CN208132714U - 一种齿轮夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于机床零部件技术领域，具体涉及一种齿轮夹具，包括卡盘和卡爪，所述卡盘与现有技术中的卡盘结构基本相同，所述卡盘下表面安装有碟形齿轮，所述碟形齿轮上设有平面螺纹，所述卡盘上开设有卡盘滑槽，所述卡爪可在卡盘滑槽内滑动，所述卡爪通过卡盘滑槽与卡盘滑动连接，所述卡爪前端连接有定位夹紧机构，被加工齿轮通过所述定位夹紧机构实现定位以及夹紧，本实用新型能够实现对齿轮的定位以及固定，并且操作简单快捷，定位精度高。

Description

一种齿轮夹具

技术领域

本实用新型属于机床零部件技术领域，具体涉及一种齿轮夹具。

背景技术

齿轮传动是重要的机械传动形式之一，其制造精度和强度、耐磨性等，直接影响机器的运转和使用寿命。因此，要求精度高、强度大、耐磨性好。在加工过程中需要经过热处理，而热处理产生的变形，将破坏原加工精度，特别是节圆与中心孔的同轴度误差和齿面的变形误差，会给齿轮传动带来极为不利的影响。因此，在热处理后，须以节圆定位，在内圆磨床上磨削内孔，再以内孔定位磨削齿面，以保证节圆与中心孔的同轴度，并消除齿面变形。

在现有技术中，齿轮内孔的磨削，一般是在内圆磨床上来进行的。磨床上装有特殊卡盘,齿轮在卡盘内是靠滚柱、滚珠、齿轮或齿条按照齿轮的节圆来定位。安装齿轮时，定位用的滚柱都采用保持架来固定安装，每次加工时，齿轮放入夹具后，都要手持保持架，将滚柱插入齿槽内再夹紧，相应的滚珠需跟齿轮的节圆对应、卡盘爪的弧度都需要跟滚珠形成的外圆对应，因此每一个型号的材料就要对应一套的圆柱和卡盘爪，如果齿轮型号比较多就需要大量对应的圆柱及卡盘爪，并且使用这个方法装夹齿轮时，需要的时间很长，工作效率低。

实用新型内容

基于背景技术中存在的问题，本实用新型提供了一种齿轮夹具，能够实现对齿轮的定位以及固定，并且操作简单快捷，定位精度高。

为实现上述技术目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种齿轮夹具，包括卡盘（1）和卡爪（2），所述卡盘（1）与现有技术中的卡盘结构基本相同，所述卡盘（1）下表面安装有碟形齿轮（13），所述碟形齿轮（13）上设有平面螺纹，所述卡盘（1）上开设有卡盘滑槽，所述卡爪（2）可在卡盘滑槽内滑动，所述卡爪（2）通过卡盘滑槽与卡盘（1）滑动连接，所述卡爪（2）前端连接有定位夹紧机构（3），被加工齿轮（4）通过所述定位夹紧机构（3）实现定位以及夹紧。

采用本实用新型的技术方案，安装时，首先将定位夹紧机构（3）安装在卡爪（2）上，然后再将卡爪（2）安装在卡盘（1）上，工作时，通过碟形齿轮（13）的转动带动三个卡爪（2）同时向卡盘（1）的中心运动，从而使得三个定位夹紧机构（3）将被加工齿轮（4）装夹固定，再进行后续的磨削工作。这样采用三爪卡盘定位的方式，使得被加工齿轮（4）的定位更加精准，提高了被加工齿轮（4）的磨削质量。

进一步限定，所述定位夹紧机构（3）包括本体（31），所述本体（31）连接有三颗第一螺栓（32），所述本体（31）通过第一螺栓（32）与卡爪（2）固定连接，所述本体（31）上连接有圆盘状结构的挡盘（33），所述挡盘（33）上连接有装夹齿轮（34），所述装夹齿轮（34）用于与被加工齿轮配合，达到定位的目的，所述装夹齿轮（34）与被加工齿轮（4）的齿形相同，这样能够保证装夹齿轮（34）与被加工齿轮（4）正好啮合，所述装夹齿轮（34）上连接有用于固定装夹齿轮（34）的第二螺栓（36），所述装夹齿轮（34）与第二螺栓（36）之间连接有垫圈（35）。

