CN113878513A - 一种用于齿轮啮合测试的上夹持组件及其夹持装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于齿轮啮合测试的上夹持组件及其夹持装置。本发明所述的一种用于齿轮啮合测试的上夹持组件包括：安装座、连接件、底座、盖板和弹簧，所述安装座一侧固定设置有所述连接件，另一侧转动设置有压紧块或夹持件，所述底座中部设有与所述连接件外轮廓对应的滑槽孔，所述底座底部设有限位槽，当所述安装座处于活动状态时，所述连接件沿轴向滑动设置在所述滑槽孔中，当所述连接件转动并与所述限位槽抵触时，所述安装座处于固定状态，所述底座顶部设置有所述盖板，所述弹簧一端设置在所述盖板上，另一端穿过所述连接件与所述安装座抵触。本发明具有测试范围广、夹持力可调节的优点。

Description

一种用于齿轮啮合测试的上夹持组件及其夹持装置
技术领域
本发明涉及齿轮啮合测试，特别是涉及一种用于齿轮啮合测试的上夹持组件及其夹持装置。
背景技术
齿轮啮合测试装置是一种常用的测量齿轮的工具，其大致原理为：将被测齿轮与测量齿轮进行无间隙的双面啮合，在啮合的齿轮副转动过程中，如果被测齿轮存在加工误差或轮齿表面有磕伤或者凸起，两齿轮的中心距就会发生变化，通过测量这个变化值的大小，来判定被测齿轮的加工质量是否合格，并记录问题齿的位置。由于圆柱齿轮和锥齿轮的中心距方向不同，市面上通常通过不同的齿轮啮合测试装置对其分别进行测试，这大大增加了检测的成本。
除此之外，现有顶尖主要存在两种：一种是固定顶尖，其结构简单，但由于齿轮啮合测试中，常常需要齿轮发生转动，此时顶尖与齿轮会发生动摩擦，容易损耗顶尖造成定位精度降低或者造成齿轮磨损，损伤工件；一种是活动顶尖，这种顶尖一般是在常规顶尖上加装轴承，能够保证顶尖随着齿轮一起转动。但上述顶尖夹持存在有以下几点缺陷：顶尖一般是基于齿轮中心圆夹持，故对齿轮中心结构具有一定限制，要求改中心定位圆方便夹持、精度高，但无法对采用中间轴、中心圆不完整等情况齿轮进行装夹；顶尖夹持一般需要齿轮两端同时夹持，会存在两端是否都具有顶尖位的问题；顶尖同时夹持齿轮两端时，必然存在轴向作用力，当夹持力过小会存在齿轮夹持不住，出现摇摆现象；当夹持力过大，会出现齿轮传动阻力过大，严重时会损坏顶尖轴承。
发明内容
基于此，本发明的目的在于，提供一种用于齿轮啮合测试的上夹持组件及其夹持装置，其具有测试范围广、夹持力可调节的优点。
一种用于齿轮啮合测试的上夹持组件，所述上夹持组件包括安装座、连接件、底座、盖板和弹簧，所述安装座一侧固定设置有所述连接件，另一侧转动设置有压紧块或夹持件，所述底座中部设有与所述连接件外轮廓对应的滑槽孔，所述底座底部设有限位槽，当所述安装座处于活动状态时，所述连接件沿轴向滑动设置在所述滑槽孔中，当所述连接件转动并与所述限位槽抵触时，所述安装座处于固定状态，所述底座顶部设置有所述盖板，所述弹簧一端设置在所述盖板上，另一端穿过所述连接件与所述安装座抵触。
本发明所述的一种用于齿轮啮合测试的上夹持组件，通过连接件的转动对安装座的活动状态和固定状态进行调节，从而同时适应圆柱齿轮和锥齿轮在测试过程中对上夹持组件的不同要求，增加产品的通用性。
进一步地，所述连接件外圈设置有限位凸台，所述底座中部的滑槽孔与所述限位凸台外轮廓对应，所述底座底部设置有限位板，所述限位板与所述底座的内壁固定连接，在活动状态时，所述限位凸台与所述滑槽孔对应，并沿所述滑槽孔在所述限位板和所述盖板之间轴向滑动，所述连接件转动后进入固定状态，此时所述限位凸台卡设在所述限位槽槽底和所述限位板之间。所述限位板对连接件进行限位。
进一步地，所述限位凸台的外轮廓呈割圆形，所述割圆形包括对称设置且属于同一圆的两条圆弧段和连接所述圆弧段的直线段。所述限位凸台加工方便，且结构简单，容易操作。
