專利名稱：鎖緊螺母組件的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及緊固件，更具體地說，涉及鎖緊螺母組件。
背景技術(shù)：
緊固件在例如航空渦輪機等組件中用來為軸承和鍵槽接頭提供単獨的軸向負載·和保持力。保持裝置包括用來保持鍵槽接頭并且向它進行軸向加載的鍵鎖緊螺柱和自鎖緊螺母以及用來保持軸承并且向它進行軸向加載的鍵槽鎖緊軸螺母。在現(xiàn)有的動カ傳送裝置中，內(nèi)部的鍵鎖緊螺柱和關(guān)聯(lián)的自鎖緊螺母保持葉輪內(nèi)的鍵槽接頭并向它進行軸向加載，同時鍵槽鎖緊軸螺母保持安裝在葉輪上的軸承并向它進行軸向加載。由于受到損壞時難以對內(nèi)部的螺柱進行安裝和更換，所以，“內(nèi)部螺柱+鎖緊螺母”組合的性能是不夠理想的。而且，內(nèi)部螺柱和鎖緊螺母在葉輪上施加了高應力水平。如果全部均由鍵槽鎖緊軸螺母利用的葉輪自由端上的外螺紋被有限地暴露，現(xiàn)有裝置將不能提供可靠的解決方案。
實用新型內(nèi)容本實用新型涉及ー種用于動カ傳送裝置的鎖緊螺母組件，例如，航空發(fā)動機的渦輪軸，該渦輪軸包括葉輪和安裝在該葉輪內(nèi)的鍵槽接頭。針對現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷，本實用新型要解決的技術(shù)問題是消除對上述“內(nèi)部螺柱+鎖緊螺母”組合的需要，并以容易安裝及移動的組件來替代該組合，同時利用葉輪自由端上的有限的外螺紋。在一實施例中，一種鎖緊螺母組件，包括軸承螺母，其具有第一端部、第二端部和從所述第一端部延伸至所述第二端部并且具有多個第一齒狀構(gòu)型的外表面；軸螺母，其具有第一端部、與所述軸螺母的所述第一端部相対的第二端部和其外表面具有多個第二齒狀構(gòu)型的第一部分；以及鎖緊軸環(huán)，其具有第一端部、與所述鎖緊軸環(huán)的所述第一端部相対的第二端部和其內(nèi)表面具有多個第三齒狀構(gòu)型的第一內(nèi)部。在一實施例中，在所述軸承螺母和所述軸螺母都處于安裝位置時，所述軸承螺母的所述多個第一齒狀構(gòu)型與所述軸螺母的所述多個第二齒狀構(gòu)型對準。在一實施例中，當所述軸承螺母和所述軸螺母處于其安裝位置時，所述鎖緊軸環(huán)適于安裝在所述軸承螺母和所述軸螺母上，使得對準的所述軸承螺母的所述多個第一齒狀構(gòu)型和所述軸螺母的所述多個第二齒狀構(gòu)型與所述鎖緊軸環(huán)的所述多個第三齒狀構(gòu)型接合。 在一實施例中，所述軸承螺母的所述多個第一齒狀構(gòu)型包括多個齒和多個槽ロ，所述軸螺母的所述多個第二齒狀構(gòu)型包括多個齒和多個槽ロ，以及所述鎖緊軸環(huán)的所述多個第三齒狀構(gòu)型包括多個齒和多個槽ロ，并且，在所述軸承螺母和所述軸螺母處于其安裝位置時，所述軸承螺母的所述多個第一齒狀構(gòu)型的多個齒中的每ー個均與所述軸螺母的所述多個第二齒狀構(gòu)型的多個齒中的相對應的一個齒對準，并且所述軸承螺母的所述多個第一齒狀構(gòu)型的所述多個槽口中的每一個均與所述軸螺母的所述多個第二齒狀構(gòu)型的多個槽口中的相對應的一個槽口對準，而且所述鎖緊軸環(huán)的所述多個第三齒狀構(gòu)型的多個齒中的每一個都與所述軸承螺母的所述多個第一齒狀構(gòu)型的多個槽口中對應的一個槽口以及所述軸螺母的所述多個第二齒狀構(gòu)型的多個槽口中的一個對準的對應槽口接合，并且所述鎖緊軸環(huán)的所述多個第三齒狀構(gòu)型的多個槽口中的每一個都與所述軸承螺母的所述多個第一齒狀構(gòu)型的多個齒中的一個對應齒以及所述軸螺母的所述多個第二齒狀構(gòu)型的多個齒中的一個對準的對應齒接合。在一實施例中，所述軸承螺母的所述多個第一齒狀構(gòu)型和所述軸螺母的所述多個第二齒狀構(gòu)型與所述鎖緊軸環(huán)的所述多個第三齒狀構(gòu)型的接合為過盈配合。在一實施例中，所述軸承螺母的所述多個第一齒狀構(gòu)型的多個齒中的每一個和多個槽口中的每一個都從所述軸承螺母的所述第一端部延伸至所述軸承螺母的所述第二端部，并且所述軸螺母的所述多個第二齒狀構(gòu)型的多個齒中的每一個和多個槽口中的每一個都從所述軸螺母的所述第一端部延伸至靠近所述軸螺母的所述第二端部的部位。在一實施例中，所述軸承螺母的所述多個第一齒狀構(gòu)型沿圓周方向形成在所述軸承螺母的所述外表面上，所述軸螺母的所述多個第二齒狀構(gòu)型沿圓周方向形成在所述軸螺母的所述第一部分的所述外表面上，·并且所述鎖緊軸環(huán)的所述多個第三齒狀構(gòu)型沿圓周方向形成在所述鎖緊軸環(huán)的所述第一內(nèi)部的所述內(nèi)表面上。