轴连接组件及推进器的制作方法

文档序号:15320062发布日期:2018-09-01 02:51阅读:152来源:国知局

本实用新型涉及水下机器人的技术领域,尤其是涉及一种轴连接组件及推进器。



背景技术:

水下机器人是人类探索海洋必不可少的工具,而推进装置作为水下机器人航行的动力装置,影响着水下机器人的航行速度、航行效率、航行深度以及巡航范围等。对于在水下环境作业的水下机器人而言,其推进装置必须满足抗压能力强、防水与防泄漏能力强,工作稳定可靠等特点。

然而,现有技术中的一些推进装置采用电机驱动,而电机轴与连接轴直接固定连接,并在连接轴上固定安装螺旋桨,且电机轴和连接轴分别装设在推进装置壳体内。这样一来,由于电机轴或者连接轴本身加工误差和装配误差的影响,很容易导致电机轴与连接轴各自的轴向不重合,从而额外增加电机轴及连接轴上的荷载,经过长时间工作很容易导致电机轴或连接轴出现弯曲、断裂,或者轴承易损坏等现象,影响推进装置的正常工作。

基于以上问题,提出一种能够增加电机轴与连接轴容错率的连接方式显得尤为重要。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种轴连接组件及推进器,以缓解现有技术中由于电机轴与连接轴之间固定连接容易导致电机轴及连接轴上增加荷载,进一步导致电机轴或连接轴弯曲、断裂,轴承易损坏的问题。

为了解决上述技术问题,本实用新型采取的技术手段为:

本实用新型提供的一种轴连接组件包括电机轴和与电机轴配合使用的连接轴;

所述电机轴的端部设置为扁轴结构;所述连接轴的一端设置有与所述扁轴结构相匹配的套管结构;

所述电机轴与所述连接轴装配后,所述扁轴结构与所述套管结构之间沿所述电机轴的轴向、径向均存有间隙。

作为一种进一步的技术方案,所述扁轴结构的横截面采用圆角矩形。

作为一种进一步的技术方案,所述套管结构上沿其轴向设置有盲孔,且所述盲孔的横截面采用圆角矩形。

作为一种进一步的技术方案,所述盲孔的横截面积大于所述扁轴结构的横截面积。

作为一种进一步的技术方案,所述盲孔的深度大于所述扁轴结构的长度,使得所述扁轴结构插入到所述盲孔中时,所述扁轴结构的端部与所述盲孔的底部之间存有间隙。

作为一种进一步的技术方案,所述扁轴结构端部与所述盲孔底部之间的间隙中设置有垫片;

所述垫片采用圆角矩形结构。

作为一种进一步的技术方案,所述连接轴包括顺次连接的第一轴段、第二轴段和第三轴段;

所述第一轴段上设置有用于固定安装所述连接轴的轴承;

所述第二轴段用于安装推进扇叶;

所述第三轴段用于安装锁紧件。

作为一种进一步的技术方案,所述第一轴段的端部处设置有用于限制轴承移动的隔挡部。

作为一种进一步的技术方案,所述第二轴段上设置有用于连接所述推进扇叶与所述连接轴的传动件。

本实用新型提供的一种推进器包括所述的轴连接组件。

与现有技术相比,本实用新型提供的一种轴连接组件及推进器具有的技术优势为:

本实用新型提供的一种轴连接组件包括电机轴和连接轴,且电机轴与连接轴之间相互配合连接;具体为,在电机轴的端部设置有扁轴结构,相应的,在连接轴与电机轴连接的一端部设置有套管结构,并且该套管结构能够与扁轴结构相匹配,且套管结构的开口尺寸略大于扁轴结构的横截面尺寸,使得当电机轴与连接轴相互装配后,扁轴结构与套管结构在电机轴的径向上存有间隙,并且,扁轴结构与套管结构沿电机轴的轴向同样存有间隙,通过轴向及径向的间隙,电机轴与连接轴之间能够产生相对移动一定距离。

本实用新型提供的一种轴连接组件能够缓解现有技术中电机轴与连接轴之间固定连接产生的弊端,具体为,通过扁轴结构与套管结构之间的配合连接,即在电机轴轴向及径向均设置间隙,从而,能够大大增加电机轴与连接轴之间装配的容错率,同时,使电机轴和连接轴各自的定位精度容易保障,使连接轴输出的转动在轴承的作用下能够保证精准、同心。并且,电机轴与连接轴之间通过间隙装配,大大降低了电机轴与连接轴各自固定零件的加工误差及装配误差影响,进而提高了电机轴与连接轴之间的传动精度,从而减小了电机轴及连接轴上的荷载,使得电机轴带动连接轴转动过程中不易出现弯曲、断裂,轴承损坏的问题,并提高了电机轴、连接轴的传动寿命,降低了维修、更换成本。

