CN104842020A - 装夹圆柱直齿渐开线花键孔齿轮的夹具 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种装夹圆柱直齿渐开线花键孔齿轮的夹具，具有安装轴，包括位于一端的施力段、位于另一端的定位段、以及位于施力段和定位段之间的装夹段，装夹段具有一定锥度；膨胀套，包括具有一定锥度的套体及位于套体端部的套头；夹紧环，环身由多个与圆柱直齿渐开线花键孔相匹配的花键齿组成，花键齿的内壁与套体相贴合；以及施力部件，能够沿施力段进行轴向移动，当施力部件向装夹段方向轴向运动并挤压套头时，瓣爪膨胀，对夹紧环施加向外的力，圆柱直齿渐开线花键孔齿轮被夹紧固定。本发明所提供的夹具能够将圆柱直齿渐开线花键孔齿轮装夹在机床上，满足机床对渐开线花键孔齿轮进行进一步修形的需求。

Description

装夹圆柱直齿渐开线花键孔齿轮的夹具

技术领域

本发明涉及一种夹具，尤其涉及一种装夹圆柱直齿渐开线花键孔齿轮的夹具，属于机械加工的工件夹紧装置技术领域。

背景技术

圆柱直齿渐开线花键孔齿轮(以下简称渐开线花键孔齿轮)作为一种重要的联接方式，广泛应用于机械制造业中，特别是现代汽车、摩托车制造业。由于渐开线花键齿数多，齿根部厚，承载能力强，易自动定心，安装精度高，使用范围日趋广泛。

渐开线花键孔齿轮常采用冷搓、冷打、冷挤等无切屑加工方法来加工制造。在使用过程中，渐开线花键孔齿轮的齿面磨损和齿面点蚀是渐开线花键孔齿轮失效的主要原因，但由于制造和安装过程中，误差不可避免，渐开线花键孔齿轮传动设备的振动以及噪声往往会比较大，特别对于高速、重载传动设备以及对稳定性要求较高的传动设备中，振动和噪声的问题尤为突出。

为了使渐开线花键孔齿轮的啮合刚度变化比较缓和，减小由于基节误差和受载变形引起的啮入和啮出冲击，同时减小因渐开线花键轴及渐开线花键孔齿轮本体受载后发生弯曲及扭转弹性变形，使齿面载荷分布均匀，避免引起高负荷区的齿面破坏或折断，改善其运转的性能，提高承载能力，延长渐开线花键孔齿轮的使用寿命，需要对渐开线花键孔齿轮进行齿廓和齿向修形。

发明内容

本发明的目的是提供一种装夹圆柱直齿渐开线花键孔齿轮的夹具，以解决上述问题。另外，本发明主要是针对采用大径定心的圆柱直齿渐开线花键孔齿轮。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种装夹圆柱直齿渐开线花键孔齿轮的夹具，用于将圆柱直齿渐开线花键孔齿轮装夹在机床上，由机床对圆柱直齿渐开线花键孔齿轮进行修形，其特征在于，具有：

安装轴，包括位于一端的施力段、位于另一端的定位段、以及位于施力段和定位段之间的装夹段，施力段和定位段的端面上设有与机床相匹配的顶尖孔，用于将安装轴装夹在机床上，定位段和装夹段呈阶梯结构，装夹段具有一定锥度；

膨胀套，包括具有一定锥度的套体及位于套体端部的套头，套体的锥度与装夹段的锥度相同，由多个瓣爪和爪槽组成，瓣爪的内壁与装夹段相接；

夹紧环，包括环身及位于该环身端部的环头，环身由多个与圆柱直齿渐开线花键孔相匹配的花键齿组成，花键齿的内壁与套体相贴合，环头与定位段的端面相贴合，当圆柱直齿渐开线花键孔齿轮套在夹紧环上时，花键齿的外壁与圆柱直齿渐开线花键的键齿匹配贴合；以及

施力部件，能够沿施力段进行轴向移动，当施力部件向装夹段方向轴向运动并挤压套头时，瓣爪膨胀，对夹紧环施加向外的力，圆柱直齿渐开线花键孔齿轮被夹紧固定。

本发明的技术方案的进一步特征在于：施力部件包括压紧件和与压紧件的一端相连的固定挡圈，压紧件和固定挡圈之间具有与套头相匹配的放置槽，当套头位于放置槽内，压紧件和固定挡圈夹紧套头。

进一步的，上述压紧件为压紧螺母，施力段具有与压紧螺母相匹配的螺纹。

进一步的，上述压紧件和固定挡圈可拆卸相连。

与背景技术相比，本发明的技术方案具有与渐开线花键相匹配的夹紧环以及与夹紧环的内壁相贴合的膨胀套，当施力部件对膨胀套向定位段方向进行轴向施力，膨胀套的瓣爪向外膨胀，对夹紧环施加向外的力，从而使夹紧环夹紧渐开线花键，再通过安装轴两端的顶尖孔，将装夹好渐开线花键的夹具安装在机床上，即可满足机床对渐开线花键孔齿轮进行进一步修形的需求。