在一實施例中，所述軸承螺母的所述多個第一齒狀構(gòu)型、所述軸螺母的所述多個第二齒狀構(gòu)型和所述鎖緊軸環(huán)的所述多個第三齒狀構(gòu)型的尺寸、形狀和布置都被設計成鋸齒形樣式。在一實施例中個，所述軸承螺母包括一內(nèi)表面，該內(nèi)表面具有位于所述軸承螺母的所述第一端部附近的螺紋部分以及位于所述軸承螺母的所述第二端部附近的非螺紋部分。在一實施例中，所述軸承螺母包括安裝在所述軸承螺母的所述非螺紋部分內(nèi)的鎖緊插入件。在一實施例中，所述軸螺母包括具有位于所述軸螺母的所述第二端部處的凸緣的第二部分和位于所述軸螺母的所述第一和第二端部中間的沿圓周方向延伸的外部凹槽。在一實施例中，所述軸螺母包括一內(nèi)表面，該內(nèi)表面具有位于所述軸螺母的所述第一端部附近的螺紋部分、位于所述軸螺母的所述第二端部附近的第一非螺紋部分和位于所述第一非螺紋部分和所述螺紋部分中間的第二非螺紋部分。在一實施例中，所述軸螺母的所述第二非螺紋部分的內(nèi)徑大于所述軸螺母的所述第一非螺紋部分的內(nèi)徑。在一實施例中，所述鎖緊軸環(huán)包括位于所述鎖緊軸環(huán)的所述第二端部處的凸緣。在一實施例中，所述鎖緊軸環(huán)包括位于所述鎖緊軸環(huán)的所述第二端部處并且具有沿圓周方向延伸的內(nèi)部凹槽的第二內(nèi)部。在一實施例中，所述鎖緊軸環(huán)的所述多個第三齒狀構(gòu)型從所述鎖緊軸環(huán)的所述第一端部延伸至所述鎖緊軸環(huán)的所述第二內(nèi)部。在一實施例中，所述鎖緊螺母還包括安裝在所述軸螺母的所述外部凹槽和所述鎖緊軸環(huán)的所述內(nèi)部凹槽內(nèi)的固定環(huán)。在另一實施例中，一種組合體包括鎖緊螺母組件和軸組件。所述鎖緊螺母組件包括軸承螺母，其具有第一端部、第二端部和從所述第一端部延伸至所述第二端部并且具有多個第一齒狀構(gòu)型的外表面；軸螺母，其具有第一端部、與所述軸螺母的所述第一端部相對的第二端部和其外表面具有多個第二齒狀構(gòu)型的第一部分；鎖緊軸環(huán)，其具有第一端部、與所述鎖緊軸環(huán)的所述第一端部相対的第二端部和其內(nèi)表面具有多個第三齒狀構(gòu)型的第一內(nèi)部。所述軸組件包括具有自由端、沿軸向形成在所述自由端內(nèi)的孔以及沿徑向延伸的凸緣的葉輪；安裝在所述自由端上并且抵靠所述葉輪的所述凸緣的軸承；以及鍵槽接頭，其具有帶凸緣的端部并且安裝在所述葉輪的所述孔內(nèi)。在一實施例中，所述軸承螺母安裝在所述葉輪的所述自由端上并且與所述軸承相鄰，并且，所述軸螺母安裝在所述葉輪的所述自由端上，并且被設置成鄰近所述鍵槽接頭的所述帶凸緣的端部并與所述軸承螺母并置。在一實施例中，在所述軸承螺母和所述軸螺母安裝在所述葉輪上時，所述軸承螺母的所述多個第一齒狀構(gòu)型與所述軸螺母的所述多個第二齒狀構(gòu)型對準，并且所述鎖緊軸環(huán)適于安裝在所述軸承螺母和所述軸螺母上，從而使對準的所述軸承螺母的所述多個第一齒狀構(gòu)型和所述軸螺母的所述多個第二齒狀構(gòu)型與所述鎖緊軸環(huán)的所述多個第三齒狀構(gòu)型接合。在一實施例中，所述軸承螺母包括一內(nèi)表面，其具有位于所述軸承螺母的所述第一端部附近并且具有內(nèi)螺紋的螺紋部分和位于所述軸承螺母的所述第二端部附近的非螺紋部分，所述軸螺母包括一內(nèi)表面，其具有位于所述軸螺母的所述第一端部附近并且具有內(nèi)螺紋的螺紋部分、位于所述軸螺母的所述第二端部附近的第一非螺紋部分和位于所述第一非螺紋部分和所述螺紋部分中間的第二非螺紋部分，并且所述葉輪包括形成在所述自由端處的外螺紋，所述外螺紋的尺寸和形狀設計成與所述軸承螺母的內(nèi)螺紋和所述軸螺母的·內(nèi)螺紋螺紋接合。在一實施例中，在所述軸螺母處于其安裝位置時，所述鍵槽接頭的所述帶凸緣的端部容納在所述軸螺母的第二非螺紋部分內(nèi)。在一實施例中，所述軸承螺母包括從所述軸承螺母的所述第一端部延伸至所述軸承螺母的所述第二端部的孔，并且所述軸螺母包括從所述軸螺母的所述第一端部延伸至所述軸螺母的所述第二端部的孔，并且所述軸承螺母和所述軸螺母的孔的尺寸和形狀都被分別設計成配合在所述鍵槽接頭的帶凸緣的端部上。因此，本實用新型的鎖緊螺母組件能夠獲得的優(yōu)點包括，省去內(nèi)部緊固部件(例如上述的“螺柱+鎖緊螺母”組合)，并用容易安裝及移動的外部部件來替代它們。因此，可以消除受到損壞時安裝和更換部件的困難。此外，本實用新型的鎖緊螺母組件允許用兩個分開的螺母(即，軸承螺母和軸螺母)和常用的鎖緊裝置(即，鎖緊軸環(huán))施加兩個獨立的軸向負載。也就是說，軸螺母施加到鍵槽接頭上的軸向負載與軸承螺母施加在軸承上的軸向負載無關(guān)。總之，這些獨立的負載在葉輪上施加了較低的應力水平。由此，本實用新型的鎖緊螺母組件能節(jié)約空間，井能有效地利用葉輪自由端上暴露的有限的外螺紋。
