CN112935423B - 一种用于齿轮内孔膨胀式夹具 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种用于齿轮内孔膨胀式夹具，包括安装座和膨胀套，安装座内设置有沿竖直方向移动的拉杆，安装座的顶部开设有通孔，安装座内还设置有锥形段，锥形段的上端外径小于锥形段的下端外径，且锥形段的上端通过通孔伸出安装座，膨胀套包括多个钢片和一个顶盖，多个钢片共同围成圆筒状，相邻的钢片之间用胶条粘接，膨胀套以顶盖朝上的方式支撑在锥形段的周向外侧壁上，拉杆穿过锥形段并连接在顶盖上。若齿轮内壁与膨胀套的外壁之间存在间隙，拉杆通过顶盖带动膨胀套一起下移，使得钢片克服胶条的弹性而相互远离，变大后的膨胀套的下端挤压齿轮的内壁，从而实现对齿轮的定位，进而能够对内径存在小误差的齿轮进行精准加工。

Description

一种用于齿轮内孔膨胀式夹具

技术领域

本申请涉及齿轮夹具的领域，尤其是涉及一种用于齿轮内孔膨胀式夹具。

背景技术

滚齿机是齿轮加工机床中应用最广泛的一种机床，在滚齿机上可切削直齿、斜齿圆柱齿轮。而在滚齿机加工前，需要先对齿轮进行固定，避免齿轮在开齿过程中出现移动。

公开号为CN103706890A的中国专利公开了一种滚齿机齿轮固定装置，包括底座，所述底座上固定有支座，所述支座上固定连接有芯轴，所述芯轴另一端设置有压紧套，在所述芯轴上套有隔套，所述隔套位于支座与压紧套之间，所述压紧套通过螺栓将需要加工的齿轮压紧，所述隔套上设置有多圈滚珠。

上述中的相关技术通过设置滚珠来实现齿轮内孔与芯轴之间的配合，使齿轮内孔得到支撑，从而实现齿轮的定位，有利于提高加工精度。但是滚轮的设置对齿轮内孔的直径做出了限制，一旦要齿轮内孔存在许可范围内的尺寸偏差，上述的固定装置就无法精准做出定位。

发明内容

为了提高对齿轮的定位精度，本申请提供一种用于齿轮内孔膨胀式夹具。

本申请提供的一种用于齿轮内孔膨胀式夹具,采用如下的技术方案：

一种用于齿轮内孔膨胀式夹具，包括安装座和膨胀套，所述安装座内设置有沿竖直方向移动的拉杆，所述安装座的顶部开设有通孔，所述安装座内还设置有锥形段，所述锥形段的上端外径小于锥形段的下端外径，且锥形段的上端通过通孔伸出安装座，所述膨胀套包括多个钢片和一个顶盖，所述钢片均铰接在顶盖的同一侧，且多个钢片共同围成圆筒状，相邻的钢片之间用胶条粘接，所述膨胀套以顶盖朝上的方式支撑在锥形段的周向外侧壁上，所述拉杆穿过锥形段并连接在顶盖上。

通过采用上述技术方案，齿轮套设在膨胀套外并支撑在安装座上，齿轮内壁与膨胀套的外壁之间存在间隙，此时拉杆下移，拉杆通过顶盖带动膨胀套一起下移，膨胀套的下端沿锥形段的外侧壁移动，使得钢片克服胶条的弹性而相互远离，变大后的膨胀套的下端挤压齿轮的内壁，从而实现对齿轮的定位，进而能够对内径存在小误差的齿轮进行精准加工。

可选的，所述安装座顶部设有支撑台，所述安装座内安装有沿竖直方向移动的升降台，所述拉杆和锥形段均安装在升降台上，所述通孔开设在支撑台上，所述支撑台上设置有改变通孔直径的调节组件。

通过采用上述技术方案，当对不同类型的齿轮进行加工时，齿轮的内径相差较大，膨胀套想要准确定位齿轮需要产生较大幅度的膨胀，但膨胀套形变时其会一边向下移动，一边向外膨胀，因此当膨胀套膨胀幅度大时，其移动距离也较大，容易出现膨胀套缩入安装座内而无法与齿轮接触的情况，因此在对直径大的齿轮进行固定时，膨胀套和锥形段的高度需要向上移动，同时，通孔的直径需要调节到能够容纳锥形段穿过。

