一種可自潤滑的合頁結(jié)構優(yōu)化設計

何璇

摘 要：為了解決傳統(tǒng)合頁潤滑效果差，潤滑持續(xù)時間較短的缺陷，在普通合頁的基礎上進行純機械結(jié)構優(yōu)化，通過兩扇合頁片相對旋轉(zhuǎn)時外桿相對內(nèi)桿旋轉(zhuǎn)；推桿沿外桿內(nèi)螺旋形的凸臺帶動推桿及推油環(huán)上下滑動；帶動潤滑油液位相對內(nèi)桿上下移動，實現(xiàn)自潤滑功能。在達到潤滑效果的同時節(jié)約成本，適于大批量生產(chǎn)。

關鍵詞：合頁；民用五金；Solidworks；優(yōu)化設計

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.15.013

0 引言

合頁是一類日常在日常生活中常見的民用五金構件，常用于門窗與家具的連接處，起連接與開合的作用。隨著應用領域不斷拓展，多種類、精工藝的合頁逐漸出現(xiàn)在市場中，如T型合頁、液壓式合頁等，以適應不同應用場所的需求。然而，在輕質(zhì)木門與家具中所采用的普通合頁，由于其結(jié)構簡單，價格低廉，仍然是廣大生產(chǎn)廠商的最佳選擇。

然而，現(xiàn)有的普通合頁由于結(jié)構簡單存在一些缺陷，其中最為重要的就是潤滑能力差。普通木門未設有加油處，加油時只能將油滴在合頁的縫隙中，通過多次開關門使?jié)櫥徒氩糠謪^(qū)域；這種方法不僅無法保持門面潔凈，潤滑持續(xù)時間也較短，平均3-5個月合頁又會發(fā)出摩擦聲，即需再次加油。因此，一種能夠快捷加油的自潤滑普通合頁裝置很有必要。

1 總體結(jié)構設計

如圖1、2所示，此類可自潤滑的普通合頁的主體結(jié)構由注油帽（1），兩個合頁片（2）、螺絲孔（3）、兩個外桿（4）、注油口（5）、推油環(huán)（6）、推桿（7）、限位槽（8）、螺旋形凸臺（9）、兩個內(nèi)桿（10）及內(nèi)桿連接件組成。限位槽設置在內(nèi)桿外壁作為限位機構，推桿可沿限位槽上下滑動。內(nèi)桿上端設有倒角。

2 傳動及潤滑方案設計

此類可自潤滑的普通合頁，包括兩個合頁片及固連外桿、兩個外桿內(nèi)均套有一個內(nèi)桿；位于上端的外桿與內(nèi)桿之間的環(huán)形間隙作為第一注油口，位于下端的外桿上端設有第二注油口；所述外桿內(nèi)部設有螺旋形的凸臺；外桿和內(nèi)桿之間設有推桿；所述推桿下端支撐在凸臺上，上端固連有推油環(huán)；所述推油環(huán)套在內(nèi)桿上；所述內(nèi)桿上設有限位機構，使得推桿只能沿內(nèi)桿軸向滑動；當兩個合頁片相對旋轉(zhuǎn)時，外桿相對內(nèi)桿旋轉(zhuǎn)；推桿沿外桿內(nèi)螺旋形的凸臺帶動推桿上下滑動；推動帶動推油環(huán)上下滑動；推油環(huán)上的潤滑油液位相對內(nèi)桿上下移動。

兩扇合頁片相對旋轉(zhuǎn)時，外桿相對內(nèi)桿旋轉(zhuǎn)；推桿沿外桿內(nèi)螺旋形的凸臺帶動推桿上下滑動；推動帶動推油環(huán)上下滑動；位于推油環(huán)上的潤滑油液位相對內(nèi)桿上下移動，能夠?qū)崿F(xiàn)重復多次自潤滑作用。同時，內(nèi)桿上端倒角使得內(nèi)桿上端與外桿之間間隙較大，開啟加油蓋加油時潤滑油可沿倒角較快流入內(nèi)外桿之間縫隙內(nèi)，實現(xiàn)加速注油進程的作用。相比于市面已有的具有潤滑功能的合頁，采用純機械結(jié)構進行潤滑，結(jié)構簡單易加工，廣泛適用于家居用品中；采用分模塊化設計，內(nèi)部構件即使損壞仍不影響合頁的正常功能；潤滑油均勻分布于推油環(huán)上表面，潤滑油液位相對內(nèi)桿上下移動，減少了潤滑油的浪費，提升潤滑油利用率，實現(xiàn)內(nèi)桿外壁全面潤滑的作用，減少了合頁構件間的摩擦損耗，相比于無潤滑作用的普通合頁而言延長了使用壽命。

3 設計方案優(yōu)點

本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，其顯著優(yōu)點：

（1）通過兩扇合頁片相對旋轉(zhuǎn)時，外桿相對內(nèi)桿旋轉(zhuǎn)；推桿沿外桿內(nèi)螺旋形的凸臺帶動推桿上下滑動；推動帶動推油環(huán)上下滑動；位于推油環(huán)上的潤滑油液位相對內(nèi)桿上下移動，能夠?qū)崿F(xiàn)自潤滑作用。

（2）通過內(nèi)桿上端設有倒角；使得內(nèi)桿上端與外桿之間間隙較大，開啟加油蓋加油時潤滑油可沿倒角較快流入內(nèi)外桿之間縫隙內(nèi)，實現(xiàn)快速注油的作用。

（3）通過潤滑油液均勻分布于推油環(huán)上表面，推動帶動推油環(huán)上下滑動時，位于推油環(huán)上的潤滑油液位相對內(nèi)桿上下移動，實現(xiàn)內(nèi)桿外壁360°全面潤滑的作用，提升潤滑油利用率，減少不必要的浪費。

（4）純機械結(jié)構實現(xiàn)潤滑功能，構件少，結(jié)構簡單，價格低廉，為合頁加油時可避免污染木門表面或家具表面，拆卸方式同普通合頁一樣簡單易行，可進行大批量加工，廣泛適用于家居用品中。

4 結(jié)語

（1）對合頁的實用性能和現(xiàn)有不足進行分析，從機械設計優(yōu)化的角度出發(fā)，利用SolidWorks三維制圖軟件完成了對可自潤滑的普通合頁的結(jié)構模型設計，并與傳統(tǒng)的普通合頁進行了性能比較，驗證了本設計的優(yōu)化性。

（2）與現(xiàn)有復雜工藝的可自潤滑合頁相比，純機械優(yōu)化的可自潤滑合頁減少了零件數(shù)目，降低了生產(chǎn)成本，縮短了研發(fā)周期，生產(chǎn)效率大大提高，而且讓設計的內(nèi)外部結(jié)構更為直觀，為進一步的改進與設計提供了依據(jù)。

參考文獻：

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