分段的熱膨脹補償件的製作方法
2023-09-14 01:15:05 3
專利名稱：分段的熱膨脹補償件的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種按權利要求1前序部分所述的熱膨脹補償件。在一些機器中需要這種補償件，這些機器由熱膨脹係數差別很大的不同材料制的機器零件組成，而這些零件由於它們的尺寸在溫度改變時產生不可忽略的長度差別。這種問題例如發生在傳動裝置結構中，在傳動軸和殼體用不同材料製造的情況下，例如軸用鋼製而殼體用輕金屬如鋁或鎂製造，因此在長的傳動軸處形成一個取決於溫度的軸承間隙。
熱膨脹引起的長度差可採用不同的方法補償，例如採用軸的彈性支承裝置，採用可由楔形的熱膨脹銷調整的補償式間隙，以及採用含有一種熱膨脹係數大的材料的補償件，所以即使在結構尺寸較小時它們也有大的調整長度。最後所提到的補償件是已知的，在US-PS 2859033中介紹了一種可能的方案。
如在權利要求1前序部分所說明的那樣，這種補償件由一空心體、一個裝在空心體內的用熱膨脹係數大的材料例如一種聚合物制的膨脹元件以及一個活塞組成，活塞可在空心體內滑動並參與膨脹元件的熱膨脹。這種材料有足夠的塑性，所以它可在空心體的包圍下變形和導引。空心體的熱膨脹與膨脹元件的熱膨脹相比較小，所以空心體橫截面積在第一階中不改變，而體積膨脹全部造成材料的長度伸長，因此，此相對的長度伸長約為未加導引的材料長度伸長的3倍。此係數3是根據處於自由狀態的小變化物體的相對長度伸長，計算相對體積膨脹得出的。
這些補償件存在的問題是，當負荷不均勻時，膨脹元件的材料會從負荷更大的地方向負荷不太大的地方流動。膨脹元件材料的這種再分配導致一側偏置，在用作傳動裝置軸承的間隙補償時這又會引起軸的偏傾。這種軸偏傾的負面效應在最不利的情況下會超過熱膨脹補償的效果，所以此熱膨脹補償件對於傳動裝置的工作和使用壽命甚至可能帶來一種有害的影響。
本發明的目的是，防止膨脹元件的材料從負荷更大的地方向負荷不太大的地方流動，並因而防止材料的一側偏置和軸的偏傾。按本發明為達到此目的採取的措施是，將膨脹元件和空心體再分為多段。
附圖中表示了本發明的三種實施例。
其中
圖1通過熱膨脹補償件1的一個分段的橫截面；圖2通過一個分段式環形膨脹元件2的橫截面；圖3a和3b沿圓周的截面；圖3a兩個彼此嵌接的環形梳齒5和6；圖3b一個環形梳齒7；圖3c一個梳齒13與一個雙齒尖梳齒12嚙合；圖4多個腎形腔9；以及圖5圓柱形膨脹元件10的橫截面。
整個熱膨脹補償件1由多段膨脹元件2、空心體3和可在空心體內滑動的活塞4組成。其中膨脹元件2用熱膨脹係數大的材料製造，它被空心體3包圍。膨脹元件2有足夠的塑性和彈性，例如VitonR，所以體積膨脹由於受外殼的控制表現出來的是沿一個軸向的長度伸長，它促使活塞4移動。
圖1表示通過這種熱膨脹補償件1的橫截面，它有膨脹元件2、空心體3和活塞4。活塞4則壓在一個圖中沒有表示的機器部分的支承面上。在環形或圓柱形熱膨脹補償件的情況下，圖紙平面通過半徑矢量和高度矢量展開。圖2和圖3的圖紙平面是沿II或III切割此橫截面得出的。
圖2表示通過一個分段式環形熱膨脹補償件1的橫截面，其中圖紙平面通過半徑和圓周展開。圖1和圖3的圖紙平面是沿I或III切割此橫截面得出的。膨脹元件2藉助於互相嵌接的梳齒5和6分成多段11。
圖3a表示圖2所示熱膨脹補償件1的截面，其中圖紙平面通過周向矢量和高度矢量展開。圖1和圖2的圖紙平面是沿I或II切割此截面得出的。梳齒5和6彼此嵌接並可以在它們的齒尖上互相滑動。在這種情況下梳齒5意味著膨脹元件2的外殼，亦即空心體3，以及梳齒6表示活塞4。
圖3b表示一種與圖2和3a不同設計的熱膨脹補償件1的截面圖，其中膨脹元件2的再分割通過梳齒7的齒尖實現，它們插入蓋環8的槽中。在這種情況下梳齒7表示膨脹元件2的外殼，亦即空心體3，而蓋環8意味著活塞4。圖紙平面在這裡通過周向矢量和高度矢量展開。圖1和圖2的圖紙平面是沿I或II切割此截面得出的。