下面將結(jié)合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明，其中圖I為根據(jù)本實用新型的鎖緊螺母組件的實施例以及該鎖緊螺母組件將緊固在其上的軸組件的實施例的分解透視圖；圖2A和2B分別為由在圖I中所示的鎖緊螺母組件所采用的軸承固定螺母的俯視圖和仰視圖；圖2C為在圖2A中所示的軸承固定螺母的側(cè)視圖；圖2D為在圖2A中所示的軸承固定螺母沿著2D-2D線剖開并且沿著箭頭方向看去的剖視圖；[0026]圖3A和3B分別為在圖I中所示的鎖緊螺母組件所采用的鍵槽接頭/軸固定螺母的俯視圖和仰視圖；圖3C為在圖3A中所示的鍵槽接頭/軸固定螺母的側(cè)視圖；圖3D為在圖3A中所示的鍵槽接頭/軸螺母沿著3D-3D線剖開并且沿著箭頭方向看去的剖視圖；圖4A和4B分別為由在圖I中所示的鎖緊螺母組件所采用的鎖緊軸環(huán)的俯視圖和仰視圖；圖4C為在圖4A中所示的鎖緊軸環(huán)的側(cè)視圖；圖4D為在圖4A中所示的鎖緊軸環(huán)沿著4D-4D線剖開并且沿著箭頭方向看去的側(cè)首1J視圖;·[0032]圖5A為由在圖I中所示的鎖緊螺母組件所采用的固定環(huán)的俯視圖；圖5B為在圖5A中所示的固定環(huán)的側(cè)視圖；圖6為在圖I中所示的軸組件的側(cè)剖視圖；圖7至13顯示出將在圖I中所示的鎖緊螺母組件安裝到在圖6中所示的軸組件上的順序；并且圖14和15顯示出從在圖12和13中所示的軸組件上將鎖緊螺母組件拆除的步驟。
具體實施方式
參照圖1，在一實施例中，鎖緊螺母組件10包括軸承固定螺母12 (下面稱為“軸承螺母12”)、鍵槽接頭/軸固定螺母14(下面稱為“軸螺母14”)、鎖緊軸環(huán)16和固定環(huán)18。在一實施例中，鎖緊螺母組件10適于固定在軸組件20的一端上。下面將對軸承螺母12、軸螺母14、鎖緊軸環(huán)16和固定環(huán)18以及軸組件20的部件的結(jié)構(gòu)和功能進行詳細說明。參照圖2A至2D，在一實施例中，軸承螺母12包括第一端部22、與第一端部22相對的第二端部24和從第一端部22延伸至第二端部24的孔26。在一實施例中，軸承螺母12包括具有由多個齒32和多個對應的槽ロ 34構(gòu)成的多個外部齒狀構(gòu)型的外側(cè)表面28。在一實施例中，外部齒狀構(gòu)型30從第一端部22延伸至第二端部24。在一實施例中，外部齒狀構(gòu)型30圍繞著整個外側(cè)表面28沿著圓周方向形成。在一實施例中，外部齒狀構(gòu)型30具有鋸齒形樣式。在其它實施例中，外部齒狀構(gòu)型30包括其它形狀、尺寸和樣式，例如梯形、正弦波形或矩形形狀和樣式。仍然參照圖2A至2D，軸承螺母12包括一內(nèi)表面36，其具有靠近第一端部22設置的帶有內(nèi)螺紋40的螺紋部分38和靠近第二端部24設置的非螺紋部分42 (具體參見圖2D)。在一實施例中，非螺紋部分42的直徑大于螺紋部分38的直徑。在一實施例中，非螺紋部分42的直徑基本上等于螺紋部分38的直徑。在一實施例中，非螺紋部分42適于接納鎖緊插入件44，其目的將在下面進行說明。在一實施例中，鎖緊插入件44由DuPont生產(chǎn)的VESPEL SP-1聚酰亞胺基塑料制成。在其它實施例中，鎖緊插入件44可以由本領域所公知的其它合適材料制成。參照圖3A至3D，在一實施例中，軸螺母14包括第一端部46、與第一端部46相對的第二端部48和從第一端部46延伸至第二端部48的孔50。在一實施例中，軸螺母14包括第一部分52和位于第二端部48的帶凸緣的第二部分54，第一和第二部分52、54由沿圓周方向延伸的外部凹槽56分開(具體參見圖3C和3D)。在一實施例中，第一部分52包括一外側(cè)表面58，其具有由多個齒6 2和多個對應的槽口 64形成的多個外部齒狀構(gòu)型60。在一實施例中，夕卜部齒狀構(gòu)型60從第一端部46延伸至外部凹槽56。在一實施例中，夕卜部齒狀構(gòu)型60圍繞著第一部分52的整個外側(cè)表面58沿著圓周方向形成。在一實施例中，外部齒狀構(gòu)型60具有鋸齒形樣式。在其它實施例中，外部齒狀構(gòu)型60包括其它形狀、尺寸和樣式，例如梯形、正弦波形或矩形形狀和樣式。在一實施例中，外部齒狀構(gòu)型60在尺寸和形狀方面類似于軸承螺母12的外部齒狀構(gòu)型30。仍然參照圖3A至3D，軸螺母14包括一內(nèi)表面66，其具有靠近第一端部46設置的帶有內(nèi)螺紋70的螺紋部分68、靠近第二端部48設置的第一非螺紋部分72和設置在第一非螺紋部分72和螺紋部分68之間的第二非螺紋部分74 (具體參見圖3D)。