进一步限定，所述本体（31）包括柱体（311），所述柱体（311）侧壁设置有平面，所述柱体（311）上表面连接有用于支撑挡盘（33）的圆盘（312），所述圆盘（312）的直径尺寸小于挡盘（33）的直径尺寸，这样方便用挡盘（33）对被加工齿轮（4）实现轴向定位，所述圆盘（312）上表面连接有销轴（313），所述销轴（313）中部开设有用于连接第二螺栓（36）的内螺纹孔，所述柱体（311）侧壁的平面上连接有竖卡板（314），所述竖卡板（314）中部连接有横卡板（315），所述横卡板（315）左右两端均开设有第一螺纹孔（316），所述竖卡板（314）下端连接有正方形结构的下卡板（317），所述下卡板（317）中部开设有第一螺纹孔（316）。

进一步限定，所述卡爪（2）包括块体（21），所述块体（21）的侧壁上开设有卡爪滑槽（22），所述块体（21）左端开设有第二螺纹孔（23），所述第二螺纹孔（23）内连接有第三螺栓（211），所述块体（21）通过第三螺栓（211）与带有螺纹结构的条块连接，所述块体（21）中部开设有第一凹槽（24），所述块体（21）右端开设有第二凹槽（25），所述第一凹槽（24）和第二凹槽（25）与现有技术中卡爪上对应的结构相同，所述第二凹槽（25）内开设有第三螺纹孔（26），所述第三螺纹孔（26）内连接有第四螺栓（212），所述块体（21）通过第四螺栓（212）与带有螺纹结构的条块连接，所述块体（21）左端开设有纵向卡槽（27）和横向卡槽（28），所述横向卡槽（28）与纵向卡槽（27）中部连通，所述块体（21）左侧壁上开设有第三凹槽（29）和第四凹槽（210），所述第三凹槽（29）中部与横向卡槽（28）连通，所述第三凹槽（29）左右两端的侧壁上开设有与第一螺栓（32）配合的螺纹孔，所述第四凹槽（210）与横向卡槽（28）下端连通，所述第四凹槽（210）的侧壁上开设有与第一螺栓（32）配合的螺纹孔。

进一步限定，所述第三凹槽（29）和第四凹槽（210）的高度相等且均为h1，所述横卡板（315）和下卡板（317）的高度相等且均为h2，则h1＜h2。这样的结构设计，能够保证卡板在卡槽内被卡住，而不会滑出，从而保证定位夹紧机构（3）与卡爪2连接的稳固性。

进一步限定，所述卡盘滑槽包括矩形槽（11），所述矩形槽（11）的左右两侧壁上连接有凸块（12）。这样的结构设计，方便将卡爪2安装到卡盘1上。

进一步限定，所述凸块（12）的侧壁上设有滚珠。这样的结构设计，在卡爪2在卡盘滑槽内滑动时，能够减小凸块12与卡爪滑槽（22）之间的摩擦力，方便卡爪2的滑动，减小磨损。

