CN108188927A - 用于磨齿轮内孔的固定装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于齿轮加工设备技术领域，具体公开了一种用于磨齿轮内孔的固定装置，包括圆形的底座，底座上周向均布有偏心的锁紧凸轮。底座上设有环形圆盘和支撑柱，环形圆盘转动连接在底座上，环形圆盘上设有弧形滑槽，弧形滑槽内滑动连接有移动杆，移动杆的下部连接有伸缩杆，伸缩杆固定连接在支撑柱上。支撑柱的内部设有电机，电机的输出轴位于支撑柱上端面上，支撑柱的上端面滑动连接有四个扇形固定块，扇形固定块的内圈为楔形状。扇形固定块上搭设有内置行星齿轮结构的齿轮盘，行星轮上设有定位块。齿轮盘的侧面为能与扇形固定块的楔形状的内圈配合的楔形面。本方案能够实现磨齿轮内孔时齿轮的固定。

Description

用于磨齿轮内孔的固定装置

技术领域

本发明属于齿轮加工设备技术领域，尤其涉及一种用于磨齿轮内孔的固定装置。

背景技术

齿轮是轮缘上有齿能连续啮合传递运动和动力的机械元件。齿轮是当代各种机器传动中广泛采用的机件，它的传动比较准确，效率高，结构紧凑，工作可靠，寿命长。齿轮在加工过程中，对其各项指标都要有很高的精度。齿轮齿形加工一般采用铣齿、滚齿或插齿来进行完成。对而对齿轮内孔的精加工则采用珩磨机来进行。

在对齿轮内孔进行珩磨时，需要用珩磨工装对齿轮进行固定。以往的齿轮珩磨工装包括压盘、底座和螺栓等。在进行装夹时，用螺栓固定压盘和底座，压盘和底座间的距离是固定的，而齿轮在铸造过程中，总是难免会出现加工误差，使得齿轮的高度或高或低，导致齿轮的高度不是固定的。若齿轮较高，则齿轮无法顺利进入到压盘与底座的之间的工作腔中，进而无法完成加工。若齿轮高度较低，则会导致齿轮与工装间存在间隙，影响对齿轮的正常加工，易产生废品。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于磨齿轮内孔的固定装置，实现磨齿轮内孔时齿轮的固定。

为了达到上述目的，本发明的基础方案为：用于磨齿轮内孔的固定装置，包括圆形的底座，底座上周向均布有若干偏心的锁紧凸轮，偏心的锁紧凸轮转动连接在底座上；底座上设有环形圆盘和支撑柱，环形圆盘转动连接在底座上，支撑柱固定连接在底座上，底座位于环形圆盘的内孔中；环形圆盘的侧面上周向均布有若干弧形凸起，每个弧形凸起内均设有弧形滑槽，每个弧形滑槽内均滑动连接有移动杆，移动杆与环形圆盘相互垂直，移动杆的下部连接有伸缩杆，伸缩杆远离移动杆的一端固定连接在支撑柱上；支撑柱的内部设有电机，电机的输出轴位于支撑柱上端面上，支撑柱的上端面设有环形固定块，环形固定块的内圈截面为楔形，环形固定块包括四个沿支撑柱径向方向滑动连接在支撑柱上的扇形固定块，相邻扇形固定块之间连接有使相邻扇形固定块聚拢的弹性绳；环形固定块上搭设有齿轮盘，齿轮盘内设有行星齿轮结构，行星齿轮结构包括中心太阳轮和多个行星轮，行星轮上设有定位块，太阳轮设有能与电机的输出轴配合的内孔，齿轮盘的侧面为能与环形固定块的楔形状的内圈配合的楔形面。