可选的，所述支撑台包括若干支撑块，所述安装座的顶部开设有若干与支撑块一一对应的滑槽，所述支撑块的底部设有滑块，且支撑块通过滑块滑动连接在相应的滑槽上，所述滑槽沿通孔的径向方向设置，所述支撑块共同围出通孔；所述调节组件包括卡盘和驱动件，所述卡盘转动连接在安装座的顶部，所述驱动件用于驱动卡盘转动，所述卡盘朝向支撑台的侧面上开设有盘丝螺纹，所有滑块均与卡盘上的盘丝螺纹啮合。

通过采用上述技术方案，卡盘转动时能够带动所有支撑块一起移动，并且支撑块的移动方向都会是向着通孔一侧移动或是远离通孔一侧移动，从而起到改变通孔直径的目的，加快调节效率。

可选的，所述驱动件包括第一锥齿轮、第二锥齿轮和转动杆，所述第一锥齿轮与卡盘同轴连接，所述第二锥齿轮与转动杆同轴固定，且第二锥齿轮与第一锥齿轮相互啮合，所述转动杆转动连接在安装座上，且转动杆的一端处在安装座外。

通过采用上述技术方案，转动杆转动时，通过第二锥齿轮带动第一锥齿轮转动，从而带动卡盘的转动，以小直径的第二锥齿轮带动大直径的第一锥齿轮转动，对于提供的驱动力要求低。

可选的，所述驱动件还包括第三锥齿轮、第四锥齿轮和丝杆，所述丝杆沿竖直方向设置在安装座内，且丝杆螺纹连接在升降台上，所述第四锥齿轮与丝杆同轴连接，所述第三锥齿轮与转动杆同轴连接，所述第三锥齿轮和第四锥齿轮相互啮合连接。

通过采用上述技术方案，转动杆转动时还能够通过第三锥齿轮带动第四锥齿轮同步转动，即使得丝杆驱动升降台在上下移动，在改变通孔直径的同时完成对锥形段和膨胀套在竖直方向上位置的调整。

可选的，所述支撑块内开设有气道，所述气道在支撑块的侧壁上开设有一个进气口和两个出气口，所述进气口处在支撑块远离通孔的一侧且与外部气源连接，两个出气口分别处在支撑块朝向相邻支撑块的侧壁上。

通过采用上述技术方案，在支撑块向远离通孔一侧移动时，相邻支撑块的相对侧壁会分离开，从而形成空隙，在齿轮加工过程中，尽管齿轮会遮挡空隙，但仍可能会出现齿轮加工中产生的碎屑落入到空隙中，为降低对支撑块移动的影响，通过向气道的进气口注入压缩空气，压缩空气从气道的出气口出来时会吹飞空隙中的碎屑。

可选的，所述出气口处在支撑块靠近通孔的一端上，且出气口向远离通孔一侧倾斜开设。

通过采用上述技术方案，两个相邻支撑块相对的侧壁上的出气口吹出的空气相互交叉，两股空气在相互抵消部分动力后大部分空气汇流在一起并沿通孔径向方向向远离通孔一侧流动，从而将空隙中的大部分碎屑向远离通孔一侧吹出，降低碎屑通过通孔落入安装座的可能性。

可选的，所述顶盖与拉杆之间通过螺栓连接。

通过采用上述技术方案，当需要加工的齿轮的内径过大，依靠当前的膨胀套来进行定位，需要膨胀套发生不可逆的形变时，即可以将顶盖和拉杆分离，选择尺寸更加合适的膨胀套来进行加工。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过设置膨胀套，利用膨胀套的形变来全面挤压齿轮的内壁，从而实现对直径存在小误差齿轮的精准定位；

2.通过调节组件，对通孔的直径以及膨胀套的位置进行调节，方便对直径存在一定差别的齿轮进行定位；

3.通过对膨胀套的更换，配合调节组件，能够对直径偏差较大的齿轮进行定位。

附图说明

图1是本申请实施例的整体结构示意图。

图2是本申请实施例的支撑台和膨胀套之间的结构关系示意图。

图3是本申请实施例的安装座的剖视图。

图4是本申请实施例的膨胀套和第二电机之间的结构爆炸图。

图5是本申请实施例的支撑块的剖视图。

图6是图3中A处的放大图。

附图标记说明：1、支撑台；11、支撑块；111、气道；112、进气口；113、出气口；12、滑块；2、膨胀套；21、钢片；22、顶盖；23、胶条；3、拉杆；4、锥形段；5、升降台；6、卡盘；7、驱动件；71、第一锥齿轮；72、第二锥齿轮；73、转动杆；74、第三锥齿轮；75、第四锥齿轮；76、丝杆；8、安装座；81、支架；82、第二气缸；83、底座；9、支撑架；91、第一气缸；92、第一电机；93、压盘。