在一實施例中，第二非螺紋部分74的直徑大于第一非螺紋部分72的直徑，并且基本上等于螺紋部分68的直徑(參見圖3D)。參照圖4A至4D，在一實施例中，鎖緊軸環(huán)16包括第一端部76、與第一端部76相對的第二端部78和從第一端部76延伸至第二端部78的孔80。在一實施例中，鎖緊軸環(huán)16包括第一部分82和位于第二端部78處的帶凸緣的第二部分84。在一實施例中，鎖緊軸環(huán)16還包括一內(nèi)表面86,其具有從第一端部76延伸的第一部分88和從第二端部78延伸的第二部分90 (參見圖4D)。在一實施例中，第一部分88包括由多個齒94和多個對應的槽口 96形成的多個內(nèi)部齒狀構(gòu)型92。在一實施例中，內(nèi)部齒狀構(gòu)型92從第一端部76延伸至第二部分90。在一實施例中，內(nèi)部齒狀構(gòu)型92圍繞著第一部分88的整個內(nèi)表面86沿著圓周方向形成。在一實施例中，內(nèi)部齒狀構(gòu)型92具有鋸齒形樣式。在其它實施例中，內(nèi)部齒狀構(gòu)型92包括其它形狀、尺寸和樣式，例如，其形狀和樣式呈梯形、正弦波形或矩形。在一實施例中，內(nèi)部齒狀構(gòu)型92在尺寸和形狀方面類似于軸承螺母12的外部齒狀構(gòu)型30和軸螺母14的外部齒狀構(gòu)型60。在一實施例中，內(nèi)部齒狀構(gòu)型92適于按照下面所述的方式與外部齒狀構(gòu)型30、60接合。在一實施例中，第二部分90的內(nèi)表面86包括沿圓周方向延伸的環(huán)形內(nèi)部凹槽98 (參見圖4D)，其目的和功能將在下面說明。參照圖5A和5B，固定環(huán)18包括孔100、內(nèi)表面102和外表面104。固定環(huán)18的目的和功能將在下面說明。在一實施例中，軸承螺母12、軸螺母14和鎖緊軸環(huán)16均由符合AMS 5659標準的CRES、15-5PH、Condition H1075不銹鋼制成。在其它實施例中，軸承螺母12、軸螺母14和鎖緊軸環(huán)16可以由本領域所公知的其它合適的金屬或金屬合金制成。在一實施例中，固定環(huán)18由符合AMS-QQ-S-763或AMS 5866標準的CRES、302不銹鋼制成，并且可以由SmalleySteel Ring公司提供，產(chǎn)品編號為WS-143-S02。在其它實施例中，固定環(huán)18可以由本領域所公知的其它合適的金屬或金屬合金制成和/或由其它制造商提供。在一實施例中，軸承螺母12和軸螺母14均為環(huán)形，而鎖緊軸環(huán)16基本上為管狀。在其它實施例中，這些部件可以具有其它合適的形狀和尺寸。在一實施例中，軸承螺母12、軸螺母14和鎖緊軸環(huán)16均由AMS2700固態(tài)薄膜潤滑劑鈍化，以便從中去除污染物并且提供氧化鉻惰性薄膜來保護其表面不被腐蝕。在一實施例中，可以向軸承螺母12的內(nèi)螺紋40和外側(cè)表面28涂覆例如防磨損化合物等涂層，以便降低摩擦并且防止磨損。在其它實施例中，可以向鎖緊螺母組件10的部件涂覆潤滑油，例如符合 MIL-PRF-7808 或 MIL-PRF-23699 規(guī)范的油。在一實施例中，鎖緊螺母組件10適于緊固在圖6中所示的軸組件20上。在ー實施例中，軸組件20包括具有自由端108的葉輪106、、在自由端108處沿圓周方向形成的外螺紋110、在自由端108內(nèi)軸向形成的孔112和徑向延伸的環(huán)形凸緣114。在一實施例中，自由端108可滑動地接納軸承116，該軸承抵靠著凸緣114。在一實施例中，孔112的尺寸和形狀設計為接納具有帶凸緣的端部120的鍵槽接頭118。參照圖7，在一實施例中，軸承螺母12通過在鍵槽接頭118的帶凸緣的端部120上滑動而安裝到軸組件20上。在這方面，在一實施例中，軸承螺母12的孔26的直徑(如圖2D所示)大于帶凸緣的端部120的直徑。在一實施例中，軸承螺母12旋擰在葉輪106的自由端108上，其中，軸承螺母12的內(nèi)螺紋40與葉輪106的外螺紋110螺紋接合。在ー實施例中，將軸承螺母12旋擰至被擰緊抵靠在軸承116上以使之固定到位。在一實施例中，可以采用與軸承螺母12的外部齒狀構(gòu)型30接合的帶齒的扳手(附圖中未示出)來安裝軸承螺母12。在其它實施例中，可以用其它合適的安裝工具來安裝軸承螺母12。在一實施例中，軸承螺母12在軸承116上施加大約700磅的軸向負載，但是在其它實施例中，該軸向負·載可以根據(jù)要求更大或更小。在一實施例中，鎖緊插入件44防止軸承螺母12轉(zhuǎn)動和松動。在一實施例中，這樣擰緊軸承螺母12，即，在這個階段，葉輪106的一部分外螺紋110保持未使用并且露出，以便如下文所述與軸螺母14螺紋接合。