CN204525163U - 半轴齿轮加工定位装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及齿轮加工，目的是提供一种能提高半轴齿轮轴颈和安装端面加工精度的半轴齿轮加工定位装置。装置包括连接体，所述连接体内端用于同机床主轴连接，外端面设置齿盘，齿盘上的齿形与半轴齿轮的齿形吻合；半轴齿轮的内花键孔位置设置整体呈锥形的花键轴，花键轴内端与设置在连接体内的弹性顶尖相接、外端与端面外圆磨床的尾座顶尖相接，各部件均与机床主轴、半轴齿轮、尾座顶尖同轴布置。本实用新型提供以差速器半轴齿轮的内花键作为定位基准磨削轴颈和安装端面的夹具。定位精度高，结构简单，操作简便，更换齿轮座和花键轴即可快速换产，装置通用性好，且便于同现有设备匹配。

Description

半轴齿轮加工定位装置

技术领域

本实用新型涉及齿轮加工，具体涉及利用端面外圆磨床对半轴齿轮的轴颈和安装端面进行加工的定位夹具。

背景技术

例如车辆差速器等设备使用的半轴齿轮加工时，通常先加工齿形，然后磨削加工半轴齿轮轴颈和安装面。磨削加工的夹具基本上都是以半轴齿轮的直齿锥齿轮节圆锥作为定位基准进行定位，然后磨削半轴齿轮的轴颈和安装面。但半轴齿轮安装时是通过内花键定位到花键轴上的，也就是说半轴齿轮的轴颈跳动和安装端面跳动的基准基本上都是半轴齿轮的内花键。因为经过了加工定位面和安装、检测定位面的定位基准的转换，所以极易造成磨削过后的半轴齿轮以内花键作为检测基准时轴颈跳动、安装端面跳动超差，导致齿轮装配啮合后运转噪音大、运转不平稳等弊端。

发明内容

本实用新型的目的就是为了解决上述问题，提供一种能提高半轴齿轮轴颈和安装端面加工精度的半轴齿轮加工定位装置。

为实现上述发明目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种半轴齿轮加工定位装置，包括连接体，所述连接体内端用于同机床主轴连接，外端面设置齿盘，齿盘上的齿形与半轴齿轮的齿形吻合；半轴齿轮的内花键孔位置设置整体呈锥形的花键轴，花键轴内端细、外端粗，花键轴内端与设置在连接体内的弹性顶尖相接、外端与端面外圆磨床的尾座顶尖相接，各部件均与机床主轴、半轴齿轮、尾座顶尖同轴布置。

优选的，所述的连接体由连接筒和齿轮座连接构成，连接筒内端与机床主轴连接，齿轮座沿轴心设置容纳花键轴的内孔，齿盘设置在齿轮座外端面上。

优选的，所述的弹性顶尖包括在连接筒内可沿轴心滑动的顶尖头，以及支撑顶尖头的压缩弹簧；所述花键轴两端分别设置容纳顶尖的顶尖孔。

优选的，所述的弹性顶尖包括导杆，导杆与顶尖头之间设置柱体；所述连接筒的内腔为台阶孔，台阶孔的内端为直径较细的小端、中间为过渡段、外端为直径较粗的大端；所述导杆与小端构成滑动配合，所述柱体与大端构成滑动配合，所述的压缩弹簧位于过渡段内，并套设在导杆上。

优选的，所述的导杆伸出连接筒内端的端头上设置外螺纹并连接有螺母。

优选的，所述的齿轮座内端设置内止口，所述连接筒外端设置外止口，连接筒插入齿轮座内端通过两止口吻合限位。

优选的，所述齿轮座上的内止口内壁构成对弹性顶尖上柱体的限位。

优选的，所述的齿轮座上相同半径位置沿轴向均布通孔，并通过该通孔与连接筒构成螺纹连接。

本实用新型针对磨削半轴齿轮轴颈、安装端面加工。提供以差速器半轴齿轮的内花键作为定位基准磨削轴颈和安装端面的定位装置。这样定位精度高，磨削得到轴颈跳动、安装端面跳动值小，满足高精度差速器半轴齿轮的精度要求。并且夹具结构简单，操作简便，更换齿轮座和花键轴即可快速换产，装置通用性好，且便于同现有设备匹配。

附图说明

图1为齿轮座的结构示意图；

图2为连接筒的结构示意图；

图3为弹性顶尖的结构示意图；

图4为花键轴的结构示意图；

图5本实用新型装置的使用状态参考图。

具体实施方式

下面结合图1-5所示的，以利用端面外圆磨床加工差速器半轴齿轮20的轴颈和安装面为例，详细介绍本实用新型的优选实施方式。但本实用新型的技术构思不限于下述优选实施方式。

