CN104458168B - 一种弹性试验工装 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种弹性试验工装。该工装通过沿轴向导向插套配合的套管和芯轴来连接挡圈的两个脚部，且套管和芯轴止旋装配在一起，这样在使用时，随着芯轴在套管内的轴向移动，分别连接在套管和芯轴上的挡圈的两个脚部会在直线方向被拉伸或挤压，以实现挡圈的两个脚部沿直线方向实现张合，因此本发明依靠芯轴和套管的轴向导向配合和止旋连接，实现了在挡圈的两个脚部相对张合的过程中，两脚部始终处于同一直线方向上，这样就不会出现两脚部相互错位的问题，从而解决了现有技术中通过卡钳来进行挡圈弹性试验的方式操作难度大、试验精度低的问题，提高了挡圈弹性测试的试验精度。

Description

一种弹性试验工装

技术领域

本发明涉及一种弹性试验工装。

背景技术

弹性挡圈的主要作用是紧固在轴上的圈形机件，可以防止装在轴上和孔中其他零件窜动，属于一种紧固件，是常用的机械零件。目前，机械紧固件检测领域中GB959.1-86对内、外挡圈的试验方法，只提到在径向用卡钳压缩和扩展到的尺寸，其他没有提及，尤其在试验中发现，随着挡圈的两个脚部的相对压缩与扩展，挡圈的两个脚部往往会出现轴向的相对错位乃至整体移动，导致挡圈的径向变形量不准确，使试验结果的精度也随之降低。而且随着挡圈的两个脚部在卡钳上的不断轴向移动，极易发生挡圈断裂的情况，断裂后的挡圈碎片高速蹦出将伤及周边的人员和财物，因此现有弹性试验中，利用卡钳来进行挡圈形变控制的方法，不但对挡圈的形变尺寸无法精确定位，或定位试件短暂，影响试验精度，也就是说只有在试验人员经验丰富的情况下，试验数据才接近真实数据，反之就偏离一些；而且在试验过程中容易出现挡圈断裂而伤及周围的人员和财物的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种弹性试验工装，旨在解决现有技术中通过卡钳来进行挡圈弹性试验的方式操作难度大、试验精度低的问题。

为了实现以上目的，本发明中弹性试验工装的技术方案如下：

弹性试验工装，包括沿轴向导向移动插套配合的套管和芯轴，套管和芯轴上对应设有用于阻止两者绕轴向相对转动的止旋结构，套管和芯轴上分别设有用于连接挡圈的两个脚部、以带动挡圈的两个脚部相对开合的脚连接部，套管和芯轴上的脚连接部沿两者的轴向相对设置。

套管和芯轴中一个为外周上直接的或通过固定连接的连接套间接的螺纹连接有螺套的第一部件、另一个是被螺套沿轴向限位挡止的第二部件，第二部件绕轴向可相对转动的装配在螺套上。

第一部件通过连接套间接的螺纹连接螺套，螺套螺纹连接在连接套的外周上，连接套与第一部件形成可沿轴向伸缩的伸缩杆，并在连接套和第一部件之间设有用于锁定两者相对位置的锁止机构。

锁止机构包括沿与连接套中轴线空间相错或相交的方向穿装在连接套上的偏心柱状的锁紧销轴，锁紧销轴处于第一部件的径向一侧，锁紧销轴在连接套上的转动行程中具有用于将第一部件顶压锁紧在连接套的内壁面上的锁紧位及用于松开第一部件而使第一部件可轴向移动的解锁位。

第一部件的外周面上设有与锁紧销轴适配的平面段，平面段和锁紧销轴平行。

套管为第一部件，芯轴为第二部件，且螺套的一端从连接套和套管的一端伸出，伸出端的孔沿上设有内翻的环形翻沿；芯轴的一端设有可绕轴线转动装配在所述环形翻沿内的转轴段，转轴段的外周上设有被环形翻沿的内环端面或外环端面挡止、并与环形翻沿绕轴向转动配合的环形肩部。

环形肩部上装配有与对应挡止的环端面绕轴向滚动配合的滚珠。

脚连接部上开设有供挡圈的脚部上插装的连接销插装的定位销孔。

芯轴和套管上开设有沿径向延伸并连通的卡装槽，卡装槽的槽口处于芯轴和套管的同侧端面上、并沿芯轴和套管的轴向凹陷，所述定位销孔为处于卡装槽的至少一侧槽壁上的穿孔。

止旋结构包括套管的管壁上开设的用于与定位销孔内插装的连接销沿套管轴向导向移动配合的止旋长孔，止旋长孔沿套管的轴向延伸。

本发明通过沿轴向导向插套配合的套管和芯轴来连接挡圈的两个脚部，且套管和芯轴止旋装配在一起，这样在使用时，随着芯轴在套管内的轴向移动，分别连接在套管和芯轴上的挡圈的两个脚部会在直线方向被拉伸或挤压，以实现挡圈的两个脚部沿直线方向实现张合，相比现有技术中挡圈的两个脚部在相对张合的过程中会出现错位的情况，本发明依靠芯轴和套管的轴向导向配合和止旋连接，实现了在挡圈的两个脚部相对张合的过程中，两脚部始终处于同一直线方向上，这样就不会出现两脚部相互错位的问题，从而解决了现有技术中通过卡钳来进行挡圈弹性试验的方式操作难度大、试验精度低的问题，提高了挡圈弹性测试的试验精度。