圖3c表示熱膨脹補償件1的一種設計的截面，其中膨脹元件2的再分割通過梳齒13的齒尖實現，它們插入梳齒12的雙齒尖內。在這種情況下梳齒13意味著空心體3，而梳齒12代表活塞。在這裡圖紙平面通過周向矢量和高度矢量展開。圖1和2的圖紙平面是沿I或II切割此截面得出的。
圖4表示本發明的另一種設計，其中腎形的空腔是在一塊板內沿圓周銑出的。此圖紙平面通過圓柱體半徑和圓周展開。
圖5表示本發明的一種設計，其中用於安裝膨脹元件的圓柱形空腔沿圓周排列。在這裡圖紙平面仍通過圓柱體半徑和圓周展開。
在這裡所有表示的用於安裝膨脹元件的空腔的設計，一方面可以直接通過在連接板內的凹槽來實現，或布置在其它構件內。具有用於安裝膨脹元件的分段式空腔的空心體，也可以在一側通過在連接板中的切口和在另一側通過具有沿徑向延伸的齒尖的環形梳齒構成。
本發明的所有設計防止了膨脹元件的材料從負荷更大的地方向負荷不太大的地方流動。
權利要求
1.熱膨脹補償件(1)，它補償具有不同熱膨脹係數的機器零件由於溫度改變引起的間距變化，它由一個用熱膨脹係數大的材料制的膨脹元件(2)、一個空心體(3)和一個活塞(4)組成，活塞可在空心體(3)內滑動並參與膨脹元件(2)沿軸向熱膨脹，其特徵為膨脹元件(2)和空心體(3)分成多段(11)。
2.按照權利要求1所述的熱膨脹補償件(1)，其特徵為，空心體(3)和活塞(4)各構成一梳齒(5，6)，梳齒的齒尖彼此靠緊並將膨脹元件(2)分成多段(11)。
3.按照權利要求1所述的熱膨脹補償件(1)，其特徵為空心體(3)構成梳齒(7)，它的齒尖插入活塞(4)的槽內並將膨脹元件(2)分成多段(11)。
4.按照權利要求1所述的熱膨脹補償件(1)，其特徵為，空心體(3)和活塞(4)各構成一個梳齒(12或13)，其中一個梳齒設計為雙齒尖梳(12)，一個梳齒(13)的齒尖插入另一個梳齒的雙齒尖(12)中，並因而將膨脹元件(2)分成多段(11)。
5.按照權利要求1所述的熱膨脹補償件(1)，其特徵為，在空心體(13)中加工有多個腔，腔內裝入膨脹元件(2)的分段(11)。
6.按照權利要求5所述的熱膨脹補償件(1)，其特徵為在空心體(3)內加工有多個腎形的腔(9)，它們形成一個分段的圓周，這些腔內裝入膨脹元件(2)的分段(11)。
7.按照權利要求5所述的熱膨脹補償件(1)，其特徵為在空心體(3)內加工有一些圓柱形的腔(10)，它們沿圓周分布，這些腔內裝入膨脹元件(2)的分段(11)。
8.按照權利要求1所述的熱膨脹補償件(1)，其特徵為用於安裝膨脹元件的空腔直接在連接板內加工成凹槽。
9.按照權利要求8所述的熱膨脹補償件(1)，其特徵為附加的外孔板裝在連接板中的凹槽內。
10.按照權利要求1所述的熱膨脹補償件(1)其特徵為分段的空心體由連接板中的切口和具有沿徑向延伸的擋板的外環形成。
全文摘要
一種熱膨脹補償件(1)由一個用熱膨脹係數大並有足夠塑性的材料制的膨脹元件(2)與可在一空心體(3)內滑動的活塞(4)組成。當熱膨脹補償件的負荷不均勻時,膨脹元件的材料可能從負荷更大的地方向負荷不太大的地方流動。為避免發生這一情況,將熱膨脹補償件(1)分成多段(11)。這種分割可通過彼此嵌接的梳齒(6、7)的齒尖實現,或通過加工的互相分開的空腔(9、10),它們可直接布置在連接板內或為此另設的構件中。空心體或膨脹元件(2)的分段(11)可以有腎形或圓形的造型。
文檔編號F16H57/02GK1196111SQ96196911
公開日1998年10月14日 申請日期1996年9月7日 優先權日1995年9月14日
發明者赫爾曼·蘭茨, 格哈德·菲雷爾, 瓦爾特·穆勒 申請人:腓特烈斯港齒輪工廠股份公司