本文中为了描述方便以靠近端面外圆磨床的机床主轴30为内端、远离机床主轴30位外端；也就是左侧为内端、右侧为外端。以靠近机床主轴30轴心为内端、远离轴心为外端。加工定位装置包括连接体，所述连接体内端用于同机床主轴30连接，外端面设置齿盘3，齿盘3上的齿形与半轴齿轮20的齿形吻合；齿轮座1外侧或称外端是能与半轴齿轮20齿面完全贴合、防止差速器半轴齿轮20旋转的齿盘3。半轴齿轮20的内花键孔位置设置整体呈锥形的花键轴15，花键轴15内端细、外端粗，花键轴15内端与设置在连接体内的弹性顶尖13相接、外端与端面外圆磨床的尾座顶尖18相接，各部件均与机床主轴30、半轴齿轮20、尾座顶尖18同轴布置。

内细外粗的锥形花键轴15总有适当的部位能与半轴齿轮20的内花键啮合紧密，然后被两端的顶尖13、18定位。至于各部件的具体形状、构造、连接、布置方式则根据现有技术有多种方式可以实施，或者可以做进一步改进。

利用端面外圆磨床磨削半轴齿轮轴颈、安装端面加工时，本实用新型以半轴齿轮的内花键作为定位基准定位，保证齿轮的径向跳动在技术要求范围内，通过齿盘3与齿轮20的齿面贴合保证齿轮的安装面(安装距)在技术要求范围内。结合传统的齿面定位。双重定位可以取得更好的定位精度效果。

更优选的实施方式是：所述的连接体由连接筒4和齿轮座1连接构成，连接筒4内端与机床主轴30连接，齿轮座1沿轴心设置容纳花键轴15的内孔，齿盘3设置在齿轮座1外端面上。这样便于内部的弹性顶尖13设置，也便于更换齿轮座1和花键轴15加工不同规格的半轴齿轮20。

更优选的，所述齿轮座1上齿盘3外侧的相同半径位置上均布有多个通孔2。齿轮座1上与齿盘3相背的一侧设有内止口9，该内止口9也可以看做是阶梯形内孔。即齿轮座1的一侧为内止口9，另一侧为齿盘3，内止口9、齿盘3为一体结构，并且具有相同的回转中心。

连接筒4由锥形端5、内腔为台阶孔6、较粗的头部7、头部7外端的台阶形外止口8构成。锥形端5与机床主轴30锥度相同，与机床主轴30锥度配合连接。头部7的外端有外止口8，外止口8与齿轮座1的内止口9配合；头部7的内端与锥形端5衔接；即外止口8与锥形端5相对，头部7与锥形端5连接为一体结构并且具有相同的回转中心。台阶孔6由同心的小端61、过渡段62、大端63组成，也就是三段具有相同的回转中心，且回转中心与锥形端5、头部7的回转中心相同，也与机床主轴30回转中心相同。台阶孔6靠近锥形端5的内端为小端61，小端61的内径大于弹性顶尖13上的导杆11的外径；靠近头部7的一端为大端63，大端63内径大于弹性顶尖13的柱体14的外径；大端63与小端61之间为过渡段62,过渡段62的内径大于压缩弹簧17的外径。

弹性顶尖13由悬伸端带外螺纹的导杆11、柱体14、顶尖头12同轴依次衔接构成，三者可以是连接起来的，也可以是一体结构。也相应的导杆11与柱体14、顶尖头12具有相同的回转中心。顶尖头12与外螺纹位于弹性顶尖13的相对端头上。顶尖头12的锥面角度与尾座顶尖18完全相同。导杆11的外径小于小端61的内径，柱体14的外径小于大端63的内径但大于过渡段62的内径，柱体14的外径小于齿轮座1的内止口9的内径。也可以在连接筒内设置气缸，气缸的活塞上设置顶尖头12构成弹性顶尖13。

花键轴15的两端各有顶尖孔151，顶尖孔151的内锥面与弹性顶尖13的顶尖头12和尾座顶尖18的外锥面能完全贴合接触，便于定位，同时避免磨损顶尖。花键轴15的中部即两顶尖孔151之间为外花键16，外花键16具有与半轴齿轮20内花键相同的齿形，因为花键轴15呈锥形，所以外花键16的最大直径小于半轴齿轮20内花键的最大直径，外花键16的最小直径小于半轴齿轮20内花键的最小直径；外花键16的齿厚在锥度方向上大小逐渐变化。外花键16的花键齿面总能与半轴齿轮20的内花键齿面贴合接触。