进一步限定，所述卡盘滑槽、卡爪（2）和定位夹紧机构（3）的数量均为三个。这样的结构设计，采用三爪卡盘定位的方式，使得定位更加精准。

本实用新型有如下优点：

1、卡爪前端的卡槽，不仅方便定位夹紧机构的安装，并且能够保证定位夹紧机构的安装精确，从而使得磨削出的被加工齿轮的精度达到0.001mm；

2、利用三个装夹齿轮同时运动，对被加工齿轮进行装夹，相比现有利用滚柱对被加工齿轮进行定位，装夹时间更短，能够将工作效率提高3～5倍；

3、选用装夹齿轮，能够满足大部分不同大小的齿轮的装夹，增大了装夹齿轮的使用范围，避免了经常更换装夹齿轮，提高了工作效率；

4、凸块与卡爪滑槽的配合，能够使卡爪在卡盘滑槽中平稳地滑动，从而使得装夹更加精确。

附图说明

本实用新型可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明；

图1为本实用新型一种齿轮夹具的结构示意图；

图2为本实用新型一种齿轮夹具的主视结构示意图；

图3为本实用新型一种齿轮夹具实施例的仰视结构示意图；

图4为本实用新型一种齿轮夹具实施例中卡爪张开时的结构示意图；

图5为本实用新型一种齿轮夹具实施例中卡爪与定位夹紧机构装配的主视结构示意图；

图6为本实用新型一种齿轮夹具实施例中卡爪与定位夹紧机构装配的左视结构示意图；

图7为本实用新型一种齿轮夹具实施例中卡爪与定位夹紧机构装配的爆炸结构示意图；

图8为本实用新型一种齿轮夹具实施例中定位夹紧机构的本体的结构示意图；

图9为本实用新型一种齿轮夹具实施例中卡爪的结构示意图；

图10为本实用新型一种齿轮夹具实施例中卡盘的结构示意图；

主要元件符号说明如下：

卡盘（1）、矩形槽（11）、凸块（12）、碟形齿轮（13）、卡爪（2）、块体（21）、卡爪滑槽（22）、第二螺纹孔（23）、第一凹槽（24）、第二凹槽（25）、第三螺纹孔（26）、第四螺栓（212）、纵向卡槽（27）、横向卡槽（28）、第三凹槽（29）、第四凹槽（210）、第三螺栓（211）、定位夹紧机构（3）、本体（31）、第一螺栓（32）、挡盘（33）、装夹齿轮（34）、垫圈（35）、第二螺栓（36）、柱体（311）、圆盘（312）、销轴（313）、竖卡板（314）、横卡板（315）、第一螺纹孔（316）、下卡板（317）、被加工齿轮（4）。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型，下面结合实施例对本实用新型技术方案进一步说明。

如图1至图10所示，本实用新型的一种齿轮夹具，包括卡盘（1）和卡爪（2），所述卡盘（1）与现有技术中的卡盘结构基本相同，所述卡盘（1）下表面安装有碟形齿轮（13），所述碟形齿轮（13）上设有平面螺纹，所述卡盘（1）上开设有卡盘滑槽，所述卡盘滑槽包括矩形槽（11），所述矩形槽（11）的左右两侧壁上连接有凸块（12），所述卡爪（2）通过卡盘滑槽与卡盘（1）滑动连接，所述卡爪（2）包括块体（21），块体（21）与现有的卡爪结构类似，块体（21）下表面连接有带有螺纹机构的块状体（图中未画出），在所述块体（21）的侧壁上开设有卡爪滑槽（22），凸块（12）插入卡爪滑槽（22）内，即可将卡爪2安装到卡盘滑槽中，所述块体（21）左端开设有第二螺纹孔（23），所述第二螺纹孔（23）内连接有第三螺栓（211），所述块体（21）通过第三螺栓（211）与带有螺纹结构的块状体连接，所述块体（21）中部开设有第一凹槽（24），所述块体（21）右端开设有第二凹槽（25），所述第一凹槽（24）和第二凹槽（25）与现有技术中卡爪上对应的结构相同，所述第二凹槽（25）内开设有第三螺纹孔（26），所述第三螺纹孔（26）内连接有第四螺栓（212），所述块体（21）通过第四螺栓（212）与带有螺纹结构的块状体连接；

所述块体（21）左端开设有纵向卡槽（27）和横向卡槽（28），所述横向卡槽（28）与纵向卡槽（27）中部连通，所述块体（21）左侧壁上开设有矩形的第三凹槽（29）和正方形的第四凹槽（210），所述第三凹槽（29）中部与横向卡槽（28）连通，所述第三凹槽（29）左右两端的侧壁上开设有与第一螺栓（32）配合的螺纹孔，所述第四凹槽（210）与横向卡槽（28）下端连通，所述第四凹槽（210）的侧壁上开设有与第一螺栓（32）配合的螺纹孔，这样，通过将第一螺栓（32）插入横卡板（315）和下卡板（317）的第一螺纹孔（316）中，并紧固第一螺栓（32），即可将定位夹紧机构（3）固定连接在卡爪2上，不仅连接简单快捷，并且定位夹紧机构（3）的安装精度高，方便被加工齿轮4的磨削；