进一步地，所述上夹持组件还包括第一轴承挡板、第一轴承和第一安装杆，所述安装座中设有安装槽，所述第一轴承设置在所述安装槽中，其外圈一侧与所述安装槽底部抵触，另一侧与设置在安装座上的第一轴承挡板抵触，所述第一轴承中套设有第一安装杆，所述第一安装杆包括端部和杆身，所述端部位于所述安装座中并与所述第一轴承的内圈抵触，所述压紧块或夹持件与所述杆身螺纹连接并与所述内圈的另一侧抵触。通过弹簧进行齿轮压紧，可对加持力大小进行调节，防止对轴承造成损坏。
进一步地，所述第一轴承为一对角接触球轴承。从而增加轴向刚性。
进一步地，所述安装座中还设有操作孔，所述操作孔与所述安装槽连通，所述第一安装杆端部上设有与所述操作孔对应的螺纹孔。在装拆过程中所述螺纹孔中可安装螺丝对第一安装杆进行定位，所述操作孔便于进行螺丝的安装。
进一步地，所述底座上设有水平方向和竖直方向的安装孔和定位销孔。当测试对象为锥齿轮时，需水平方向安装，当测试对象为圆柱齿轮时，需竖直方向安装。
本发明还公开了一种用于齿轮啮合测试的夹持装置，包括对应设置的下夹持组件和上述上夹持组件，所述下夹持组件包括定位座、第二轴承、第二安装杆和定位件，所述定位座上设有容纳槽，所述容纳槽中设有第二轴承，所述第二轴承底部与所述容纳槽槽底抵触，所述第二安装杆套设在所述第二轴承中，其头部与所述第二轴承的内圈抵触，其杆身与所述定位件螺纹连接，所述定位件底部与所述第二轴承的内圈抵触。
进一步地，所述定位件为顶尖或圆柱压盘或球形压头，所述第二轴承为一对角接触球轴承。
进一步地，所述定位件侧面对称设有平端面，所述第二安装杆头部侧面对称设有平端面。所述平端面便于进行安装。
为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。
附图说明
图1为所述一种用于齿轮啮合测试的夹持装置的结构示意图；
图2为图1中A—A向的剖视图；
图3为所述底座的结构图；
图4为图3中C—C向的剖视图；
图5为所述连接件的结构图；
附图标记说明：1、上夹持组件；11、安装座；111、安装槽；112、操作孔；12、连接件；121、限位凸台；13、第一轴承；14、第一轴承挡板；15、第一安装杆；151、端部；1511、螺纹孔；152、杆身；16、底座；161、滑槽孔；162、限位槽；163、限位板；17、盖板；18、弹簧；2、下夹持组件；21、定位座；211、容纳槽；22、第二轴承；23、第二安装杆；24、定位件；25、第二轴承挡板；3、被测齿轮。
具体实施方式
请参阅图1-5，图1为所述一种用于齿轮啮合测试的夹持装置的结构示意图；图2为图1中A—A向的剖视图；图3为所述底座的结构图；图4为图3中C—C向的剖视图；图5为所述连接件的结构图。本发明公开了一种用于齿轮啮合测试的夹持装置，包括相对应的上夹持组件1和下夹持组件2。所述上夹持组件1设置在直线移动模块上(如线性模组、丝杆、齿轮齿条等)，实现所述上夹持组件1的整体移动，将被测齿轮3夹在所述下夹持组件2和上夹持组件1之间。
所述上夹持组件1包括安装座11、连接件12、第一轴承13、第一轴承挡板14、第一安装杆15、底座16、盖板17和弹簧18。所述安装座11一侧固定设置有所述连接件12，另一侧设有安装槽111，所述第一轴承13设置在所述安装槽111中，其外圈一侧与所述安装槽111底部抵触，另一侧与设置在安装座11上的第一轴承挡板14抵触。所述第一轴承13为一对角接触球轴承。所述第一轴承13中套设有第一安装杆15，所述第一安装杆15包括端部151和杆身152，所述端部151位于所述安装座11中并与所述第一轴承13的内圈抵触，压紧块或夹持件与所述杆身152螺纹连接并与所述内圈的另一侧抵触。所述安装座11中还设有操作孔112，所述操作孔112与所述安装槽111连通，所述第一安装杆15的端部151上设有与所述操作孔112对应的螺纹孔1511。在装拆过程中，由于所述第一安装杆15与所述第一轴承13紧密配合，若直接转动压紧块或夹持件时，所述第一安装杆15与所述第一轴承13的内圈转动，无法相对转动，此时需先在所述螺纹孔1511中装入螺丝，对所述第一安装杆15进行定位，即可转动所述压紧块或夹持件实现装拆。所述底座16中部设有与所述连接件12外轮廓对应的滑槽孔161，所述底座16底部设有限位槽162，当所述安装座11处于活动状态时，所述连接件12沿轴向滑动设置在所述滑槽孔161中，当所述连接件12转动并与所述限位槽162抵触时，所述安装座11处于固定状态。所述底座16顶部设置有所述盖板17，所述弹簧18一端设置在所述盖板17上，另一端穿过所述连接件12与所述安装座11抵触。所述底座16上设有水平方向和竖直方向的安装孔和定位销孔。