装置的使用状态如图4所示，齿轮座1与连接筒4通过齿轮座1的内止口9与连接筒4的外止口8配合，两者用螺钉经齿轮座1的通孔2连接。也就是所述的齿轮座1内端设置内止口9，所述连接筒4外端设置外止口8，连接筒4插入齿轮座1内端通过两止口8、9吻合限位。弹性顶尖13装在连接筒4的台阶孔6内。即台阶孔6的小端61与弹性顶尖13的导杆11滑动配合，弹性顶尖13的柱体14与台阶孔6的大端63滑动配合，柱体14在大端63内的极限位置由过渡段62及齿轮座1的内止口9限制。导杆11位于压缩弹簧17内部，压缩弹簧17位于台阶孔6的过渡段62内。导杆11伸出连接筒4内端的端头上设置外螺纹并连接有螺母10。通过导杆11上的外螺纹与螺母10作用可以调节弹性顶尖13在大端63内的位置。

将半轴齿轮20通过内花键套入花键轴15的外花键16直至半轴齿轮20在花键轴15上不能移动为止。此时将套有半轴齿轮20的花键轴15的顶尖孔151与弹性顶尖13的顶尖头12接触，将尾座顶尖18顶入花键轴15另一端的顶尖孔151。使尾座顶尖18将套有半轴齿轮20的花键轴15顶向弹性顶尖13方向，直至半轴齿轮20的齿面与齿轮座1的齿盘3贴合位置。

此时套有半轴齿轮20的花键轴15位于弹性顶尖13与尾座顶尖18之间。由于尾座顶尖18的作用力使半轴齿轮20齿面一直与齿轮座1的齿盘3贴合，因而在主轴方向上半轴齿轮20的轴向位置被限定；花键轴15齿面与半轴齿轮20内花键齿面贴合定位，再通过顶尖孔151与顶尖头12及尾座顶尖18的定位作用，半轴齿轮20的径向位置被限定。多重定位作用相互协同，整个半轴齿轮20在加工时就稳定、准确地固定在端面外圆磨床上。

因此本实用新型实现了半轴齿轮20的轴颈和安装端面磨削加工时轴向、径向均被稳定、精准定位。避免了加工过程中的跳动和超差，显著提高了加工精度。并且装置通用性强，更换齿轮座1和花键轴15即可使用不同半轴齿轮20加工。

Claims (8)

1.一种半轴齿轮加工定位装置，其特征在于：包括连接体，所述连接体内端用于同机床主轴连接，外端面设置齿盘(3)，齿盘(3)上的齿形与半轴齿轮的齿形吻合；半轴齿轮的内花键孔位置设置整体呈锥形的花键轴(15)，花键轴(15)内端细、外端粗，花键轴(15)内端与设置在连接体内的弹性顶尖(13)相接、外端与端面外圆磨床的尾座顶尖相接，各部件均与机床主轴、半轴齿轮、尾座顶尖同轴布置。

2.根据权利要求1所述的半轴齿轮加工定位装置，其特征在于：所述的连接体由连接筒(4)和齿轮座(1)连接构成，连接筒(4)内端与机床主轴连接，齿轮座(1)沿轴心设置容纳花键轴(15)的内孔，齿盘(3)设置在齿轮座(1)外端面上。

3.根据权利要求2所述的半轴齿轮加工定位装置，其特征在于：所述的弹性顶尖(13)包括在连接筒(4)内可沿轴心滑动的顶尖头(12)，以及支撑顶尖头(12)的压缩弹簧(17)；所述花键轴(15)两端分别设置容纳顶尖的顶尖孔(151)。

4.根据权利要求3所述的半轴齿轮加工定位装置，其特征在于：所述的弹性顶尖(13)包括导杆(11)，导杆(11)与顶尖头(12)之间设置柱体(14)；所述连接筒(4)的内腔为台阶孔(6)，台阶孔(6)的内端为直径较细的小端(61)、中间为过渡段(62)、外端为直径较粗的大端(63)；所述导杆(11)与小端(61)构成滑动配合，所述柱体(14)与大端(63)构成滑动配合，所述的压缩弹簧(17)位于过渡段(62)内，并套设在导杆(11)上。

5.根据权利要求4所述的半轴齿轮加工定位装置，其特征在于：所述的导杆(11)伸出连接筒(4)内端的端头上设置外螺纹并连接有螺母(10)。

6.根据权利要求5所述的半轴齿轮加工定位装置，其特征在于：所述的齿轮座(1)内端设置内止口(9)，所述连接筒(4)外端设置外止口(8)，连接筒(4)插入齿轮座(1)内端通过两止口(8、9)吻合限位。

7.根据权利要求6所述的半轴齿轮加工定位装置，其特征在于：所述齿轮座(1)上的内止口(9)内壁构成对弹性顶尖(13)上柱体(14)的限位。

8.根据权利要求2-7中任意一项所述的半轴齿轮加工定位装置，其特征在于：所述的齿轮座(1)上相同半径位置沿轴向均布通孔(2)，并通过该通孔(2)与连接筒(4)构成螺纹连接。