一种用于动力输出装置取力端的花键结构的制作方法

1.本实用新型涉及发动机技术领域，尤其涉及一种用于动力输出装置取力端的花键结构。


背景技术：

2.水泥搅拌车是专用车市场的重要分支，其怠速时间占比大、需要持续动力输出、可靠性要求高，以及具有城市、城郊、工程自卸车的综合运行工况等特点。水泥搅拌车的动力输出装置是将发动机的工作扭矩通过曲轴齿轮、惰轮传递到动力输出端，动力输出装置的输出端采用花键结构传递到整车，而现有技术中，如图1至图3所示的动力输出装置的取力端通常采用平键4’结构来传递扭矩，对应传动的输出轴1’和齿轮2’各开两个对称键槽3’，但该取力端采用的平键4’结构易存在以下几点问题，一是取力端输出轴1’中的一个键槽3’的单侧底部及键槽3’圆弧处出现裂纹且扩展到轴径表面，且键侧圆弧处存在明显压痕；二是与此对应的平键4’侧表面接触痕迹不均匀，且圆弧处也有受力较大的接触痕迹，最终导致承载最大的一侧平键4’和键槽3’首先失效。如果通过加大平键4’尺寸、提高承载能力来弥补上述问题，但是空间结构的局限性不满足上述改进方案。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提出一种用于动力输出装置取力端的花键结构，该花键结构具有较强的可靠性，不易开裂和出现压痕，且无需改变原有空间结构。
4.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
5.一种用于动力输出装置取力端的花键结构，包括输出轴、间隔套和齿轮，所述间隔套套设在所述输出轴上，所述输出轴的一端上设有渐开线式的外花键，所述齿轮上设有内花键，所述输出轴穿设在所述齿轮上且所述外花键和所述内花键配合连接，所述输出轴的另一端与曲轴传动连接。
6.可选地，所述外花键上设有多个外花键齿，所述内花键设有多个齿槽，多个所述外花键齿和所述多个所述齿槽一一对应配合连接。
7.可选地，所述外花键上设有二十七个所述外花键齿，所述内花键设有二十七个所述齿槽，二十七个所述外花键齿和所述二十七个所述齿槽一一对应配合连接。
8.可选地，所述间隔套与所述输出轴过盈配合。
9.可选地，所述输出轴的中心轴线和所述齿轮的中心轴线共线重合。
10.可选地，所述外花键齿的齿面硬度范围为58hrc
‑
63hrc，心部硬度范围为35hrc
‑
45hrc。
11.可选地，所述外花键的外表面为光滑表面。
12.可选地，所述间隔套与所述输出轴的过盈量为0.05mm
‑
0.105mm。
13.可选地，所述间隔套与所述外花键相邻设置且相互抵接。
14.可选地，所述外花键的工作长度为35mm。
15.本实用新型相对于现有技术的有益效果：发动机的动力输出装置的取力端采用渐开式的花键结构，基于原有空间布置不变的情况下，安全裕度足够大，可靠性强，传递扭矩强，受载时轮齿上有径向分力，能起到自动定心的作用，使各齿承载均匀，强度高，寿命长。同时，加工工艺简单、刀具成本低、易获得较高精度和良好的装配性等特点，满足载荷较大、定心精度要求较高的需求，彻底消除了现有双平键结构导致的失效缺陷，进而提升了发动机的质量。
附图说明
16.图1是现有技术中的输出轴的示意图；
17.图2是现有技术中的齿轮的示意图；
18.图3是现有技术中的平键的示意图；
19.图4是本实用新型具体实施方式提供的齿轮的示意图；
20.图5是本实用新型具体实施方式提供的输出轴的示意图；
21.图6是本实用新型具体实施方式提供的用于动力输出装置的花键结构与发动机的曲轴传动连接的示意图。
22.附图标记：
23.100
‑
曲轴；
[0024]1‑
输出轴，11
‑
外花键，2
‑
间隔套，3
‑
齿轮，31
‑
内花键。
具体实施方式
[0025]
为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
[0026]
下面参考图4
‑
图6描述本实用新型实施例的用于动力输出装置的花键结构的具体结构。
[0027]
如图4至图6所示，本实施例提供了一种用于动力输出装置取力端的花键结构，包括输出轴1、间隔套2和齿轮3，间隔套2套设在输出轴1上，输出轴1的一端上设有渐开线式的外花键11，齿轮3上设有内花键31，输出轴1穿设在齿轮3上且外花键11和内花键31配合连接，输出轴1的另一端与动力输出装置的曲轴100传动连接。
[0028]
需要说明的是，发动机的动力输出装置的取力端采用渐开式的花键结构，基于原有空间布置不变的情况下，安全裕度足够大，可靠性强，传递扭矩强，受载时轮齿上有径向分力，能起到自动定心的作用，使各齿承载均匀，强度高，寿命长。同时，加工工艺简单、刀具成本低、易获得较高精度和良好的装配性等特点，满足载荷较大、定心精度要求较高的需求，彻底消除了现有双平键结构导致传动扭矩低、接触应力大、易疲劳失效等诸多弊端，进而提升了发动机的质量。
[0029]
可选地，外花键11上设有多个外花键齿，内花键31设有多个齿槽，多个外花键齿和多个齿槽一一对应配合连接，可靠性强，传递扭矩强。
[0030]
可选地，外花键11上设有二十七个外花键齿，内花键31设有二十七个齿槽，二十七个外花键11齿和二十七个齿槽一一对应配合连接。可以理解的是，输出轴1和齿轮3采用二十七个外花键齿和同数量的齿槽配合，保证传动扭矩强，且各花键齿的承载均匀，不易出现
划痕等缺陷。
[0031]
可选地，间隔套2与输出轴1过盈配合，保证间隔套2牢固地安装在输出轴1上，并进行轴向定位安装。
[0032]
可选地，输出轴1的中心轴线和齿轮3的中心轴线共线重合，具有较高的精度和良好的装配性能。
[0033]
可选地，外花键齿的齿面硬度范围为58hrc
‑
63hrc，心部硬度范围为35hrc
‑
45hrc。在本实用新型的其他实施例中，花键齿的齿面和心部硬度不限于上述范围，可根据实际需求进行其他选择，此处不做具体限制。
[0034]
可选地，外花键11的外表面为光滑表面，不存在裂纹、锐边、毛刺、碰伤和金属分层，因此不易造成齿轮3的齿槽内壁受损。
[0035]
优先地，间隔套2与输出轴1的过盈量为0.05mm
‑
0.105mm，可选择其他数值，此处不做限制。
[0036]
可选地，间隔套2与外花键11相邻设置且相互抵接。可以理解的是，安装输出轴1在齿轮3上，外花键11穿设在齿轮3上且与齿槽上的内花键31配合连接，间隔套2的侧壁抵接在齿轮3的侧壁上，起到限位和固定的作用。
[0037]
优先地，外花键11的工作长度为35mm，可选择其他数值，此处不做限制。
[0038]
在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0039]
此外，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“竖直”、“水平”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0040]
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，“相连”、“连接”、“安装”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述属于在本实用新型中的具体含义。
[0041]
此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，用于区别描述特征，无顺序之分，无轻重之分。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0042]
以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。