本实用新型提供的一种推进器包括上述轴连接组件,由此,该推进器所达到的技术优势及效果包括上述轴连接组件所达到的技术优势及效果,此处不再进行赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的一种推进器的结构示意图;

图2为图1所示的推进器中电机轴、连接轴及推进扇叶的装配示意图;

图3为图1所示的推进器中电机轴、垫片及连接轴的拆分示意图;

图4为图1所示的推进器中电机轴、垫片及连接轴的装配示意图;

图5为图1所示的推进器中连接轴的结构示意图。

图标:100-电机轴;110-扁轴结构;200-连接轴;210-第一轴段;211-盲孔;212-隔挡部;220-第二轴段;230-第三轴段;300-垫片;400-轴承;500-推进扇叶;600-锁紧件;700-传动件。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或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。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

具体结构如图1-图5所示。图1为本实用新型提供的一种推进器的结构示意图;图2为图1所示的推进器中电机轴、连接轴及推进扇叶的装配示意图;图3为图1所示的推进器中电机轴、垫片及连接轴的拆分示意图;图4为图1所示的推进器中电机轴、垫片及连接轴的装配示意图;图5为图1所示的推进器中连接轴的结构示意图。

现有技术中的电机轴与连接轴之间采用固定连接,由于电机轴与连接轴分别安装在不同的固定零件上,而固定零件本身存在加工精度问题,导致电机轴及连接轴安装在固定零件上时会产生一定装配误差,由此,使得电机轴与连接轴各自的轴线很可能出现不共线,该种情况下,长时间工作时,电机轴及连接轴上会集聚大量额外载荷,当载荷达到一定程度时,很可能导致电机轴或者连接轴出现弯曲或者折断的现象,既影响推进器乃至水下机器人的正常工作,同时增加了维修、更换成本。

为了解决上述技术问题,本实用新型采取的技术手段具体为:

实施例一

本实施例提供的一种轴连接组件包括电机轴100和连接轴200,且电机轴100与连接轴200之间相互配合连接;具体为,在电机轴100的端部设置有扁轴结构110,相应的,在连接轴200与电机轴100连接的一端部设置有套管结构,并且该套管结构能够与扁轴结构110相匹配,且套管结构的开口尺寸略大于扁轴结构110的横截面尺寸,使得当电机轴100与连接轴200相互装配后,扁轴结构110与套管结构在电机轴100的径向上存有间隙,并且,扁轴结构110与套管结构沿电机轴100的轴向同样存有间隙,通过轴向及径向的间隙,电机轴100与连接轴200之间能够产生相对移动一定距离。

本实施例提供的一种轴连接组件能够缓解现有技术中电机轴100与连接轴200之间固定连接产生的弊端,具体为,通过扁轴结构110与套管结构之间的配合连接,即在电机轴100轴向及径向均设置间隙,从而,能够大大增加电机轴100与连接轴200之间装配的容错率,同时,使电机轴100和连接轴200各自的定位精度容易保障,使连接轴200输出的转动在轴承400的作用下能够保证精准、同心。并且,电机轴100与连接轴200之间通过间隙装配,大大降低了电机轴100与连接轴200各自固定零件的加工误差及装配误差影响,进而提高了电机轴100与连接轴200之间的传动精度,从而减小了电机轴100及连接轴200上的荷载,使得电机轴100带动连接轴200转动过程中不易出现弯曲、断裂,轴承400损坏的问题,并提高了电机轴100、连接轴200的传动寿命,降低了维修、更换成本。

本实施例的可选技术方案中,扁轴结构110的横截面采用圆角矩形。

相应的,套管结构上沿其轴向设置有盲孔211,且盲孔211的横截面采用圆角矩形。

进一步的,盲孔211的横截面积大于扁轴结构110的横截面积。

本实施例中,电机轴100与连接轴200连接,使得电机轴100能够将运动和动力传递给连接轴200,进一步由连接轴200带动推进扇叶500旋转,从而推动水下机器人产生移动。由此,将电机轴100端部的扁轴结构110的横截面设置为圆角矩形的形状,相应的,将连接轴200上与扁轴结构110相匹配的套管结构内侧设置为圆角矩形的形状,即将盲孔211的横截面设置为圆角矩形的形状,并且,盲孔211的横截面积大于扁轴结构110的横截面积,这样使得扁轴结构110能够顺利插入到盲孔211中,实现电机轴100与连接轴200之间的间隙装配。并且,通过扁轴结构110与套管结构之间的相互配合,还能够将电机轴100上的动力及运动传递给连接轴200,以实现驱动推进扇叶500旋转的目的。