附图说明

图1为装夹圆柱直齿渐开线花键孔齿轮的夹具在实施例中的结构示意图；

图2为图1中的A-A剖视图；

图3为实施例中安装轴的结构示意图；

图4为实施例中膨胀套的结构示意图；

图5为图4中膨胀套的B-B剖视图；

图6为实施例中夹紧环的结构示意图；

图7为实施例中夹紧环和渐开线花键孔的匹配说明图；

图8为图2的局部放大图；

图9为实施例中压紧螺母与施力段的匹配说明图；

图10为实施例中固定挡圈的结构示意图；以及

图11为实施例中装夹圆柱直齿渐开线花键孔齿轮的夹具的剖视说明图。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明所涉及的装夹圆柱直齿渐开线花键孔齿轮的夹具的具体实施形态做进一步的描述。

<实施例>

本实施例所提供的装夹圆柱直齿渐开线花键孔齿轮的夹具可以将圆柱直齿渐开线花键孔齿轮(以下简称渐开线花键孔齿轮)安装在现有的机床上进行修形。在本实施例中，所使用的机床为CN102729126A所提供的多功能成型磨削机床。

图1为装夹圆柱直齿渐开线花键孔齿轮的夹具在实施例中的结构示意图。

图2为图1中的A-A剖视图。

如图1和2所示，本实施例所提供的夹具10具有安装轴11、安装在安装轴上11的膨胀套12、安装在膨胀套12上的夹紧环13以及对膨胀套12施力的施力部件14。

图3为实施例中安装轴的结构示意图。

如图2和3所示，安装轴11包括位于一端的施力段15、位于另一端的定位段16、以及位于施力段15和定位段16之间的装夹段17。施力段15一端为具有螺纹的螺纹端151，另一端的端面上设有第一顶尖孔152。定位段16由定位端部161及于定位端部161相连的固定端部162组成，定位端部161的端面上设有与机床相匹配的第二顶尖孔163，第一顶尖孔152和第二顶尖孔163用于将安装轴11装夹在机床上。固定端部162和装夹段17呈阶梯型。装夹段17自身也呈阶梯型分布，由高到低依次包括第一阶梯层171和与第一阶梯层171一体相连的第二阶梯层172，第一阶梯层171与固定端部162一体相连且直径小于固定端部162的直径，第二阶梯层172呈圆台形，锥度为1:20，最大直径小于第一阶梯层171的直径。

图4为实施例中膨胀套的结构示意图。

图5为图4中膨胀套的B-B剖视图。

如图2，4和5所示，膨胀套12包括圆锥形的套体121及位于套体121端部的套头122，套体121为与第二阶梯层172相匹配的圆锥形，锥度为1:20，由多个瓣爪123和多个爪槽124交替分布组成，瓣爪123的内壁的一部分与第二阶梯层172的横面紧密贴合。瓣爪123的尾端与第一阶梯层171之间具有一定距离。

图6为实施例中夹紧环的结构示意图。

图7为实施例中夹紧环和渐开线花键孔齿轮的匹配说明图。

如图2，6，和7所示，夹紧环13包括环身131及位于环身131端部的环头132。环身131由多个与渐开线花键孔齿轮18的键齿181相匹配的花键齿133组成。内壁部分与瓣爪123紧密贴合，部分与第一阶梯层171紧密贴合，外壁与键齿181紧密嵌合。环头132的端面与固定端部162的端面紧密贴合。

图8为图2的局部放大图。

图9为实施例中压紧螺母与施力段的匹配说明图。

图10为实施例中固定挡圈的结构示意图。

如图2，8，9和10所示，施力部件14包括压紧件141和与压紧件141的尾端可拆卸相连的固定挡圈142。在本实施例中，压紧件141为压紧螺母，该压紧螺母141内壁上具有与施力段15的螺纹相匹配螺纹，该压紧螺母141尾端的外壁上具有与施力段15的螺纹旋向相反的螺纹。固定挡圈142的内壁设有与压紧螺母141尾端的螺纹相匹配的螺纹。压紧螺母141和固定挡圈142匹配相连后，二者之间形成一个与套头122相匹配的放置槽，当套头122放置在放置槽内后，旋紧固定挡圈142，压紧螺母141和固定挡圈142将套头122夹住。