具体地，所述连接件12外圈设置有限位凸台121，所述底座16中部的滑槽孔161与所述限位凸台121外轮廓对应，所述底座16底部设置有限位板163，所述限位板163与所述底座16的内壁固定连接，在活动状态时，所述限位凸台121与所述滑槽孔161对应，并沿所述滑槽孔161在所述限位板163和所述盖板17之间轴向滑动，所述连接件12转动后进入固定状态，此时所述限位凸台121卡设在所述限位槽162槽底和所述限位板163之间。
优选地，所述限位凸台121的外轮廓呈割圆形，所述割圆形包括对称设置且属于同一圆的两条圆弧段和连接所述圆弧段的直线段。所述滑槽孔161设置为略大与所述限位凸台121外轮廓的割圆形，所述限位板163与所述滑槽孔161圆弧段连接，所述限位槽162设置在所述滑槽孔161直线段的外侧。所述限位凸台121的外轮廓也可呈椭圆形等。
所述下夹持组件2包括定位座21、第二轴承22、第二安装杆23、定位件24和第二轴承挡板25。所述定位座21上设有容纳槽211，所述容纳槽211中设有第二轴承22，所述第二轴承22底部与所述容纳槽211槽底抵触，所述第二安装杆23套设在所述第二轴承22中，其头部与所述第二轴承22的内圈抵触，其杆身与所述定位件24螺纹连接，所述定位件24底部与所述第二轴承22的内圈抵触。所述定位件24为顶尖或圆柱压盘或球形压头，所述第二轴承22为一对角接触球轴承。所述定位件24侧面对称设有平端面，所述第二安装杆23头部侧面对称设有平端面。在进行装拆时，可用工具对所述平端面进行夹持，便于进行安装和拆卸的操作。所述第二轴承22挡板固定在所述定位座21上，并盖设在所述第二轴承22上，避免第二轴承22在使用过程中脱离所述容纳槽211。
所述装置的使用过程如下：
当被测齿轮为圆柱齿轮时，所述上夹持组件安装有压紧块，所述压紧块选用压板，当被测齿轮存在尺寸较精确的定位圆结构时，所述定位件选用锥顶尖，使得定位更加准确。此时将连接件与所述滑槽孔对应，使安装座处于活动状态。使用时先安装下夹持组件，接着将被测齿轮套设在所述锥顶尖上。将上夹持组件竖直安装在直线移动模块上，并对上下夹持组件的同轴度进行校正。然后控制上夹持组件向下移动，当所述压板与被测齿轮抵触后，上夹持组件继续下移，安装座推动连接件使其在滑槽孔中移动，进而推动弹簧不断压紧，使得压板对被测齿轮的压力不断增大，实现压力大小的调节。为便于对压力进行监测，可以在弹簧末端添加压力传感器，通过实时检测压力大小判断压紧状态。之后，即可进行正常的齿轮啮合测试操作。除此之外，也可根据实际情况，将定位件安装在上夹持组件中，将压紧块安装在下夹持组件中。
当被测齿轮为锥齿轮时，该测试过程只需使用上夹持组件，所述上夹持组件安装有夹持件，所述夹持件实现对锥齿轮进行固定和定位。此时转动连接件，使其卡设在所述限位槽中，使所述安装座处于固定状态。将上夹持组件水平安装在直线移动模块上，并调节锥齿轮与标准齿轮之间的位置，即可进行正常的齿轮啮合测试操作。也可以调节连接件使安装座处于活动状态，对锥齿轮的水平位置进行调节，再转动连接件使安装座处于固定状态，再调节锥齿轮的高度位置，保证位置调节的精确度。
本发明所述的一种用于齿轮啮合测试的夹持装置，通过连接件的转动对安装座的活动状态和固定状态进行调节，从而同时适应圆柱齿轮和锥齿轮在测试过程中对上夹持组件的不同要求，增加产品的通用性。同时，通过弹簧进行夹持力的控制调节，防止夹持力过大对被测齿轮造成损伤。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，则本发明也意图包含这些改动和变形。

Claims (10)