所述卡爪（2）前端连接有定位夹紧机构（3），定位夹紧机构（3）包括本体（31），本体（31）又包括柱体（311），所述柱体（311）侧壁设置有平面，这样方便竖卡板（314）的连接，所述柱体（311）上表面连接有用于支撑挡盘（33）的圆盘（312），所述圆盘（312）的直径尺寸小于挡盘（33）的直径尺寸，这样方便用挡盘（33）对被加工齿轮（4）实现轴向定位，所述圆盘（312）上表面连接有销轴（313），所述销轴（313）中部开设有用于连接第二螺栓（36）的内螺纹孔，所述柱体（311）侧壁的平面上连接有竖卡板（314），竖卡板（314）正好能够插入横向卡槽（28），所述竖卡板（314）中部连接有横卡板（315），所述横卡板（315）左右两端均开设有第一螺纹孔（316），横卡板（315）连接在第三凹槽（29）内，由于横卡板（315）的尺寸大于第三凹槽（29），所以横卡板（315）不会从第三凹槽（29）内滑出，方便横卡板（315）的安装，再通过第一螺栓（32）将横卡板（315）固定连接在第三凹槽（29）内，所述竖卡板（314）下端连接有正方形结构的下卡板（317），所述下卡板（317）中部开设有第一螺纹孔（316），安装定位夹紧机构3时，将下卡板（317）插入纵向卡槽（27）内，然后将竖卡板（314）对准横向卡槽（28），接着将整个定位夹紧机构（3）向下推动，直到下卡板（317）下端紧靠第四凹槽（210）底部，由于下卡板（317）的尺寸大于第四凹槽（210），所以下卡板（317）不会从第四凹槽（210）内滑出，方便下卡板（317）的安装，然后将第一螺栓（32）插入横卡板（315）和下卡板（317）的第一螺纹孔（316）中，并紧固第一螺栓（32），实现对将下卡板（317）固定连接在第四凹槽（210）内；

所述本体（31）上依次连接有圆盘状结构的挡盘（33）和装夹齿轮（34），所述装夹齿轮（34）用于与被加工齿轮配合，达到定位的目的，所述装夹齿轮（34）与被加工齿轮（4）的齿形相同，这样能够保证装夹齿轮（34）与被加工齿轮（4）正好啮合，所述装夹齿轮（34）上连接有用于固定装夹齿轮（34）的第二螺栓（36），所述装夹齿轮（34）与第二螺栓（36）之间连接有垫圈（35），安装时，在销轴（313）上依次套上挡盘（33）、装夹齿轮（34）和垫圈（35），最后将第二螺栓（36）与销轴（313）的内螺纹孔连接，完成一个定位夹紧机构（3）的安装。

在上述实施例中，在将定位夹紧机构（3）安装在卡爪（2）中后，可以不使用第一螺栓（32）将两者固定连接，而直接通过焊接的方式，将定位夹紧机构（3）与卡爪（2）固定连接。

在上述实施例中，优选所述装夹齿轮（34）的齿数为18。实际上，装夹齿轮（34）的齿数为17～40时，即可满足绝大部分大小不同的齿轮的装夹，但是由于本企业制造的齿轮的分度圆直径在20cm～40cm之间，因此当选择装夹齿轮（34）的齿数为18时，就能够满足本企业制造的所有齿轮的装夹，这样可以扩大装夹齿轮34的使用范围，减少装夹齿轮34的更换次数，提高生产效率。

在上述实施例中，优选所述凸块（12）的侧壁上设有滚珠。这样，在卡爪2在卡盘滑槽内滑动时，能够减小凸块12与卡爪滑槽（22）之间的摩擦力，方便卡爪2的滑动，减小磨损。

在上述实施例中，优选所述矩形槽（11）和凸块（12）的表面设置有淬火层，所述淬火层的厚度为10～15mm，淬火硬度HRC为45～48。这样能够提高矩形槽（11）和凸块（12）表面的强度，减小磨损，延长使用寿命。

采用本技术方案磨削齿轮内孔，加工的齿轮精度为5-DC，实验人员随机对10个加 工后的齿轮做了抽查，齿轮的模数为1.5，齿数为40，压力角为20°，结果如下表：

齿轮号数	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
											节圆跳动（μm）	27	31	35	32	28	37	26	36	33	40

从上表中可以看出，采用齿轮的模数为1.5，齿数为40，压力角为20°，分圆控制在60大小，被加工的齿轮节圆跳动可以稳定在40μm范围内，完全满足加工要求。

一种齿轮夹具的使用方法，主要包括以下三个步骤：

步骤一，安装定位夹紧机构。首先将下卡板（317）插入纵向卡槽（27）内，然后将竖卡板（314）对准横向卡槽（28），接着将整个定位夹紧机构（3）向下推动，直到下卡板（317）下端紧靠第四凹槽（210）底部，然后将第一螺栓（32）插入横卡板（315）和下卡板（317）的第一螺纹孔（316）中，并紧固第一螺栓（32），然后在销轴（313）上依次套上挡盘（33）、装夹齿轮（34）和垫圈（35），最后将第二螺栓（36）与销轴（313）的内螺纹孔连接，完成一个定位夹紧机构（3）的安装，重复前述步骤，完成其余两个定位夹紧机构（3）的安装；