电机轴100与连接轴200之间通过间隙配合能够大大提高两者之间的装配容错率,并能够有效缓解由于两者各自安装在固定零件上而导致两者之间装配精度较低的问题,进一步提高了电机轴100与连接轴200之间的传动精度;同时,还有效缓解了由于电机轴100与连接轴200之间由于装配问题而容易引起电机轴100、连接轴200或轴承400出现损坏的问题,降低了推进器的维修和更换成本,提高了其使用寿命。

需要说明的是,本实施例中扁轴结构110及套管结构上的盲孔211的横截面不仅限于圆角矩形的形状,还可以是其他形状,只要能够实现电机轴100与连接轴200之间间隙装配即可,此处不受限制。

本实施例的可选技术方案中,盲孔211的深度大于扁轴结构110的长度,使得扁轴结构110插入到盲孔211中时,扁轴结构110的端部与盲孔211的底部之间存有间隙。

进一步的,扁轴结构110端部与盲孔211底部之间的间隙中设置有垫片300;垫片300采用圆角矩形结构。

需要说明的是,除了在电机轴100径向上将扁轴结构110与盲孔211采用间隙装配之外,在扁轴结构110的端部与盲孔211的底部之间也设置有间隙,并且在该处间隙之间增设了垫片300,该垫片300采用圆角矩形结构;电机轴100与连接轴200装配后,垫片300的两端面分别与扁轴结构110的端部及盲孔211的底部相抵接,这样一来,将连接轴200上沿电机轴100的轴向上的载荷能够通过连接轴200传递到垫片300上。

为了减小外界载荷通过连接轴200将载荷直接作用在电机轴100上而对电机的工作情况造成影响,本实施例中的垫片300采用具有弹性的片状结构;当外界载荷作用在推进扇叶500上,并进一步传递给连接轴200时,该具有弹性的垫片300能够将连接轴200上的载荷吸收,从而,通过在扁轴结构110与盲孔211的轴向间隙中设置垫片300能够有效缓解载荷传递给电机轴100而对电机的工作情况产生影响,进而提高了电机工作过程的稳定性,进一步提高了推进器的使用寿命。

本实施例的可选技术方案中,连接轴200包括顺次连接的第一轴段210、第二轴段220和第三轴段230;第一轴段210上设置有用于固定安装连接轴200的轴承400;第二轴段220用于安装推进扇叶500;第三轴段230用于安装锁紧件600。

本实施例的可选技术方案中,第一轴段210的端部处设置有用于限制轴承400移动的隔挡部212。

本实施例的可选技术方案中,第二轴段220上设置有用于连接推进扇叶500与连接轴200的传动件700。

具体的,该本实施例中的连接轴200包括第一轴段210、第二轴段220和第三轴段230,且三个轴段顺次连接;盲孔211沿连接轴200的轴向设置于第一轴段210的自由端处,由此,电机轴100实际上与第一轴段210之间采用间隙装配;为了能够将连接轴200实现安装,在第一轴段210的外侧套设至少一个轴承400,而轴承400则固定安装在推进器壳体上,这样一来,连接轴200则能够通过轴承400传动连接在推进器壳体内;相应的,电机同样安装在推进器壳体内,并且,在第一轴段210端部处的外侧壁上还设置有隔挡部212,隔挡部212的直径尺寸大于第一轴段210的直径尺寸,由此,通过隔挡部212能够对轴承400进行限位,以防止轴承400从第一轴段210端部脱落。

在第二轴段220的外侧套设有传动件700,该传动件700通过紧固螺钉固定在第二轴段220上,以防止传动件700在第二轴段220上产生转动,而在传动件700的一侧设置有凸起部,相应的,在推进扇叶500与传动件700相对的一侧设置有凹陷部,凸起部与凹陷部相配合能够将推进扇叶500与传动件700固定在一起,而推进扇叶500同样套设在第二轴段220外侧,从而,连接轴200在电机轴100带动下旋转时,能够通过传动件700将动力和运动传递给推进扇叶500,进而带动推进扇叶500进行旋转,以推动水下机器人前进。

为了对推进扇叶500实现压紧固定,在第三轴段230上设置锁紧件600,且该锁紧件600通过紧固螺钉固定在第三轴段230上,从而,通过锁紧件600以及传动件700的相互配合实现了推进扇叶500的固定安装。

实施例二

本实施例提供的一种推进器包括实施例以中的轴连接组件,由此,该推进器所达到的技术优势及效果包括上述轴连接组件所达到的技术优势及效果,此处不再进行赘述。

最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

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