參照圖8，在一實施例中，軸螺母14通過在鍵槽接頭118的帶凸緣的端部120上滑動來進行安裝。在這方面，在一實施例中，軸螺母14的孔50的直徑(如圖3D所示)大于帶凸緣的端部120的直徑。在一實施例中，將軸螺母14旋擰在葉輪106的自由端108上，其中，軸螺母14的內(nèi)螺紋70與葉輪106的其余露出的外螺紋110螺紋接合。在一實施例中，將軸螺母14旋擰至被擰緊抵靠在鍵槽接頭118的帶凸緣的端部120上。在一實施例中，鍵槽接頭118的帶凸緣的端部120容納在軸螺母14的第二非螺紋部分74內(nèi)，并讓第一非螺紋部分72是空的且暢通的，以便提供進入鍵槽接頭118的外部通道。在一實施例中，可以采用與外部齒狀構(gòu)型60接合的帶齒扳手(附圖中未示出)來安裝軸螺母14。在其它實施例中，可以用其它合適的安裝工具來安裝軸承螺母14。在一實施例中，軸螺母14在鍵槽接頭118上施加大約2000磅的軸向負載，但是在其它實施例中，該軸向負載可以根據(jù)要求更大或更小。在一實施例中，鎖緊嵌入件44抑制了軸承螺母12轉(zhuǎn)動和松動。在一實施例中，由軸螺母14施加在鍵槽接頭118上的軸向負載與軸承螺母12施加在軸承116上的軸向負載無關(guān)。在一實施例中，如圖9所示，軸承螺母12和軸螺母14相互對準，從而使軸螺母14的外部齒狀構(gòu)型60與軸承螺母12的外部齒轉(zhuǎn)突起30對準。也就是說，軸承螺母12的外部齒狀構(gòu)型30的每個齒32都與軸螺母14的外部齒狀構(gòu)型60的ー個對應的齒62對準，并且軸承螺母12的外部齒狀構(gòu)型30的每個槽ロ 34都與軸螺母14的一個對應的槽ロ 64對準。在一實施例中，可以用例如帶齒扳手等安裝工具來檢查這種對準。參照圖10，在一實施例中，采用安裝工具122將鎖緊軸環(huán)16安裝在軸螺母14和軸承螺母12上。在一實施例中，經(jīng)對準的軸螺母14的外部齒狀構(gòu)型60和軸承螺母12的外部齒狀構(gòu)型30與鎖緊軸環(huán)16的內(nèi)部齒狀構(gòu)型92接合，以便將螺母12、14鎖緊在一起(未在圖10中示出)。也就是說，鎖緊軸環(huán)16的內(nèi)部齒狀構(gòu)型92的每個齒94都與軸螺母14的外部齒狀構(gòu)型60的一個對應的槽口 64以及軸承螺母12的外部齒狀構(gòu)型30的一個對準的對應槽口 34接合，而鎖緊軸環(huán)16的內(nèi)部齒狀構(gòu)型92的每個槽口 96與軸螺母14的外部齒狀構(gòu)型60的一個對應的齒62和軸承螺母12的外部齒狀構(gòu)型30的一個對準的對應齒32接合。在一實施例中，外部齒狀構(gòu)型30、60和內(nèi)部齒狀構(gòu)型92之間的接合為干涉配合。在一實施例中，安裝工具122抵靠在軸螺母14的第二端部48上，以便防止鎖緊軸環(huán)16的第一端部76碰撞軸承116。在其它實施例中，安裝工具122可以包括其它合適的工具。在一實施例中，在鎖緊軸環(huán)16安裝在軸承和軸螺母12、14上時，鎖緊軸環(huán)16的第二端部78越過軸螺母14的外部凹槽56而軸向設置，從而使得凹槽56在安裝順序的這個階段保持露出。參照圖11，在一實施例中，固定環(huán)18在軸螺母14的第二端部48上滑動，并且安裝在軸螺母14的外部凹槽56內(nèi)，由此，固定環(huán)18的內(nèi)表面18與凹槽56接合并且留在其中。這時，固定環(huán)18與鎖緊軸環(huán)16的第二端部78并置。參照圖12和13，在一實施例中，具有墊片126的安裝/拆卸工具124與鎖緊軸環(huán)16接合，以將其安裝在鎖緊位置。更具體地說，在一實施例中，工具124接合鎖緊軸環(huán)16的帶凸緣的部分84，并且將它沿軸向拉動(即沿著遠離軸承116的方向)，直到固定環(huán)18的·外表面104與鎖緊軸環(huán)16的內(nèi)部凹槽98接合并且留在其中。在一實施例中，在鎖緊軸環(huán)16被拉到其最終安裝/鎖緊位置時，它不會碰撞固定環(huán)18 (具體參見圖13)。在一實施例中，該位置由抵靠在軸螺母14上的工具124控制。在一實施例中，固定環(huán)18同時與鎖緊軸環(huán)16的內(nèi)部凹槽98和軸螺母14的外部凹槽56并且留在其中，由此將鎖緊軸環(huán)16保持在其鎖緊位置。在一實施例中，在鎖緊軸環(huán)16按照前面的方式與固定環(huán)18接合時，固定環(huán)18防止鎖緊軸環(huán)16在鎖緊螺母組件10使用時(例如由于振動等)運動和松動。參照圖14和15，在一實施例中，可以用工具124通過首先軸向向前驅(qū)動鎖緊軸環(huán)16( S卩，沿著朝向軸承116的方向)而使鎖緊軸環(huán)16與固定環(huán)18脫開(未示出)來拆卸鎖緊螺母組件10。