具体实施方式

以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种用于齿轮内孔膨胀式夹具。参照图1，用于齿轮内孔膨胀式夹具包括安装座8、底座83和支撑架9，安装座8通过底座83支撑在地面上，且安装座8转动连接在底座83上。安装座8的顶部设置有支撑台1，支撑台1背离安装座8的端面上安装有可形变的膨胀套2。支撑架9处在底座83的一侧，支撑架9上固定有第一气缸91，第一气缸91的输出轴竖直朝下并连接有第一电机92，第一电机92的输出轴竖直朝下并连接有压盘93，压盘93处在支撑台1的正上方。且压盘93上开设有供膨胀套2进入的避让槽。

参见图1、图2，齿轮放置在支撑台1上并套设在膨胀套2上，膨胀套2通过形变胀紧在齿轮内。然后第一气缸91的输出轴伸长，压盘93将齿轮抵在支撑台1上。在加工齿轮的过程中，第一电机92启动并通过压盘93带动整个安装座8一起转动，使得齿轮的周向侧壁均能够被加工。

参见图2、图3，安装座8开设有空腔。安装座8的空腔侧壁上滑动连接有升降台5，升降台5滑动方向垂直于地面，安装座8上设有驱动升降台5上下移动的调节组件。升降台5上设有锥形段4和第二气缸82，第二气缸82固定在升降台5的上表面上，第二气缸82的输出轴竖直朝上并连接有拉杆3，锥形段4通过支架81与升降台5连接，锥形段4处在第二气缸82的上方。锥形段4的上端外径小于锥形段4的下端外径，且锥形段4的上端穿过支撑台1并进入到膨胀套2内，拉杆3远离第二气缸82的端部穿过锥形段4并连接在膨胀套2上。

参见图3、图4，膨胀套2包括多个钢片21和一个顶盖22，顶盖22为圆形，多个钢片21绕顶盖22的周向侧壁均匀分布，多个钢片21共同围成圆筒状。相邻的钢片21之间用胶条23粘接，胶条23由橡胶制成，使胶条23具有良好的弹性。钢片21的一端均铰接在顶盖22的同一侧，钢片21的另一端支撑在锥形段4的周向外侧壁上。拉杆3抵接在顶盖22上，顶盖22通过螺栓与拉杆3固定连接。

参见图2、图3，支撑台1包括三个支撑块11，三个支撑块11是结构相同的扇形块，三个支撑块11的侧壁依次贴靠在一起时，三个支撑块11共同组合成圆环状的支撑台1，而处在三个支撑块11中心的孔即为通孔。安装座8的顶部开设有三个与支撑块11一一对应的滑槽，滑槽的长度方向与通孔的径向方向相同。支撑块11的底部设有滑块12，且支撑块11通过滑块12滑动连接在相应的滑槽上。

参见图5，支撑块11内开设有气道111，气道111在支撑块11的侧壁上开设有一个进气口112和两个出气口113，进气口112处在支撑块11远离通孔的一侧且与外部气源连接。两个出气口113分别处在支撑块11朝向相邻支撑块11的侧壁上，并且出气口113处在支撑块11靠近通孔的一端上，且出气口113向远离通孔一侧倾斜开设。同时向相邻的两个支撑块11供气时，相邻支撑块11相对的侧壁上出气口113喷出的空气会相互抵消部分冲击力，而空气在其余冲击力的作用下沿通孔的径向方向向远离通孔一侧移动。

参见图3、图6，调节组件包括卡盘6和驱动件7，卡盘6转动连接在安装座8的顶部，且卡盘6朝上的侧面构成滑槽的槽底。卡盘6朝上的侧面上开设有盘丝螺纹，所有滑块12的底部均设有与卡盘6上的盘丝螺纹相适配的螺纹。

驱动件7包括第一锥齿轮71、第二锥齿轮72、第三锥齿轮74、第四锥齿轮75、丝杆76和转动杆73，第一锥齿轮71处在卡盘6朝下的侧面上且与卡盘6同轴连接，第一锥齿轮71的直径接近卡盘6的直径。转动杆73沿水平方向转动连接在安装座8上，转动杆73的一端处在安装座8外。第二锥齿轮72同轴固定在转动杆73处在安装座8内的端部上，且第二锥齿轮72与第一锥齿轮71相互啮合。丝杆76沿竖直方向设置在安装座8内，且丝杆76螺纹连接在升降台5上，第四锥齿轮75与丝杆76同轴连接，第三锥齿轮74与转动杆73同轴连接，第三锥齿轮74和第四锥齿轮75相互啮合连接。