1.一种用于齿轮啮合测试的上夹持组件，其特征在于：所述上夹持组件(1)包括安装座(11)、连接件(12)、底座(16)、盖板(17)和弹簧(18)，所述安装座(11)一侧固定设置有所述连接件(12)，另一侧转动设置有压紧块或夹持件，所述底座(16)中部设有与所述连接件(12)外轮廓对应的滑槽孔(161)，所述底座(16)底部设有限位槽(162)，当所述安装座(11)处于活动状态时，所述连接件(12)沿轴向滑动设置在所述滑槽孔(161)中，当所述连接件(12)转动并与所述限位槽(162)抵触时，所述安装座(11)处于固定状态，所述底座(16)顶部设置有所述盖板(17)，所述弹簧(18)一端设置在所述盖板(17)上，另一端穿过所述连接件(12)与所述安装座(11)抵触。
2.根据权利要求1所述的一种用于齿轮啮合测试的上夹持组件，其特征在于：所述连接件(12)外圈设置有限位凸台(121)，所述底座(16)中部的滑槽孔(161)与所述限位凸台(121)外轮廓对应，所述底座(16)底部设置有限位板(163)，所述限位板(163)与所述底座(16)的内壁固定连接，在活动状态时，所述限位凸台(121)与所述滑槽孔(161)对应，并沿所述滑槽孔(161)在所述限位板(163)和所述盖板(17)之间轴向滑动，所述连接件(12)转动后进入固定状态，此时所述限位凸台(121)卡设在所述限位槽(162)槽底和所述限位板(163)之间。
3.根据权利要求2所述的一种用于齿轮啮合测试的上夹持组件，其特征在于：所述限位凸台(121)的外轮廓呈割圆形，所述割圆形包括对称设置且属于同一圆的两条圆弧段和连接所述圆弧段的直线段。
4.根据权利要求1所述的一种用于齿轮啮合测试的上夹持组件，其特征在于：所述上夹持组件(1)还包括第一轴承(13)、第一轴承挡板(14)和第一安装杆(15)，所述安装座(11)中设有安装槽(111)，所述第一轴承(13)设置在所述安装槽(111)中，其外圈一侧与所述安装槽(111)底部抵触，另一侧与设置在安装座(11)上的第一轴承挡板(14)抵触，所述第一轴承(13)中套设有第一安装杆(15)，所述第一安装杆(15)包括端部(151)和杆身(152)，所述端部(151)位于所述安装座(11)中并与所述第一轴承(13)的内圈抵触，所述压紧块或夹持件与所述杆身(152)螺纹连接并与所述内圈的另一侧抵触。
5.根据权利要求4所述的一种用于齿轮啮合测试的上夹持组件，其特征在于：所述第一轴承(13)为一对角接触球轴承。
6.根据权利要求4或5所述的一种用于齿轮啮合测试的上夹持组件，其特征在于：所述安装座(11)中还设有操作孔(112)，所述操作孔(112)与所述安装槽(111)连通，所述第一安装杆(15)端部(151)上设有与所述操作孔(112)对应的螺纹孔(1511)。
7.根据权利要求6所述的一种用于齿轮啮合测试的上夹持组件，其特征在于：所述底座(16)上设有水平方向和竖直方向的安装孔和定位销孔。
8.一种用于齿轮啮合测试的夹持装置，其特征在于：包括对应设置的下夹持组件(2)和如权利要求1所述的上夹持组件(1)，所述下夹持组件(2)包括定位座(21)、第二轴承(22)、第二安装杆(23)和定位件(24)，所述定位座(21)上设有容纳槽(211)，所述容纳槽(211)中设有第二轴承(22)，所述第二轴承(22)底部与所述容纳槽(211)槽底抵触，所述第二安装杆(23)套设在所述第二轴承(22)中，所述第二安装杆(23)头部与所述第二轴承(22)的内圈抵触，所述第二安装杆(23)杆身与所述定位件(24)螺纹连接，所述定位件(24)底部与所述第二轴承(22)的内圈抵触。
9.根据权利要求8所述的一种用于齿轮啮合测试的夹持装置，其特征在于：所述定位件(24)为顶尖或圆柱压盘或球形压头，所述第二轴承(22)为一对角接触球轴承。
10.根据权利要求9所述的一种用于齿轮啮合测试的夹持装置，其特征在于：所述定位件(24)侧面对称设有平端面，所述第二安装杆(23)的头部侧面对称设有平端面。
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