在一實施例中，然后從軸螺母14中將緊固環(huán)18拆除。在一實施例中，將在工具124上的墊片126翻過來(從其在圖12中所示的位置)，并且使鎖緊軸環(huán)16與軸承螺母12和軸螺母14脫開。在一實施例中，然后可以用拆卸工具(例如，帶齒扳手等)拆卸軸螺母14和軸承螺母12。在一實施例中，鎖緊螺母組件10可以用于例如那些在商用或軍用航空器上使用的航空發(fā)動機的渦輪軸。在一實施例中，軸組件20為Rolls Royce 500系列航空發(fā)動機的一部分。在其它實施例中，鎖緊螺母組件10可以用于任意類型的動力傳送裝置，或者其它類型的設備和機械，并且用在其它類型的領域和用途中。應該理解的是，在這里所述的實施例僅僅是例舉說明，并且本領域普通技術(shù)人員在不脫離本實用新型的精神和范圍的情況下可以作出許多變化和變型。因此，所有這些變化和變型將落入在本實用新型的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種鎖緊螺母組件，包括 軸承螺母，其具有第一端部、第二端部和從所述第一端部延伸至所述第二端部并且具有多個第一齒狀構(gòu)型的外表面； 軸螺母，其具有第一端部、與所述軸螺母的所述第一端部相對的第二端部和其外表面具有多個第二齒狀構(gòu)型的第一部分；以及 鎖緊軸環(huán)，其具有第一端部、與所述鎖緊軸環(huán)的所述第一端部相對的第二端部和其內(nèi)表面具有多個第三齒狀構(gòu)型的第一內(nèi)部， 其中，在所述軸承螺母和所述軸螺母都處于安裝位置時，所述軸承螺母的所述多個第一齒狀構(gòu)型與所述軸螺母的所述多個第二齒狀構(gòu)型對準，并且 其中，當所述軸承螺母和所述軸螺母處于其安裝位置時，所述鎖緊軸環(huán)適于安裝在所述軸承螺母和所述軸螺母上，使得對準的所述軸承螺母的所述多個第一齒狀構(gòu)型和所述軸螺母的所述多個第二齒狀構(gòu)型與所述鎖緊軸環(huán)的所述多個第三齒狀構(gòu)型接合。
2.如權(quán)利要求I所述的鎖緊螺母組件，其中，所述軸承螺母的所述多個第一齒狀構(gòu)型包括多個齒和多個槽口，所述軸螺母的所述多個第二齒狀構(gòu)型包括多個齒和多個槽口，并且所述鎖緊軸環(huán)的所述多個第三齒狀構(gòu)型包括多個齒和多個槽口，其中，在所述軸承螺母和所述軸螺母處于其安裝位置時，所述軸承螺母的所述多個第一齒狀構(gòu)型的多個齒中的每一個均與所述軸螺母的所述多個第二齒狀構(gòu)型的多個齒中的相對應的一個齒對準，并且所述軸承螺母的所述多個第一齒狀構(gòu)型的所述多個槽口中的每一個均與所述軸螺母的所述多個第二齒狀構(gòu)型的多個槽口中的相對應的一個槽口對準，而且所述鎖緊軸環(huán)的所述多個第三齒狀構(gòu)型的多個齒中的每一個都與所述軸承螺母的所述多個第一齒狀構(gòu)型的多個槽口中對應的一個槽口以及所述軸螺母的所述多個第二齒狀構(gòu)型的多個槽口中的一個對準的對應槽口接合，并且所述鎖緊軸環(huán)的所述多個第三齒狀構(gòu)型的多個槽口中的每一個都與所述軸承螺母的所述多個第一齒狀構(gòu)型的多個齒中的一個對應齒以及所述軸螺母的所述多個第二齒狀構(gòu)型的多個齒中的一個對準的對應齒接合。
3.如權(quán)利要求2所述的鎖緊螺母組件，其中，所述軸承螺母的所述多個第一齒狀構(gòu)型和所述軸螺母的所述多個第二齒狀構(gòu)型與所述鎖緊軸環(huán)的所述多個第三齒狀構(gòu)型的接合為過盈配合。
4.如權(quán)利要求2所述的鎖緊螺母組件，其中，所述軸承螺母的所述多個第一齒狀構(gòu)型的多個齒中的每一個和多個槽口中的每一個都從所述軸承螺母的所述第一端部延伸至所述軸承螺母的所述第二端部，并且所述軸螺母的所述多個第二齒狀構(gòu)型的多個齒中的每一個和多個槽口中的每一個都從所述軸螺母的所述第一端部延伸至靠近所述軸螺母的所述第二端部的部位。
5.如權(quán)利要求4所述的鎖緊螺母組件，其中，所述軸承螺母的所述多個第一齒狀構(gòu)型沿圓周方向形成在所述軸承螺母的所述外表面上，所述軸螺母的所述多個第二齒狀構(gòu)型沿圓周方向形成在所述軸螺母的所述第一部分的所述外表面上，并且所述鎖緊軸環(huán)的所述多個第三齒狀構(gòu)型沿圓周方向形成在所述鎖緊軸環(huán)的所述第一內(nèi)部的所述內(nèi)表面上。
6.如權(quán)利要求5所述的鎖緊螺母組件，其中，所述軸承螺母的所述多個第一齒狀構(gòu)型、所述軸螺母的所述多個第二齒狀構(gòu)型和所述鎖緊軸環(huán)的所述多個第三齒狀構(gòu)型的尺寸、形狀和布置都被設計成鋸齒形樣式。