本申请实施例一种用于齿轮内孔膨胀式夹具的实施原理为：正常情况下，只需要将齿轮套在膨胀套2上，再启动第二气缸82，使拉杆3向下拉动膨胀套2，膨胀套2的下端沿着锥形段4移动并向外膨胀，从而膨胀后的膨胀套2将齿轮固定住以起到定位作用。然后压盘93下压，压盘93和支撑台1一起将齿轮夹持住，即可对齿轮进行加工。而当齿轮的直径过大时，则转动转动杆73，转动杆73同时带动丝杆76和卡盘6转动，卡盘6带动三个支撑块11向远离通孔一侧移动，而丝杆76带动升降台5上移，使得膨胀套2具有更大空间进行形变，以适应当前的齿轮。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于齿轮内孔膨胀式夹具，其特征在于：包括安装座(8)和膨胀套(2)，所述安装座(8)内设置有沿竖直方向移动的拉杆(3)，所述安装座(8)的顶部设有支撑台(1)，所述支撑台(1)上开设有通孔，所述安装座(8)内还设置有锥形段(4)，所述锥形段(4)的上端外径小于锥形段(4)的下端外径，且锥形段(4)的上端通过通孔伸出安装座(8)，所述膨胀套(2)包括多个钢片(21)和一个顶盖(22)，所述钢片(21)均铰接在顶盖(22)的同一侧，且多个钢片(21)共同围成圆筒状，相邻的钢片(21)之间用胶条(23)粘接，所述膨胀套(2)以顶盖(22)朝上的方式支撑在锥形段(4)的周向外侧壁上，所述拉杆(3)穿过锥形段(4)并连接在顶盖(22)上，所述安装座(8)内安装有沿竖直方向移动的升降台(5)，所述拉杆(3)和锥形段(4)均安装在升降台(5)上，所述支撑台(1)上设置有改变通孔直径的调节组件；

所述支撑台(1)包括若干支撑块(11)，所述安装座(8)的顶部开设有若干与支撑块(11)一一对应的滑槽，所述支撑块(11)的底部设有滑块(12)，且支撑块(11)通过滑块(12)滑动连接在相应的滑槽上，所述滑槽沿通孔的径向方向设置，所述支撑块(11)共同围出通孔；

所述调节组件包括卡盘(6)和驱动件(7)，所述卡盘(6)转动连接在安装座(8)的顶部，所述驱动件(7)用于驱动卡盘(6)转动，所述卡盘(6)朝向支撑台(1)的侧面上开设有盘丝螺纹，所有滑块(12)均与卡盘(6)上的盘丝螺纹啮合；

所述驱动件(7)包括第一锥齿轮(71)、第二锥齿轮(72)和转动杆(73)，所述第一锥齿轮(71)与卡盘(6)同轴连接，所述第二锥齿轮(72)与转动杆(73)同轴固定，且第二锥齿轮(72)与第一锥齿轮(71)相互啮合，所述转动杆(73)转动连接在安装座(8)上，且转动杆(73)的一端处在安装座(8)外。

2.根据权利要求1所述的一种用于齿轮内孔膨胀式夹具，其特征在于：所述驱动件(7)还包括第三锥齿轮(74)、第四锥齿轮(75)和丝杆(76)，所述丝杆(76)沿竖直方向设置在安装座(8)内，且丝杆(76)螺纹连接在升降台(5)上，所述第四锥齿轮(75)与丝杆(76)同轴连接，所述第三锥齿轮(74)与转动杆(73)同轴连接，所述第三锥齿轮(74)和第四锥齿轮(75)相互啮合连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于齿轮内孔膨胀式夹具，其特征在于：所述支撑块(11)内开设有气道(111)，所述气道(111)在支撑块(11)的侧壁上开设有一个进气口(112)和两个出气口(113)，所述进气口(112)处在支撑块(11)远离通孔的一侧且与外部气源连接，两个出气口(113)分别处在支撑块(11)朝向相邻支撑块(11)的侧壁上。

4.根据权利要求3所述的一种用于齿轮内孔膨胀式夹具，其特征在于：所述出气口(113)处在支撑块(11)靠近通孔的一端上，且出气口(113)向远离通孔一侧倾斜开设。

5.根据权利要求4所述的一种用于齿轮内孔膨胀式夹具，其特征在于：所述顶盖(22)与拉杆(3)之间通过螺栓连接。

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