步骤二，安装卡爪。首先将块体（21）对准卡盘滑槽，使凸块（12）插入卡爪滑槽（22）中，卡爪（2）底面设有螺纹，转动碟形齿轮（13），碟形齿轮（13）带动卡爪（2）向卡盘（1）的中心移动，完成卡爪（2）的安装；

步骤三，夹紧。将被加工齿轮（4）放于卡盘（1）的中心位置，然后转动碟形齿轮（13），碟形齿轮（13）带动三个定位夹紧机构（3）同时向中心运动，直到三个装夹齿轮（34）将被加工齿轮（4）夹紧为止，此时被加工齿轮（4）的侧壁紧靠挡盘（33）的侧壁，实现了对被加工齿轮（4）的轴向定位。

以上对本实用新型提供的一种齿轮夹具进行了详细介绍。具体实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种齿轮夹具，包括卡盘（1）和卡爪（2），其特征在于：所述卡盘（1）下表面安装有碟形齿轮（13），所述碟形齿轮（13）上设有平面螺纹，所述卡盘（1）上开设有卡盘滑槽，所述卡爪（2）通过卡盘滑槽与卡盘（1）滑动连接，所述卡爪（2）前端连接有定位夹紧机构（3），被加工齿轮（4）通过所述定位夹紧机构（3）实现定位以及夹紧。

2.根据权利要求1所述的一种齿轮夹具，其特征在于：所述定位夹紧机构（3）包括本体（31），所述本体（31）连接有第一螺栓（32），所述本体（31）通过第一螺栓（32）与卡爪（2）固定连接，所述本体（31）上连接有挡盘（33），所述挡盘（33）上连接有装夹齿轮（34），所述装夹齿轮（34）与被加工齿轮（4）的齿形相同，所述装夹齿轮（34）上连接有第二螺栓（36），所述装夹齿轮（34）与第二螺栓（36）之间连接有垫圈（35）。

3.根据权利要求2所述的一种齿轮夹具，其特征在于：所述本体（31）包括柱体（311），所述柱体（311）侧壁设置有平面，所述柱体（311）上表面连接有圆盘（312），所述圆盘（312）上表面连接有销轴（313），所述销轴（313）中部开设有内螺纹孔，所述柱体（311）侧壁的平面上连接有竖卡板（314），所述竖卡板（314）中部连接有横卡板（315），所述横卡板（315）左右两端均开设有第一螺纹孔（316），所述竖卡板（314）下端连接有下卡板（317），所述下卡板（317）中部开设有第一螺纹孔（316）。

4.根据权利要求3所述的一种齿轮夹具，其特征在于：所述卡爪（2）包括块体（21），所述块体（21）的侧壁上开设有卡爪滑槽（22），所述块体（21）左端开设有第二螺纹孔（23），所述第二螺纹孔（23）内连接有第三螺栓（211），所述块体（21）中部开设有第一凹槽（24），所述块体（21）右端开设有第二凹槽（25），所述第二凹槽（25）内开设有第三螺纹孔（26），所述第三螺纹孔（26）内连接有第四螺栓（212），所述块体（21）左端开设有纵向卡槽（27）和横向卡槽（28），所述横向卡槽（28）与纵向卡槽（27）中部连通，所述块体（21）左侧壁上开设有第三凹槽（29）和第四凹槽（210），所述第三凹槽（29）中部与横向卡槽（28）连通，所述第三凹槽（29）左右两端的侧壁上开设有螺纹孔，所述第四凹槽（210）与横向卡槽（28）下端连通，所述第四凹槽（210）的侧壁上开设有螺纹孔。

5.根据权利要求4所述的一种齿轮夹具，其特征在于：所述第三凹槽（29）和第四凹槽（210）的高度相等且均为h1，所述横卡板（315）和下卡板（317）的高度相等且均为h2，则h1＜h2。

6.根据权利要求5所述的一种齿轮夹具，其特征在于：所述卡盘滑槽包括矩形槽（11），所述矩形槽（11）的左右两侧壁上连接有凸块（12）。

7.根据权利要求1到6任意一项所述的一种齿轮夹具，其特征在于：所述卡盘滑槽、卡爪（2）和定位夹紧机构（3）的数量均为三个。