图11为实施例中圆柱直齿渐开线花键孔齿轮夹具的剖视说明图。

如图11所示，使用本实施例所提供的装夹圆柱直齿渐开线花键孔齿轮的夹具10，将渐开线花键18装夹在机床上时：首先，将渐开线花键18套在夹紧环13的环身131上；其次，将夹紧环13套在安装轴11上，环头132的端面与固定端部162的端面相贴合，内壁与第一阶梯层171紧密贴合，内壁与第二阶梯层172之间具有套体放置空间，该套体放置空间与膨胀套12的套体121的尺寸相匹配；再次，将套头122放置在放置槽内，旋扭固定挡圈142使套头122被固定挡圈142和压紧螺母141夹紧，将压紧螺母141装在施力段15处，瓣爪123插入套体放置空间内，瓣爪123外壁与花键齿133的内壁相贴合，旋钮压紧螺母122向装夹段17方向轴向运动，套头122受到来自压紧螺母141的挤压，带动套体121向第一阶梯层171轴向移动，由于第二阶梯层172具有一定锥度，套体121轴向移动时，使瓣爪123横向膨胀，瓣爪123横向胀开的距离与压紧螺母141移动的距离成一定比例关系。最终瓣爪123将夹紧环13胀开并撑满渐开线花键18，达到渐开线花键18工艺要求的加工尺寸的公差要求。最后，通过顶尖孔将装配好渐开线花键孔齿轮18的夹具10安装在机床上进行修形。

当修形完毕，反方向旋钮压紧螺母141，压紧螺母141和固定挡圈142夹住套头122将瓣爪123从套体放置空间内拉出，取下夹紧环13，从夹紧环13上取下渐开线花键18。

与背景技术相比，本实施例所提供的夹具具有与渐开线花键孔齿轮相匹配的夹紧环以及与夹紧环的内壁紧密贴合的膨胀套，施力部件对膨胀套向渐开线花键孔齿轮定位段方向轴向施力，使膨胀套的瓣爪向外膨胀，对夹紧环施加向外的力，从而使夹紧环夹紧渐开线花键孔齿轮，再通过安装轴两端的顶尖孔，将固定好渐开线花键孔齿轮的夹具安装在机床上，即可满足对渐开线花键孔齿轮进行进一步修形的需求。

另外，由于本实施例所提供的夹具的压紧螺母和施力段螺纹匹配相连，压紧螺母和固定挡圈螺纹匹配相连，其他组件均为紧密贴合结构，因此安装和拆卸较为容易，尤其是在拆卸时，旋钮压紧螺母即可完成拆卸，不必采用工具敲击膨胀套等即可方便拉出，不仅省时省力，也不会损伤工件。

另外，夹紧环在胀紧的情况下累计误差较小，有利于提高渐开线花键孔齿轮的加工精度。

另外，本实施例所提供的夹具所需零部件简单易得，制造容易。

当然，本发明所涉及的装夹圆柱直齿渐开线花键孔齿轮的夹具并不仅仅限定于上述实施例中的内容。以上结构仅为本发明构思下的基本说明，而依据本发明的技术方案所作的任何等效变换，均属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种装夹圆柱直齿渐开线花键孔齿轮的夹具，用于将所述圆柱直齿渐开线花键孔齿轮装夹在机床上，由所述机床对所述圆柱直齿渐开线花键孔齿轮进行修形，其特征在于，具有：

安装轴，包括位于一端的施力段、位于另一端的定位段、以及位于所述施力段和所述定位段之间的装夹段，所述施力段和所述定位段的端面上设有与所述机床相匹配的顶尖孔，用于将所述安装轴装夹在所述机床上，所述定位段和所述装夹段呈阶梯结构，所述装夹段具有一定锥度；

膨胀套，包括具有一定锥度的套体及位于所述套体端部的套头，所述套体的锥度与所述装夹段的锥度相同，由多个瓣爪和爪槽组成，所述瓣爪的内壁与所述装夹段相接；

夹紧环，包括环身及位于该环身端部的环头，所述环身由多个与所述圆柱直齿渐开线花键相匹配的花键齿组成，所述花键齿的内壁与套体相贴合，所述环头与所述定位段的端面相贴合，当所述圆柱直齿渐开线花键孔齿轮套在所述夹紧环上时，所述花键齿的外壁与所述圆柱直齿渐开线花键孔齿轮的键齿匹配贴合；以及

施力部件，能够沿所述施力段进行轴向移动，当所述施力部件向所述装夹段方向轴向运动并挤压所述套头时，所述瓣爪膨胀，对所述夹紧环施加向外的力，所述圆柱直齿渐开线花键孔齿轮被夹紧固定。

2.根据权利要求1所述的装夹圆柱直齿渐开线花键孔齿轮的夹具，其特征在于：

其中，所述施力部件包括压紧件和与所述压紧件的一端相连的固定挡圈，所述压紧件和所述固定挡圈之间具有与所述套头相匹配的放置槽，当所述套头位于所述放置槽内，所述压紧件和所述固定挡圈夹紧所述套头。

3.根据权利要求2所述的装夹圆柱直齿渐开线花键孔齿轮的夹具，其特征在于：

其中，所述压紧件为压紧螺母，所述施力段具有与所述压紧螺母相匹配的螺纹。

4.根据权利要求2所述的装夹圆柱直齿渐开线花键孔齿轮的夹具，其特征在于：

其中，所述压紧件和所述固定挡圈可拆卸相连。