[发明专利]永久可视指示器、直径对轴向关系计量器及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及在轴上机械地安装元件的技术领域。更具体地说，本发明涉及一种用于将轴承组件或其它机械元件安装到轴上的新型锥形套筒系统。

背景技术

回转式机械系统包括各种元件，例如轴承，这些元件允许相应部分之间的相对旋转运动。例如，回转式系统可以包括经由轴承组件支撑旋转轴的固定外壳。轴承组件典型地直接安装到轴上，并允许固定外壳与旋转轴之间的相对旋转运动。

用于将轴承组件或其它机械元件安装到轴上的各种安装系统都是已知的，并且可从市场上买到。这些系统中有些系统利用了锥形套筒，所述锥形套筒紧致地配合在轴的外周与轴承组件的内环之间。套筒的渐缩外径接合轴承组件的渐缩内径，并使套筒与内环和轴两者形成干涉配合。这种配置的变型可以包括减轻对轴或轴承环上的锥形件的需求的多个套筒，以及用于压紧或拉动套筒至紧密接合状态的各种机械配置。

本领域技术人员熟悉这种系统的操作及其使用的局限。第一个局限涉及零件公差和这些零件之间的初始间隙的问题(即轴外径、套筒宽度、轴承组件的内径等问题)。这些是每个机械系统所固有的，这是因为每个部件都是在一定的公差范围内被制造，每个组件都具有一些初始间隙以允许用户组装和初始定位这些零件。用户通过将这些零件组装到初始位置或"基准零点"而消除该变化，所述初始位置或“零基准位置”表示所有这些公差和零件之间的初始间隙已经被消除的位置。该初始位置可能导致的问题在于，在没有精确建立初始位置的情况下，可能导致如下所述的其它组装问题。

除公差和所有配合零件之间的初始间隙之外，轴承组件本身还具有轴承内部件之间的初始内部间隙。太大量的内部间隙，并且尤其是太小的内部间隙，例如由内环过载引起的情况，可能导致轴承损坏，最终导致机械系统故障。

锥形套筒安装系统的另一个局限涉及驱动或拉动锥形套筒进入轴承组件和轴之间的接合的方式。在这些系统中，通常使用驱动螺纹推动锥形套筒到位。该驱动螺纹常常结合到套筒本身的外径中，因而需要螺纹不小于轴径。因为这些系统可以在很大的轴径(例如，10英寸和更大)上使用，所以螺纹本身必须也相对较大。因此，常常需要专用工具扭转接合尺寸过大的螺纹的大部件。而且，大直径螺纹的接触面积大，因而摩擦损耗增大。这些力结合锥形系统本身的摩擦力时导致必须施加在部件上以使套筒适当旋拧而接合的力矩非常大。而且，螺纹上的摩擦力可能变化很大，导致接合该螺纹所需的扭矩具有大量不确定性。因为该扭矩值常常用于确定初始位置和/或完全接合位置，所以这会成为问题。在该扭矩不是恒定的情况下，用户可能在其并未到达初始位置时不正确地认为其已经到达了初始位置，或者用户可能在其已经到达初始位置时认为其并未到达初始位置。这两种不希望的结果可能导致轴承损坏和/或机械系统故障。

发明内容

所以，本领域需要固定旋转部件、尤其是轴承和轴的技术，该技术减轻或解决现有技术的这些缺陷中的至少一些缺点。特别是需要组装套筒系统的方法，该方法允许精确判断套筒在轴承和轴之间或在任意两个同心配合的元件之间的初始接合状态和最终接合状态。

附图说明

图1是安装系统的分解透视图，示出了本发明的当前构思的实施例中的轴承组件、内部法兰、外部法兰、锥形套筒和紧固件；

图2是安装系统的截面视图，显示了位移销，所述位移销包括用于将外部法兰相对于内部法兰布置在基准零点位置的直销。

图3是图1的安装系统的另一视角的截面视图，显示了用于将外部法兰相对于内部法兰布置在基准零点位置的凸肩销。

图4显示了图1中的在基准零点位置的安装系统。

图5显示了图1中的在最终装载位置的安装系统。

图6是在外部法兰处观察的安装系统的正视图，其中外部法兰相对于内部法兰处于基准零点位置。因而，图6的视图是图4中视图的侧视图。

图7是图1中安装系统的端视图，显示了外部法兰抵接内部法兰的情况下的处于最终装载位置的安装系统。

具体实施方式