本基础方案的工作原理在于：使用本装置时，确认待加工的齿轮的直径大小，然后转动环形圆盘。由于环形圆盘的圆周面上周向均布有若干弧形凸起，每个弧形凸起内均设有弧形滑槽，每个弧形滑槽内均滑动连接有移动杆，移动杆的下部连接有伸缩杆，伸缩杆固定连接在支撑柱上，所以当环形圆盘转动时，移动杆会沿着弧形滑槽滑动，因此弧形滑槽的下端会朝着远离环形圆盘圆心的方向运动。当若干移动杆构成的圆的直径大于齿轮内孔的直径且小于齿轮齿根圆直径时，停止环形圆盘的转动，固定伸缩杆，即锁定移动杆。然后将齿轮放置在若干移动杆的上端，实现竖直方向的定位。当齿轮放置在移动杆上时，底座上的偏心的锁紧凸轮会位于齿轮的轮齿之间。然后将磨孔机的衍磨端与齿轮盘上的定位块进行配合，再将定位块向下挤压。由于相邻扇形固定块之间连接有弹性绳，所以自然状态下，四个扇形固定块会呈聚拢状态。由于齿轮盘的侧面为与环形固定块的楔形状的内圈配合的楔形面，而每个扇形固定块沿支撑柱的径向方向滑动连接在支撑柱上，因此向下挤压时，齿轮盘会对扇形固定块产生一个推力，使四个扇形固定块向外侧滑动，直到扇形固定块的扇形面贴合于齿轮的台阶面，四个扇形固定块对齿轮实现预固定。同时，由于太阳轮的内孔能够与电机的输出轴配合，因此齿轮盘向下运动时太阳轮能够与电机的输出轴配合。启动磨孔机，磨孔机对齿轮的内孔进行打磨，由于环形圆盘转动连接在底座上，因此打磨内孔时，齿轮会带动环形圆盘转动。齿轮的轮齿之间设有偏心的锁紧凸轮，偏心的锁紧凸轮转动连接在底座上，偏心的锁紧凸轮的表面与齿轮的轮齿的侧面还留有些许间隙。由于偏心的锁紧凸轮为偏心凸轮，所以当齿轮转动一定角度后，偏心的锁紧凸轮的表面会与轮齿的表面完全贴合，所以偏心的锁紧凸轮能够对齿轮锁紧，实现齿轮的周向固定。启动电机，由于齿轮盘内设有行星齿轮结构，因此电机带动太阳轮转动时，行星轮会绕着太阳轮的圆心周向转动，从而磨孔机的研磨端能够随着行星轮进行周向转动，使得磨孔机的研磨面能够对齿轮的整个内孔实现自动打磨。

本基础方案的有益效果在于：(1)本方案通过在底座上转动连接偏心的锁紧凸轮，放置齿轮时将偏心的锁紧凸轮放置于齿轮的轮齿之间，使得磨孔机对齿轮磨内孔时能够实现齿轮的自动锁紧。与现有技术中需要将齿轮预锁紧相比，本方案实现自动锁紧，提高了工作效率。(2)本方案通过设置在支撑柱上设置环形固定块和电机，使得齿轮盘和电机配合同时，实现了环形固定块对齿轮的预锁紧。通过环形固定块和偏心的锁紧凸轮的双重锁紧，使得齿轮能够更加稳定，提高安全性。(3)本方案通过在齿轮盘内设置行星轮结构，使得磨孔机磨齿轮内孔时能够随着行星轮周向转动，使磨孔机的衍磨面能够自动与齿轮的内孔面接触，使得磨孔机的研磨面能够对齿轮的整个内孔实现自动打磨。与现有技术中需要人工拿着磨孔机周向转动相比，本方案降低了人员的劳动强度，提高了磨内孔的质量，提高了效率。

作为本方案的进一步改进，底座上开设有圆形滑槽，环形圆盘的下表面上转动连接有能与圆形滑槽配合的滚球，环形圆盘通过滚球滑动连接在圆形滑槽内。如此设置，通过设置在底座上设置圆形滑槽，在环形圆盘上设置滚球，使得环形圆盘能够在底座上转动。

作为本方案的进一步改进，所述弧形滑槽以螺旋上升的方式设置在弧形凸起内。如此设置，使得移动杆不仅能够在水平方向上运动，还能在竖直方向上实现升降，使得本装置能够对不同齿厚的齿轮实现固定。

作为本方案的进一步改进，所述行星轮的数量为3个，相邻行星轮之间的角度为120度。如此设置，3个行星轮能够实现3个磨孔机对内孔同时加工，提高工作效率。

作为本方案的进一步改进，弧形凸起、弧形滑槽、移动杆和伸缩杆的数量均为4个。如此设置，提高了齿轮固定时的稳定性。

附图说明

图1是本发明用于磨齿轮内孔的固定装置实施例的结构示意图；

图2是本发明用于磨齿轮内孔的固定装置环形圆盘的结构示意图；

图3是本发明用于磨齿轮内孔的固定装置锁紧凸轮固定齿轮的结构示意图；

图4是本发明用于磨齿轮内孔的固定装置齿轮盘的结构示意图；

图5是本发明用于磨齿轮内孔的固定装置扇形固定块的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

附图标记说明：齿轮1、移动杆2、转轴3、伸缩杆4、环形圆盘5、滚球6、底座7、定位块8、支撑柱9、齿轮盘10、扇形固定块11、中心太阳轮12、行星轮13、弧形凸起14、弧形滑槽15、锁紧凸轮16、电机17。

