CN106011437B - 曲轴的渗碳淬火工装 - Google Patents

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Abstract

一种曲轴的渗碳淬火工装，包括平板和立柱，平板具有上表面、下表面和若干个渗碳淬火单元，通孔位于渗碳淬火单元的中心，3个曲轴定位小孔的圆心和3个曲轴定位大孔的圆心交错均布在渗碳淬火单元的以R为半径的同一圆周上；曲轴定位小孔的直径为D1，曲轴定位大孔的直径为D2，通孔的直径为D3，D1=（0.65～0.99）×D3和D2=（1.01～1.35）×D3,R＞0.5×(D2+D3)，通孔的直径D3的范围为8mm至72mm，且不同渗碳淬火单元的曲轴定位小孔、曲轴定位大孔的直径可以相同也可各不相同。本发明结构简单、可使曲轴和曲轴花键的渗碳淬火变形量小，不仅提高装炉的种类，而且提高了曲轴的装炉量。

Description

曲轴的渗碳淬火工装
技术领域
本发明涉及一种工装，尤其是涉及一种曲轴的渗碳淬火工装。
背景技术
随着中国装备制造业进一步的转型升级，工业机器人也被列为十大重大发展方向之一。其中减速器、伺服驱动系统、控制系统是机器人三大核心技术及基础部件。工业机器人用精密减速器一般采用传动及谐波传动，这是由于其在刚性、寿命、效率、体积、传动比、传动精度等方面具有明显优势。为了实现减速器这些优势，通常对减速器的核心部件都有严格的加工要求。如曲轴作为减速器的核心传动部件，其加工精度就有非常高的要求，尤其是曲轴端部的花键，要求在渗碳淬火后花键不经过其他机加工处理，还具有良好的精度。因此，如何控制曲轴和曲轴花键的渗碳淬火变形量成为了技术难点。
另外，为了满足各类规格机器人的使用，减速器的型号也是众多。这样造成了曲轴的种类也有很多种，通常，在生产中如果不采取相应的措施，则会造成不同型号的曲轴无法一起装炉，从而减少了曲轴的装炉量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单、曲轴和曲轴花键的渗碳淬火变形量小且能够提高曲轴的装炉量的曲轴的渗碳淬火工装。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是：
一种曲轴的渗碳淬火工装，其创新点在于：包括平板和立柱，所述平板具有上表面、下表面和若干个渗碳淬火单元，所述立柱装配连接在平板上且一端伸出平板的下表面，所述渗碳淬火单元包括3个曲轴定位小孔、3个曲轴定位大孔和1个通孔，所述通孔位于渗碳淬火单元的中心， 3个曲轴定位小孔的圆心和3个曲轴定位大孔的圆心交错均布在渗碳淬火单元的以R为半径的同一圆周上；
所述曲轴定位小孔的直径为D1，曲轴定位大孔的直径为D2，通孔的直径为D3，且D1=（0.65～0.99）×D3, D2=（1.01～1.35）×D3, R＞0.5×( D2 +D3 ) ，其中通孔（1-3-3）的直径D3的范围为8mm至72mm。
所述平板上具有支撑孔，所述立柱装配连接在平板的支撑孔中，其中通孔的直径D3的范围优选为11至49mm。
所述支撑孔为5～12个且均布在平板四周和/或中间。
所述平板上具有吊装孔。
所述吊装孔有4个且两两分布在平板的两侧。
所述平板的上表面与下表面之间的平行度为0.10mm～0.25mm。
所述立柱的第一种结构形式为所述立柱包括头部、凸肩部和腿部且凸肩部位于头部和腿部之间，所述立柱的头部装配连接在平板的支撑孔中，且立柱的凸肩部抵靠在平板的下表面上。所述立柱的腿部的直径小于平板的支撑孔的直径，立柱的头部的高度小于平板的厚度, 所述立柱的头部和腿部的直径相同。