7.如權(quán)利要求I所述的鎖緊螺母組件，其中，所述軸承螺母包括一內(nèi)表面，該內(nèi)表面具有位于所述軸承螺母的所述第一端部附近的螺紋部分以及位于所述軸承螺母的所述第二端部附近的非螺紋部分。
8.如權(quán)利要求7所述的鎖緊螺母組件，其中，所述軸承螺母包括安裝在所述軸承螺母的所述非螺紋部分內(nèi)的鎖緊插入件。
9.如權(quán)利要求I所述的鎖緊螺母組件，其中，所述軸螺母包括具有位于所述軸螺母的所述第二端部處的凸緣的第二部分和位于所述軸螺母的所述第一和第二端部中間的沿圓周方向延伸的外部凹槽。
10.如權(quán)利要求9所述的鎖緊螺母組件，其中，所述軸螺母包括一內(nèi)表面，該內(nèi)表面具有位于所述軸螺母的所述第一端部附近的螺紋部分、位于所述軸螺母的所述第二端部附近的第一非螺紋部分和位于所述第一非螺紋部分和所述螺紋部分中間的第二非螺紋部分。
11.如權(quán)利要求10所述的鎖緊螺母組件，其中，所述軸螺母的所述第二非螺紋部分的內(nèi)徑大于所述軸螺母的所述第一非螺紋部分的內(nèi)徑。
12.如權(quán)利要求I所述的鎖緊螺母組件，其中，所述鎖緊軸環(huán)包括位于所述鎖緊軸環(huán)的所述第二端部處的凸緣。
13.如權(quán)利要求I所述的鎖緊螺母組件，其中，所述鎖緊軸環(huán)包括位于所述鎖緊軸環(huán)的所述第二端部處并且具有沿圓周方向延伸的內(nèi)部凹槽的第二內(nèi)部。
14.如權(quán)利要求13所述的鎖緊螺母組件，其中，所述鎖緊軸環(huán)的所述多個第三齒狀構(gòu)型從所述鎖緊軸環(huán)的所述第一端部延伸至所述鎖緊軸環(huán)的所述第二內(nèi)部。
15.如權(quán)利要求14所述的鎖緊螺母組件，還包括安裝在所述軸螺母的所述外部凹槽和所述鎖緊軸環(huán)的所述內(nèi)部凹槽內(nèi)的固定環(huán)。
16.一種組合體，其包括鎖緊螺母組件和軸組件，其中，所述鎖緊螺母組件包括軸承螺母，其具有第一端部、第二端部和從所述第一端部延伸至所述第二端部并且具有多個第一齒狀構(gòu)型的外表面；軸螺母，其具有第一端部、與所述軸螺母的所述第一端部相對的第二端部和其外表面具有多個第二齒狀構(gòu)型的第一部分；鎖緊軸環(huán)，其具有第一端部、與所述鎖緊軸環(huán)的所述第一端部相對的第二端部和其內(nèi)表面具有多個第三齒狀構(gòu)型的第一內(nèi)部；以及 所述軸組件包括具有自由端、沿軸向形成在所述自由端內(nèi)的孔以及沿徑向延伸的凸緣的葉輪；安裝在所述自由端上并且抵靠所述葉輪的所述凸緣的軸承；以及鍵槽接頭，其具有帶凸緣的端部并且安裝在所述葉輪的所述孔內(nèi)， 其中，所述軸承螺母安裝在所述葉輪的所述自由端上并且與所述軸承相鄰， 其中，所述軸螺母安裝在所述葉輪的所述自由端上，并且被設置成鄰近所述鍵槽接頭的所述帶凸緣的端部并與所述軸承螺母并置， 其中，在所述軸承螺母和所述軸螺母安裝在所述葉輪上時，所述軸承螺母的所述多個第一齒狀構(gòu)型與所述軸螺母的所述多個第二齒狀構(gòu)型對準，并且 其中，所述鎖緊軸環(huán)適于安裝在所述軸承螺母和所述軸螺母上，從而使對準的所述軸承螺母的所述多個第一齒狀構(gòu)型和所述軸螺母的所述多個第二齒狀構(gòu)型與所述鎖緊軸環(huán)的所述多個第三齒狀構(gòu)型接合。
17.如權(quán)利要求16所述的組合體，其中，所述軸承螺母的所述多個第一齒狀構(gòu)型包括多個齒和多個槽口，所述軸螺母的所述多個第二齒狀構(gòu)型包括多個齒和多個槽口，并且所述鎖緊軸環(huán)的所述多個第三齒狀構(gòu)型包括多個齒和多個槽口，其中，所述軸承螺母的所述多個第一齒狀構(gòu)型的多個齒中的每一個都與所述軸螺母的所述多個第二齒狀構(gòu)型的多個齒中的一個對應齒對準，所述軸承螺母的所述多個第一齒狀構(gòu)型的多個槽口中的每一個都與所述軸螺母的所述多個第二齒狀構(gòu)型的多個槽口中的一個對應槽口對準，并且，所述鎖緊軸環(huán)的所述多個第三齒狀構(gòu)型的多個齒中的每一個都與所述軸承螺母的所述多個第一齒狀構(gòu)型的多個槽口中的一個對應槽口和所述軸螺母的所述多個第二齒狀構(gòu)型的多個槽口中的一個對準的對應槽口接合，而所述鎖緊軸環(huán)的所述多個第三齒狀構(gòu)型的多個槽口中的每一個都與所述軸承螺母的所述多個第一齒狀構(gòu)型的多個齒中的一個對應齒和所述軸螺母的所述多個第二齒狀構(gòu)型的多個齒中的一個對準的對應齒相接合。
18.軸螺母的所述多個第二齒狀構(gòu)型與所述鎖緊軸環(huán)的所述多個第三齒狀構(gòu)型的接合為過盈配合。