附图说明

图1是本发明的实施例的结构示意图；

图2是图1中芯轴的结构示意图；

图3是图2的左视图；

图4是图1中套管的结构示意图；

图5是图4的左视图；

图6是图1中顶推组件的结构示意图；

图7是图1中工装在应用于轴用挡圈弹性试验下的结构示意图；

图8是图1中工装在应用于孔用挡圈弹性试验下的结构示意图。

具体实施方式

本发明中弹性试验工装的实施例：如图1至图8所示，该工装是一种轴用、孔用挡圈的内外挡圈的试验工装，主要由从内向外依次套装的芯轴1、套管2和顶推组件3构成。芯轴1为圆柱段的光轴，芯轴1的左端开设有轴卡装槽11，轴卡装槽11的槽口为处于芯轴1的左端面直线方向上的直线开口，轴卡装槽11的两端开口分别处于芯轴1外周面的上下侧，轴卡装槽11沿芯轴1的轴向向右凹陷，轴卡装槽11的槽底面为从上下侧向中间逐渐凹陷的内凹弧面，并在轴卡装槽11的两侧槽壁上开设有一对定位卡槽12和两对轴定位销孔13，两定位卡槽12沿垂直轴卡装槽11的方向延伸且在轴卡装槽11的前后两侧相对连通，两对轴定位销孔13中靠左的一对比靠右的一对孔径大，且同对中两轴定位销孔13与轴卡装槽11垂直贯通；芯轴1的右端面上通过紧固螺钉16同轴固定有两圆片状的装配盘14，两装配盘14在芯轴1的右端形成了凸设在芯轴1的外周面上的环形肩部，并在装配盘14上开设有两个上下对称设置的沉孔状的落球孔，两装配盘14上的落球孔为沿相背方向孔径缩小的止脱孔，以使落球孔内装入的滚珠15在从两装配盘14的相背侧露出的情况下，既可以自由滚动，又不会从两个装配盘14的相背侧脱出。套管2为沿左右方向直线延伸的圆管，套管2的外周面的顶部为前后延伸的平面段24，套管2的左段为开设与轴卡装槽11适配的套卡装槽21的连接段、右段为与芯轴1的外周面沿左右方向同轴导向移动配合的导管段，套卡装槽21为沿套管2的径向贯通内外壁面的直通槽，套卡装槽21有两个并对称布置在套卡装槽21的上下侧；连接段的管壁上从左到后依次开设有三对从大到小间隔排布的套定位销孔22和一对止旋长孔23，同对中两定位销孔沿套管2轴向相对，而两止旋长孔23也沿套管2径向相对，两止旋长孔23为与连接销沿左右方向导向移动配合的导向长孔。顶推组件3由同轴螺纹连接的连接套31和螺套32构成，其中连接套31的左段为套装在套管2外周上的锁止段、右段为螺纹连接在螺套32内的螺纹段，锁止段的管壁上穿装有偏心柱状的锁紧销轴33；螺套32的右端从连接套31的右侧伸出，伸出端的孔沿上凸设有内翻的环形翻沿34，该环形翻沿34的内壁面与芯轴1右端的转轴段绕左右方向旋转配合，环形翻沿34的左右两侧的环端面为与环形凸肩在左右方向挡止配合的挡止端面。

本实施例中芯轴1左端在径向开一小段通槽状的卡装槽，在卡装槽的垂直方向打几个大小不等的轴定位销孔13，规格不同的轴定位销孔13是用来插连接销而固定规格不等的挡圈的脚部的，并在左端部开个与卡装槽垂直的半圆通槽，以便于完成小规格的孔用挡圈的压缩；芯轴1的右端有环形凸肩，环形凸肩上设有钢珠滑道，钢珠滑道是有两个滚珠15在180°方向被固定，固定方法是用紧固螺钉16把两片带有沉孔的圆片固定，露出来的滚珠15部分就是滑道，此滑道有减少摩擦的作用。套管2的顶部沿轴线方向铣一平面，是用来与锁紧销轴33配合防止而连接套31在径向转动和实现连接套31锁紧的；套管2的左端在垂直轴线方向开通槽状的套卡装槽21，并在垂直卡装槽的方向打几个通孔状的套定位销孔22和铣一条通槽状的止旋长孔23，该套卡装槽21用来放挡圈的，垂直卡装槽方向的套定位销孔22是固定挡圈一端的，垂直卡装槽方向铣的止旋长孔23是来让固定挡圈另一端的芯轴1在套管2中滑动的。连接套31上有锁紧销轴33，锁紧销轴33是偏心圆柱，与套管2的轴向平面配合防止连接套31转圈和锁紧连接套31，实验时把挡圈的一端固定在套管2上，另一端固定在芯轴1上后，移动连接套31让挡圈快速加上扩张或收缩的预载，次时锁紧连接套31，旋转连接套31上的螺母来达到挡圈扩张或收缩的要求尺寸。反复5次，弹性实验就完成了。