如图1至图5所示，一种用于磨齿轮1内孔的固定装置，包括底座7，底座7呈圆柱状。底座7上周向均布有3个转轴3，相邻两个转轴3之间的角度为120度，转轴3转动连接在底座7上，3个转轴3均于底座7相互垂直。转轴3的上端通过焊接或者螺纹连接等方式固定连接有偏心的锁紧凸轮16。底座7上开设有圆形滑槽，圆形滑槽与底座7同心设置。圆形滑槽上设有环形圆盘5，环形圆盘5的中部设有内孔，环形圆盘5的下表面上转动连接有能与圆形滑槽配合的滚球6，环形圆盘5通过滚球6滑动连接在圆形滑槽内。环形圆盘5的侧面上均布有4个弧形凸起14，弧形凸起14内开设有螺旋上升状的弧形滑槽15，弧形滑槽15的下端与环形圆盘5的间距小于弧形滑槽15的上端与环形圆盘5的间距。底座7固定连接有支撑柱9，支撑柱9呈圆柱状，支撑柱9位于环形圆盘5的内孔中。弧形滑槽15内滑动连接有移动杆2，移动杆2与底座7相互垂直。支撑柱9沿轴向方向铰接有4个伸缩杆4，使得伸缩杆4能够沿支撑柱9的轴向方向转动。伸缩杆4远离支撑柱9的一端的端部铰接在移动杆2上。伸缩杆4上设有用于固定伸缩杆4的锁紧螺母。支撑柱9的内部设有空腔，空腔内固定连接有电机17，电机17的输出轴位于支撑柱9的中心线上，电机17的输出轴位于支撑柱9的上表面外。支撑柱9的上表面设有环形固定块，环形固定块的内圈为楔形状，环形固定块包括四个沿支撑柱9径向方向滑动连接在支撑柱9上的扇形固定块11，相邻扇形固定块11之间连接有弹性绳。环形固定块上设有齿轮盘10，齿轮盘10的侧面为能与环形固定块的楔形状的内圈配合的楔形面，自然状态下，齿轮盘10位于环形固定块的内圈上。齿轮盘10内设有行星齿轮1结构，行星齿轮1结构包括一个中心太阳轮12和三个行星轮13，相邻行星轮13之间的角度为120度，每个行星轮13上均转动连接有定位块8。中心太阳轮12设有能与电机17的输出轴卡合的内孔。