19.如權(quán)利要求17所述的組合體，其中，所述軸承螺母的所述多個第一齒狀構(gòu)型的多 個 齒中的每一個和多個槽口中的每一個都從所述軸承螺母的所述第一端部延伸至所述軸承螺母的所述第二端部，并且所述軸螺母的所述多個第二齒狀構(gòu)型的多個齒中的每一個和多個槽口中的每一個都從所述軸螺母的所述第一端部延伸至靠近所述軸螺母的所述第二端部的部位。
20.如權(quán)利要求19所述的組合體，其中，所述軸承螺母的所述多個第一齒狀構(gòu)型沿圓周方向形成在所述軸承螺母的所述外表面上，所述軸螺母的所述多個第二齒狀構(gòu)型沿圓周方向形成在所述軸螺母的所述第一部分的所述外表面上，并且所述鎖緊軸環(huán)的所述多個第三齒狀構(gòu)型沿圓周方向形成在所述鎖緊軸環(huán)的所述第一內(nèi)部的所述內(nèi)表面上。
21.如權(quán)利要求20所述的組合體，其中，所述軸承螺母的所述多個第一齒狀構(gòu)型、所述 >軸螺母的所述多個第二齒狀構(gòu)型和所述鎖緊軸環(huán)的所述多個第三齒狀構(gòu)型的尺寸、形狀和布置都被設計成鋸齒形樣式。
22.如權(quán)利要求16所述的組合體，其中，所述軸承螺母包括一內(nèi)表面，該內(nèi)表面具有位于所述軸承螺母的所述第一端部附近并且具有內(nèi)螺紋的螺紋部分和位于所述軸承螺母的所述第二端部附近的非螺紋部分，其中，所述軸螺母包括一內(nèi)表面，該內(nèi)表面具有位于所述軸螺母的所述第一端部附近并且具有內(nèi)螺紋的螺紋部分、位于所述軸螺母的所述第二端部附近的第一非螺紋部分和位于所述第一非螺紋部分和所述螺紋部分中間的第二非螺紋部分，并且其中，所述葉輪包括形成在所述自由端處的外螺紋，所述外螺紋的尺寸和形狀被設計成與所述軸承螺母的所述內(nèi)螺紋和所述軸螺母的所述內(nèi)螺紋螺紋接合。
23.如權(quán)利要求22所述的組合體，其中，所述軸承螺母包括安裝在所述軸承螺母的所述非螺紋部分內(nèi)的鎖緊插入件。
24.如權(quán)利要求16所述的組合體，其中，所述軸螺母包括具有位于所述軸螺母的所述第二端部處的凸緣的第二部分，和位于所述軸螺母的所述第一和第二部分中間的沿圓周方向延伸的外部凹槽。
25.如權(quán)利要求24所述的組合體，其中，所述軸螺母的所述第二非螺紋部分的內(nèi)徑大于所述軸螺母的第一非螺紋部分的內(nèi)徑。
26.如權(quán)利要求25所述的組合體，其中，在所述軸螺母處于其安裝位置時，所述鍵槽接頭的所述帶凸緣的端部被容納在所述軸螺母的所述第二非螺紋部分內(nèi)。
27.如權(quán)利要求26所述的組合體，其中，所述鎖緊軸環(huán)包括位于所述鎖緊軸環(huán)的所述第二端部處的凸緣。
28.如權(quán)利要求24所述的組合體，其中，所述鎖緊軸環(huán)包括位于所述鎖緊軸環(huán)的所述第二端部處并且具有沿圓周方向延伸的內(nèi)部凹槽的第二內(nèi)部。
29.如權(quán)利要求28所述的組合體，其中，所述鎖緊軸環(huán)的所述多個第三齒狀構(gòu)型從所述鎖緊軸環(huán)的所述第一端部延伸至所述鎖緊軸環(huán)的所述第二內(nèi)部。
30.如權(quán)利要求28所述的組合體，還包括安裝在所述軸螺母的所述外部凹槽和所述鎖緊軸環(huán)的所述內(nèi)部凹槽內(nèi)的固定環(huán)。
31.如權(quán)利要求16所述的組合體，其中，所述軸承螺母包括從所述軸承螺母的所述第一端部延伸至所述軸承螺母的所述第二端部的孔，并且所述軸螺母包括從所述軸螺母的所述第一端部延伸至所述軸螺母的所述第二端部的孔，并且其中，所述軸承螺母和所述軸螺母的孔的尺寸和形狀都被分別設計成配合在所述鍵槽接頭的所述帶凸緣的端部上。
專利摘要一種鎖緊螺母組件，包括具有多個外部齒狀構(gòu)型的軸承螺母、具有多個外部齒狀構(gòu)型的軸螺母和具有多個內(nèi)部齒狀構(gòu)型的鎖緊軸環(huán)。所述軸承螺母和軸螺母通過螺紋安裝在軸組件上，該軸組件具有葉輪、軸承和安裝在所述葉輪內(nèi)的鍵槽接頭。當軸承螺母和軸螺母安裝在葉輪上時，所述軸承螺母的多個齒狀構(gòu)型與所述軸螺母的多個齒狀構(gòu)型對準。鎖緊軸環(huán)安裝在軸承螺母和軸螺母上，從而使已對準的軸承螺母的多個齒狀構(gòu)型和軸螺母的多個齒狀構(gòu)型與鎖緊軸環(huán)的多個齒狀構(gòu)型接合。通過固定環(huán)將鎖緊軸環(huán)保持在軸承螺母和軸螺母上。
文檔編號F16B39/28GK202756390SQ201120507680
公開日2013年2月27日 申請日期2011年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月8日
發(fā)明者托馬斯·哈賓, 黎東, 阮山 申請人:美鋁公司