在进行轴用挡圈的弹性测试时，该工装的组装需先先把螺母旋装在连接套31上，再把连接套31套装在套管2上，再把芯轴1从套管2的连接套31安装端插入。在试验阶段，先把轴用挡圈的一只脚用连接销固定在套管2的套定位销孔22上，把轴用挡圈的另一只脚用连接销固定在芯轴1的轴定位销孔13上；滑动连接套31后，将连接套31通过锁紧销轴33锁紧在套管2上，并旋转螺套32，使轴用挡圈扩张至要求尺寸，回旋螺套32使轴用挡圈恢复原尺寸，反复5次；最后，卸下轴用挡圈，测量尺寸，试验完毕。

在进行孔用挡圈的弹性测试时，先把连接套31套装在套管2上，再把芯轴1从套管2的装连接套31的一端插入，再把螺套32旋在连接套31上。试验步骤与轴用挡圈一样，只是操作螺套32的旋转方向相反。

在上述实施例中，通过螺套和连接套来实现螺旋传动，而带动套管和芯轴在轴向相背移动，在其他实施例中，套管和芯轴也可以抽拉而实现相对移动。

在上述实施例中，套管和芯轴上的连接挡圈的脚部的脚连接部均为定位销孔，在其他实施例中，该定位销孔也可以通过套管和芯轴上自带的连接销、螺纹孔、螺钉等结构替换。

在上述实施例中，套管和芯轴通过止旋长孔和连接销的配合来实现直线，在其他实施例中，套管和芯轴也可以通过花键配合、型面配合等配合方式来实现止旋。

Claims (9)

1.弹性试验工装，其特征在于，包括沿轴向导向移动插套配合的套管和芯轴，套管和芯轴上对应设有用于阻止两者绕轴向相对转动的止旋结构，套管和芯轴上分别设有用于连接挡圈的两个脚部、以带动挡圈的两个脚部相对开合的脚连接部，套管和芯轴上的脚连接部沿两者的轴向相对设置，套管为外周上直接的或通过固定连接的连接套间接的螺纹连接有螺套的第一部件、芯轴是被螺套沿轴向限位挡止的第二部件，第二部件绕轴向可相对转动的装配在螺套上。

2.根据权利要求1所述的弹性试验工装，其特征在于，第一部件通过连接套间接的螺纹连接螺套，螺套螺纹连接在连接套的外周上，连接套与第一部件形成可沿轴向伸缩的伸缩杆，并在连接套和第一部件之间设有用于锁定两者相对位置的锁止机构。

3.根据权利要求2所述的弹性试验工装，其特征在于，锁止机构包括沿与连接套中轴线空间相错或相交的方向穿装在连接套上的偏心柱状的锁紧销轴，锁紧销轴处于第一部件的径向一侧，锁紧销轴在连接套上的转动行程中具有用于将第一部件顶压锁紧在连接套的内壁面上的锁紧位及用于松开第一部件而使第一部件可轴向移动的解锁位。

4.根据权利要求3所述的弹性试验工装，其特征在于，第一部件的外周面上设有与锁紧销轴适配的平面段，平面段和锁紧销轴平行。

5.根据权利要求1所述的弹性试验工装，其特征在于，套管为第一部件，芯轴为第二部件，且螺套的一端从连接套和套管的一端伸出，伸出端的孔沿上设有内翻的环形翻沿；芯轴的一端设有可绕轴线转动装配在所述环形翻沿内的转轴段，转轴段的外周上设有被环形翻沿的内环端面或外环端面挡止、并与环形翻沿绕轴向转动配合的环形肩部。

6.根据权利要求5所述的弹性试验工装，其特征在于，环形肩部上装配有与对应挡止的环端面绕轴向滚动配合的滚珠。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的弹性试验工装，其特征在于，脚连接部上开设有供挡圈的脚部上插装的连接销插装的定位销孔。

8.根据权利要求7所述的弹性试验工装，其特征在于，芯轴和套管上开设有沿径向延伸并连通的卡装槽，卡装槽的槽口处于芯轴和套管的同侧端面上、并沿芯轴和套管的轴向凹陷，所述定位销孔为处于卡装槽的至少一侧槽壁上的穿孔。

9.根据权利要求7所述的弹性试验工装，其特征在于，止旋结构包括套管的管壁上开设的用于与定位销孔内插装的连接销沿套管轴向导向移动配合的止旋长孔，止旋长孔沿套管的轴向延伸。