所述立柱的第二种结构形式为所述立柱是空心结构的套筒。
所述曲轴定位小孔、曲轴定位大孔、通孔、吊装孔、支撑孔和平板的边角部均有倒角。
本发明的好处是：（1）由于本发明的渗碳淬火单元的曲轴定位小孔和曲轴定位大孔的直径不同且不同渗碳淬火单元的曲轴定位小孔的直径之间和曲轴定位大孔的直径之间可以相同也可以各不相同，因此可适应两种或多种不同直径的曲轴，使不同型号的曲轴可以一起装炉，这样不仅可以提高装炉的种类，还能够大大提高曲轴的装炉量。另外，由于不同直径曲轴定位小孔和曲轴定位大孔的直径可与不同的机器人减速器曲轴的光杆部分的直径完成匹配，保证了曲轴与平板的垂直度，因此曲轴和曲轴花键的渗碳淬火变形量小；（2）由于本发明每个渗碳淬火单元的通孔位于渗碳淬火单元的中心且3个曲轴定位小孔的圆心和3个曲轴定位大孔的圆心交错均布在渗碳淬火单元的以R为半径的同一圆周上，且曲轴定位小孔的直径D1、曲轴定位大孔的直径D2、通孔的直径D3具有下述关系： D1=（0.65～0.99）×D3，D2=（1.01～1.35）×D， R＞0.5×( D2 +D3 )，其中通孔的直径D3的范围为8mm至72mm，因此可以保证渗碳过程中气流的畅通，淬火过程中淬火介质的流通，从而保证渗碳淬火的质量和性能的一致性，使曲轴和曲轴花键的渗碳淬火变形量小；（3）由于本发明的立柱装配连接在平板上，使得平板在高温下不容易变形，因此可保证了曲轴的垂直度，使曲轴和曲轴花键的渗碳淬火变形量小；（4）由于本发明立柱的一端伸出平板的下表面，因此在使用时可将一个曲轴的渗碳淬火工装的伸出平板的下表面的立柱下端插入另一个曲轴的渗碳淬火工装，多个曲轴的渗碳淬火工装多层叠加放置，因此能够提高曲轴的装炉量，结构也简单。
附图说明
图1为本发明的曲轴的渗碳淬火工装的立体结构示意图；
图2为图1中的平板的俯视图；
图3为渗碳淬火单元的示意图；
图4为图2的A-A剖面图；
图5为第一种结构形式立柱的主视图；
图6为第二种结构形式立柱的主剖视图；
图7为本发明在装上曲轴时的状态示意图；
图8为本发明在多层叠加放置时的状态示意图。
具体实施方式
以下结合附图给出的实施例对本发明作进一步详细的说明。
如图1~4所示，一种曲轴的渗碳淬火工装，其创新点在于：包括平板1和立柱2，所述平板1具有上表面1-1、下表面1-2和若干个渗碳淬火单元1-3，所述立柱2装配连接在平板1上且一端伸出平板1的下表面1-2，所述渗碳淬火单元1-3包括3个曲轴定位小孔1-3-1、3个曲轴定位大孔1-3-2和1个通孔1-3-3，所述通孔1-3-3位于渗碳淬火单元1-3的中心， 3个曲轴定位小孔1-3-1的圆心和3个曲轴定位大孔1-3-2的圆心交错均布在渗碳淬火单元1-3的以R为半径的同一圆周上；
所述曲轴定位小孔1-3-1的直径为D1，曲轴定位大孔1-3-2的直径为D2，通孔1-3-3的直径为D3，且D1=（0.65～0.99）×D3, D2=（1.01～1.35）×D3, R＞0.5×( D2 +D3 ) ，其中通孔1-3-3的直径D3的范围为8mm至72mm。且不同渗碳淬火单元1-3的曲轴定位小孔1-3-1的直径之间、曲轴定位大孔1-3-2的直径之间可以相同也可各不相同。
如图1、2、4所示，所述平板1上具有支撑孔1-5，所述立柱2装配连接在平板1的支撑孔1-5中，其中通孔1-3-3的直径D3的范围优选为11至49mm。
所述支撑孔1-5和立柱2均为5～12个且均布在平板1四周和/或中间。这样设置可使得平板1在高温下的平面度更好，从而保证了曲轴的垂直度，使曲轴和曲轴花键的渗碳淬火变形量小。
