組裝在一起。在典型的設(shè) 計中，在軸或孔的一側(cè)上的凹槽，被制成標準規(guī)格。在該組件中的另一部件上的凹槽具 有至少是環(huán)的徑向?qū)挾鹊膬杀兜陌疾郏栽诮M裝期間允許保持環(huán)隱藏。對于傳統(tǒng)的保持 環(huán)，凹槽深度能因此能變成設(shè)計中的嚴重限制因素。當將環(huán)狀保持環(huán)用在這種應用中 時，因為凹槽深度的標準規(guī)格是更淺的，減少了對凹槽深度的總要求。例子表1-4示出了在本技術(shù)的代表性的保持環(huán)上以及在傳統(tǒng)的保持環(huán)的比較性的例 子上進行的測試的某些測試結(jié)果。表1和2包括本技術(shù)的代表性的保持環(huán)的測試結(jié)果。
10表3和4包括傳統(tǒng)的保持環(huán)的比較性的例子的測試結(jié)果。各表的標志有收縮力和擴展力 的列示出了擴展或收縮保持環(huán)所需要的力。如同從數(shù)據(jù)能看到的那樣，安裝或拆卸代表 性的保持環(huán)所需要的力是顯著地小于比較性的例子的。表1 示例性的保持環(huán)
權(quán)利要求
1.一種用在軸的外部上或者孔的內(nèi)部上的保持環(huán)，所述保持環(huán)包括具有軸向厚度和徑向?qū)挾鹊木匦螜M截面，其中所述軸向厚度大于所述徑向?qū)挾取?br> 2.如權(quán)利要求1所述的保持環(huán)，其中推力載荷被施加到所述保持環(huán)，并且所述推力載 荷包括軸向部分和徑向部分。
3.如權(quán)利要求1所述的保持環(huán)，所述保持環(huán)進一步包括第一端和與所述第一端間隔開 一距離的第二端。
4.如權(quán)利要求3所述的保持環(huán)，其中所述保持環(huán)在所述第一端處具有第一拆卸孔并且 在所述第二端處具有第二拆卸孔。
5.如權(quán)利要求3所述的保持環(huán)，其中所述保持環(huán)的至少一端包括彎曲部。
6.如權(quán)利要求1所述的保持環(huán)，其中所述保持環(huán)的形狀為基本上圓形。
7.如權(quán)利要求6所述的保持環(huán)，其中所述保持環(huán)是用在軸上的外保持環(huán)，所述保持環(huán) 具有內(nèi)直徑。
8.如權(quán)利要求6所述的保持環(huán)，其中所述保持環(huán)是用在孔中的內(nèi)保持環(huán)，所述保持環(huán)具有外直徑。
9.如權(quán)利要求1所述的保持環(huán)，其中所述保持環(huán)的軸向厚度與徑向?qū)挾鹊谋戎凳谴蠹s 20 1或更小。
10.如權(quán)利要求1所述的保持環(huán)，其中所述保持環(huán)的軸向厚度與徑向?qū)挾鹊谋戎凳谴?約3 1或更大。
11.一種使用保持環(huán)將部件保持為鄰近軸或孔的組件，該組件包括 用于接收保持環(huán)的凹槽，所述凹槽被定位在軸上或孔內(nèi)；被接收在所述凹槽之內(nèi)的保持環(huán)，所述保持環(huán)包括具有軸向厚度和徑向?qū)挾鹊木匦?橫截面，其中所述軸向厚度大于所述徑向?qū)挾龋缓团c所述保持環(huán)相接觸的相鄰部件，通過所述保持環(huán)將所述相鄰部件保持為鄰近所述 軸或孑L。
12.如權(quán)利要求12所述的組件，其中所述保持環(huán)是基本上圓形的并且具有圓周，并且 在所述保持環(huán)的至少大約85%的圓周上，在所述保持環(huán)和所述凹槽之間的最大間隔可達 大約0.002英寸。
13.如權(quán)利要求12所述的組件，其中所述保持環(huán)是基本上圓形的并且具有圓周，并且 在所述保持環(huán)的至多大約15%圓周上，在所述保持環(huán)和所述凹槽之間的最大間隔可達大 約0.004英寸。
14.如權(quán)利要求12所述的組件，其中所述相鄰部件將推力載荷施加到所述保持環(huán)，所 述推力載荷具有軸向分量和徑向分量。
15.如權(quán)利要求12所述的組件，其中所述部件具有斜切邊緣并且懸置于所述保持環(huán)之上。
16.如權(quán)利要求12所述的組件，所述保持環(huán)進一步包括第一端和與所述第一端間隔開一距離的第二端。
17.如權(quán)利要求16所述的組件，其中所述保持環(huán)在所述第一端處具有第一拆卸孔并且 在所述第二端處具有第二拆卸孔。
18.如權(quán)利要求16所述的組件，其中所述保持環(huán)的至少一端包括彎曲部。
19.如權(quán)利要求12所述的組件，其中所述保持環(huán)的所述軸向厚度與所述徑向?qū)挾鹊谋?值是大約20 1或更小。
20.如權(quán)利要求12所述的組件，其中所述保持環(huán)的所述軸向厚度與所述徑向?qū)挾鹊谋?值是大約3 1或更大。
全文摘要
提供保持環(huán)，所述保持環(huán)能被用在軸的外部上或者孔的內(nèi)部上以形成能將部件保持為鄰近軸或孔的組件。保持環(huán)能具有矩形橫截面，并且軸向厚度大于徑向?qū)挾?。由這種保持環(huán)保持的部件能具有斜切邊緣或切成圓角的邊緣，并且能懸置于保持環(huán)之上。施加到保持環(huán)的推力載荷能具有軸向部分和徑向部分。
文檔編號A44B99/00GK102014687SQ200980114521
公開日2011年4月13日 申請日期2009年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月26日
發(fā)明者邁克爾·格林希爾 申請人:斯莫利鐵環(huán)公司