具体实施时，确认待加工的齿轮1的直径大小，然后人工转动环形圆盘，环形圆盘会在圆形滑槽内转动。由于环形圆盘的圆周面上周向均布有若干弧形凸起14，每个弧形凸起14内均设有弧形滑槽15，每个弧形滑槽15内均滑动连接有移动杆2，移动杆2的下部连接有伸缩杆4，伸缩杆4固定连接在支撑柱9上，所以当环形圆盘转动时，移动杆2会沿着弧形滑槽15滑动，因此弧形滑槽15的下端会朝着远离环形圆盘圆心的方向运动。当若干移动杆2构成的圆的直径大于齿轮1内孔的直径且小于齿轮1齿根圆直径时，人工停止环形圆盘的转动，用锁紧螺母固定伸缩杆4，即锁定移动杆2。然后将齿轮1放置在若干移动杆2的上端，实现齿轮1竖直方向的定位。当齿轮1放置在移动杆2上时，底座7上的偏心的锁紧凸轮16会位于齿轮1的轮齿之间。然后将磨孔机的衍磨端与齿轮盘10上的定位块8进行卡合，使磨孔机固定在定位块8上。由于相邻扇形固定块11之间连接有弹性绳，所以自然状态下，四个扇形固定块11会呈聚拢状态。然后将定位块8向下挤压。由于齿轮盘10的侧面为与环形固定块的楔形状的内圈配合的楔形面，而每个扇形固定块11沿支撑柱9的径向方向滑动连接在支撑柱9上，因此向下挤压时，齿轮盘10会对扇形固定块11产生一个推力，使四个扇形固定块11向外侧滑动，直到扇形固定块11的扇形面贴合于齿轮1的台阶面，胀紧齿轮内圈，四个扇形固定块11对齿轮1实现预固定。同时，由于与太阳轮的内孔能够与电机17的输出轴配合，因此齿轮盘10向下运动时太阳轮能够与电机17的输出轴卡合。启动磨孔机，磨孔机对齿轮1的内孔进行打磨，由于环形圆盘5转动连接在底座7上，因此打磨内孔时，齿轮1会带动环形圆盘转动。齿轮1的轮齿之间设有偏心的锁紧凸轮16，偏心的锁紧凸轮16通过转轴3转动连接底座7上，偏心的锁紧凸轮16的表面与齿轮1的轮齿的侧面还留有些许间隙。由于偏心的锁紧凸轮16为偏心凸轮，所以当齿轮1转动一定角度后，偏心的锁紧凸轮16的表面会与轮齿的表面完全贴合，所以偏心的锁紧凸轮16能够对齿轮1锁紧，实现齿轮1的周向固定。启动电机17，由于齿轮盘10内设有行星齿轮1结构，行星齿轮1结构包括一个中心太阳轮12和三个行星轮13，因此电机17带动中心太阳轮12转动时，三个行星轮13会绕着中心太阳轮12的圆心周向转动，从而磨孔机的衍磨端能够随着行星轮13周向转动。同时磨孔机会带动衍磨端进行自转，使磨孔机的研磨面能够对齿轮1的内孔进行打磨。当中心太阳轮12带动三个行星轮13周转几周后，磨孔机就完成对齿轮1内孔的打磨。打磨完成后，驱动电机17反转，磨孔机对齿轮1进行反向打磨。磨孔机会给齿轮1施加一个反向转动的力，从而齿轮1会带动偏心的锁紧凸轮16转动，从而偏心的锁紧凸轮16会松开齿轮1，然后取下磨孔机和齿轮1。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (5)

1.用于磨齿轮内孔的固定装置，其特征在于：包括圆形的底座，底座上周向均布有若干偏心的锁紧凸轮，偏心的锁紧凸轮转动连接在底座上；底座上设有环形圆盘和支撑柱，环形圆盘转动连接在底座上，支撑柱固定连接在底座上，底座位于环形圆盘的内孔中；环形圆盘的侧面上周向均布有若干弧形凸起，每个弧形凸起内均设有弧形滑槽，每个弧形滑槽内均滑动连接有移动杆，移动杆与环形圆盘相互垂直，移动杆的下部连接有伸缩杆，伸缩杆远离移动杆的一端固定连接在支撑柱上；支撑柱的内部设有电机，电机的输出轴位于支撑柱上端面上，支撑柱的上端面设有环形固定块，环形固定块的内圈截面为楔形，环形固定块包括四个沿支撑柱径向方向滑动连接在支撑柱上的扇形固定块，相邻扇形固定块之间连接有使相邻扇形固定块聚拢的弹性绳；环形固定块上搭设有齿轮盘，齿轮盘内设有行星齿轮结构，行星齿轮结构包括中心太阳轮和多个行星轮，行星轮上设有定位块，太阳轮设有能与电机的输出轴配合的内孔，齿轮盘的侧面为能与环形固定块的楔形状的内圈配合的楔形面。

2.根据权利要求1所述的用于磨齿轮内孔的固定装置，其特征在于：底座上开设有圆形滑槽，环形圆盘的下表面上转动连接有能与圆形滑槽配合的滚球，环形圆盘通过滚球滑动连接在圆形滑槽内。

3.根据权利要求2所述的用于磨齿轮内孔的固定装置，其特征在于：所述弧形滑槽以螺旋上升的方式设置在弧形凸起内。

4.根据权利要求3所述的用于磨齿轮内孔的固定装置，其特征在于：所述行星轮的数量为3个，相邻行星轮之间的角度为120度。

5.根据权利要求4所述的用于磨齿轮内孔的固定装置，其特征在于：弧形凸起、弧形滑槽、移动杆和伸缩杆的数量均为4个。