如图1、2所示，所述平板1上具有吊装孔1-4。吊装孔1-4可方便曲轴的渗碳淬火工装10的拆卸和搬运, 在使用大型平板1时吊装孔1-4是必须的。
所述吊装孔1-4有4个且两两分布在平板1的两侧。这样可使曲轴的渗碳淬火工装10在拆卸和搬运时更平稳。
如图1、4所示，所述平板1的上表面1-1与下表面1-2之间的平行度为0.10mm～0.25mm。
如图1、5所示，所述立柱的第一种结构形式为所述立柱2包括头部2-1、凸肩部2-2和腿部2-3且凸肩部2-2位于头部2-1和腿部2-3之间，所述立柱2的头部2-1装配连接在平板1的支撑孔1-5中，且立柱2的凸肩部2-2抵靠在平板1的下表面1-2上。这样设置可方便多个曲轴的渗碳淬火工装10多层叠加放置，提高了曲轴的装炉量。
所述立柱2的腿部2-3的直径小于平板1的支撑孔1-5的直径，立柱2的头部2-1的高度小于平板1的厚度。这样设置可方便多个曲轴的渗碳淬火工装10多层叠加放置并使多个曲轴的渗碳淬火工装10多层叠加放置时更稳定，提高了曲轴的装炉量。
所述立柱2的头部2-1和腿部2-3的直径相同。这样设置可方便多个曲轴的渗碳淬火工装10多层叠加放置，提高了曲轴的装炉量。
如图6所示，所述立柱的第二种结构形式为所述立柱2是空心结构的套筒，可配合炉内工装一起使用。此时立柱2外径大于平板1的支撑孔1-5直径。这样设置也可方便多个曲轴的渗碳淬火工装10多层叠加放置，提高了曲轴的装炉量。
如图4所示，所述曲轴定位小孔1-3-1、曲轴定位大孔1-3-2、通孔1-3-3、吊装孔1-4、支撑孔1-5和平板1的边角部均有倒角。设置倒角有利于提高曲轴的渗碳淬火工装10的寿命，且可方便曲轴的渗碳淬火工装10拆卸和工件的装炉。
如图1~5所示，由于渗碳淬火单元1-3的曲轴定位小孔1-3-1和曲轴定位大孔1-3-2的直径不同且不同渗碳淬火单元1-3的曲轴定位小孔1-3-1的直径之间和曲轴定位大孔1-3-2的直径之间可以相同也可以各不相同，因此可适应两种或多种不同直径的曲轴，使不同型号的曲轴可以一起装炉，这样可以提高装炉的种类，从而大大提高了曲轴的装炉量。且由于不同直径曲轴定位小孔1-3-1的直径和曲轴定位大孔3-2的直径可与不同的机器人减速器曲轴的光杆部分的直径完成匹配，因此可使曲轴和曲轴花键的渗碳淬火变形量小。
由于每个渗碳淬火单元1-3的通孔1-3-3位于渗碳淬火单元1-3的中心， 3个曲轴定位小孔1-3-1的圆心和3个曲轴定位大孔1-3-2的圆心交错均布在渗碳淬火单元1-3的以R为半径的同一圆周上，且曲轴定位小孔1-3-1的直径D1、曲轴定位大孔1-3-2的直径D2、通孔1-3-3的直径D3具有下述关系： D1=（0.65～0.99）×D3，D2=（1.01～1.35）×D3，R＞0.5×(D2 +D3 )，其中通孔1-3-3的直径D3的范围为8mm至72mm，可以保证渗碳过程中气流的畅通，淬火过程中淬火介质的流通，因此保证渗碳淬火的质量和性能的一致性，使曲轴和曲轴花键的渗碳淬火变形量小。
由于本发明的曲轴的渗碳淬火工装10在使用时曲轴插入平板1中且立柱2装配连接在平板1上，使得平板1在高温下不容易变形，因此可保证了曲轴的垂直度，使曲轴和曲轴花键的渗碳淬火变形量小。
由于本发明的曲轴的渗碳淬火工装10的立柱2的一端伸出平板1的下表面1-2，在使用时可将一个曲轴的渗碳淬火工装10的伸出平板1的下表面1-2的立柱2下端插入另一个曲轴的渗碳淬火工装10，多个曲轴的渗碳淬火工装10多层叠加放置，因此能够提高了曲轴的装炉量，结构也简单。
如图7、8所示，本发明的曲轴的渗碳淬火工装10在使用时，将待处理的小曲轴3和大曲轴4的光杆分别插入平板1的曲轴定位小孔1-3-1和曲轴定位大孔1-3-2中进行定位。小曲轴3和大曲轴4的曲柄下端面与平板1的上表面1-1接触。
如图8所示，多个曲轴的渗碳淬火工装10可以多层叠加放置，且第N+1层的曲轴的渗碳淬火工装10的立柱2的腿部2-3插在第N层的曲轴的渗碳淬火工装10的平板1相应的支撑孔1-5中，第N+1层的曲轴的渗碳淬火工装10的立柱2的腿部2-3的下端面与第N层的曲轴的渗碳淬火工装10的立柱2的头部2-1上端面接触。本发明通过多层叠加放置，不仅可以提高装炉的种类，而且大大提高了曲轴的装炉量。

Claims (10)

1.一种曲轴的渗碳淬火工装，其特征在于：包括平板（1）和立柱（2），所述平板（1）具有上表面（1-1）、下表面（1-2）和若干个渗碳淬火单元（1-3），所述立柱（2）装配连接在平板（1）上且一端伸出平板（1）的下表面（1-2），所述渗碳淬火单元（1-3）包括3个曲轴定位小孔（1-3-1）、3个曲轴定位大孔（1-3-2）和1个通孔（1-3-3），所述通孔（1-3-3）位于渗碳淬火单元（1-3）的中心， 3个曲轴定位小孔（1-3-1）的圆心和3个曲轴定位大孔（1-3-2）的圆心交错均布在渗碳淬火单元（1-3）的以R为半径的同一圆周上；
所述曲轴定位小孔（1-3-1）的直径为D1，曲轴定位大孔（1-3-2）的直径为D2，通孔（1-3-3）的直径为D3，且D1=（0.65～0.99）×D3, D2=（1.01～1.35）×D3, R＞0.5×( D2 +D3 )，其中通孔（1-3-3）的直径D3的范围为8mm至72mm。
2.根据权利要求1所述的曲轴的渗碳淬火工装，其特征在于：所述平板（1）上具有支撑孔（1-5），所述立柱（2）装配连接在平板（1）的支撑孔（1-5）中，其中通孔（1-3-3）的直径D3的范围为11至49mm。
3.根据权利要求2所述的曲轴的渗碳淬火工装，其特征在于：所述支撑孔（1-5）为5～12个且均布在平板（1）四周和/或中间。
4.根据权利要求2或3所述的曲轴的渗碳淬火工装，其特征在于：所述平板（1）上具有吊装孔（1-4）。
5.根据权利要求4所述的曲轴的渗碳淬火工装，其特征在于：所述吊装孔（1-4）有4个且两两分布在平板（1）的两侧。
6.根据权利要求1所述的曲轴的渗碳淬火工装，其特征在于：所述平板（1）的上表面（1-1）与下表面（1-2）之间的平行度为0.10mm～0.25mm。
7.根据权利要求2或3所述的曲轴的渗碳淬火工装，其特征在于：所述立柱（2）包括头部（2-1）、凸肩部（2-2）和腿部（2-3）且凸肩部（2-2）位于头部（2-1）和腿部（2-3）之间，所述立柱（2）的头部（2-1）装配连接在平板（1）的支撑孔（1-5）中，且立柱（2）的凸肩部（2-2）抵靠在平板（1）的下表面（1-2）上。
8.根据权利要求7所述的曲轴的渗碳淬火工装，其特征在于：所述立柱（2）的腿部（2-3）的直径小于平板（1）的支撑孔（1-5）的直径，立柱（2）的头部（2-1）的高度小于平板（1）的厚度。
9.根据权利要求8所述的曲轴的渗碳淬火工装，其特征在于：所述立柱（2）的头部（2-1）和腿部（2-3）的直径相同。
10.根据权利要求4所述的曲轴的渗碳淬火工装，其特征在于：所述曲轴定位小孔（1-3-1）、曲轴定位大孔（1-3-2）、通孔（1-3-3）、吊装孔（1-4）、支撑孔（1-5）和平板（1）的边角部均有倒角。
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