CN218503882U - 加工异形大齿轮用车床夹具 - Google Patents

Abstract

一种加工异形大齿轮用车床夹具，包括夹具体、凸轮轴以及两组相同的定位块组件；夹具体设有贯通轴线的阶梯状通孔，夹具体右端设有两个对称的定位面，定位面开设有矩形槽，矩形槽的底部与通孔之间设有与通孔垂直贯通的内四方孔；凸轮轴上设有椭圆杆，椭圆杆与内四方孔位置对应；定位块组件中四方块可插接在内四方孔中并形成滑动配合，四方块的下端与椭圆杆相抵；矩形块对应插入齿轮轴槽中；上下定位块通过小型压簧弹性设置在矩形块上，对应插入锥齿轮形槽的齿轮轴槽中；夹具主体与定位块组件上设有盖板，盖板与定位块之间通过中型压簧弹性连接。通过定位块组件对锥齿轮形槽的定位，能够，加工出满足对称要求的异形大齿轮。

Description

加工异形大齿轮用车床夹具

技术领域

本实用新型属于电动车中差速器零件的加工工具，具体涉及到一种加工异形大齿轮用车床夹具。

背景技术

电动代步车的后桥差速减速器包括一个异形大齿轮以及安装在异形大齿轮中的一对锥齿轮。异形大齿轮的结构如图1和图2所示，异形大齿轮1的本体上设置有两个相对于中心孔3对称的锥齿轮形槽。两个对称的锥齿轮通过锥齿轮形槽的限位，以异形大齿轮1中心孔3为基准实现上下、左右对称安装。由此可知，锥齿轮能够对称安装需要满足：异形大齿轮的外圆和异形大齿轮的中心孔为同心圆，两个锥齿轮形槽以中心孔为基准对称。但在实际生产过程中由于异形大齿轮结构相对复杂，一般采用粉末冶金技术一次成型加工成为毛坯。虽然在作为毛坯的异形大齿轮上，其外圆、中心孔以及锥齿轮形槽均获得成型加工，锥齿轮形槽的尺寸和形状通过模具得到保证，但以异形大齿轮的外圆和中心孔为参照，并不能保证处于对称的位置。作为毛坯的异形大齿轮，其外圆和中心孔均留有加工余量，需要进行后续的车削加工。但是受夹具的限制，也仅仅能够在毛坯的基础上对异形大齿轮的外形尺寸进行车削加工。这样的加工方式使得锥齿轮形槽相对于中心孔，只能在左右一个维度上满足对称要求，而上下维度的对称则无法满足。最终造成后桥差速减速器精度低、噪音高，整体性能差的问题。

发明内容

有鉴于此，本实用新型提供一种加工异形大齿轮用车床夹具，通过对异形大齿轮已有的锥齿轮形槽进行左右、上下两个维度的稳固夹持，使得异形大齿轮最终加工成为对称精度高的零件。

本实用新型所采用的技术方案是：一种加工异形大齿轮用车床夹具，其特征在于：包括夹具体、凸轮轴以及两组相同的定位块组件；

所述夹具体设有贯通轴线阶梯状的通孔，夹具体左端设有堵头，右端外壁的两侧设有两个上下对称的定位面，两个定位面分别开设有相同的矩形槽，矩形槽的底部与通孔之间设有与通孔垂直贯通的内四方孔；

所述凸轮轴为一根台阶轴，凸轮轴的左端设置在通孔内受台阶限位，凸轮轴的左端与夹具的堵头之间设有大型压簧，凸轮轴的右端伸出夹具体的右端，凸轮轴可在通孔内转动；所凸轮轴上设有一段椭圆杆，椭圆杆所处的位置与内四方孔位置对应；

所述定位块组件分别包括上下定位块和左右定位块，左右定位块包括矩形块和四方块，四方块设置在矩形块的下方左侧位置，可插接在内四方孔中并形成滑动配合，四方块的高度大于内四方孔的高度，四方块的下端与椭圆杆相抵；矩形块则放置于矩形槽内，矩形块与矩形槽之间留有间距；上下定位块通过小型压簧弹性设置在矩形块上方右侧位置；

所述夹具主体与定位块组件上设有盖板，盖板与夹具体的定位面固定连接，盖板与定位块之间通过中型压簧弹性连接；

异形大齿轮的中心孔套装在伸出夹具体的凸轮轴上，定位块组件中矩形块插入齿轮轴槽中，上下定位块插入锥齿轮形槽的齿轮轴槽中；凸轮轴上设有大螺母用于锁紧异形大齿轮；

进一步，所述上下定位块为侧面倾斜的楔形块，倾斜角度为1°；

进一步，所述上下定位块与左右定位块的对应位置分别设有盲孔，盲孔中嵌有小型压簧，上下定位块与左右定位块通过销轴形成滑动连接，销轴的下段与左右定位块固定连接，销轴的上段与上下定位块滑动连接；

进一步，所述凸轮轴上设有密封圈，密封圈位于异形大齿轮与夹具体之间；

进一步，所述凸轮轴伸出夹具体的右端设有外六方，用于通过扳手转动凸轮轴；

进一步，所述夹具体内设有大型压簧，夹具体的左端设有堵头，大型压簧的一端与凸轮轴的左端相抵，另一端与堵头相抵。

本实用新型的有益效果是：通过定位块组件对齿轮轴槽和锥齿轮槽进行定位，使得异形大齿轮在本实用新型的装夹下，能够以锥齿轮形槽为基准，先加工异形大齿轮的外圆，再以外圆为基准即可完成中心孔的加工。最终获得了满足对称要求的异形大齿轮，进而保证了锥齿轮在异形大齿轮上的对称安装要求。

附图说明

图1是异形大齿轮的主视图。

图2为图1的俯视剖视图。

图3是本实用新型夹持异形大齿轮的结构示意图。

图4是图3中去掉异形大齿轮的F-F剖视图。

图5是夹具体的结构示意图。

图6是图5的左视图。

图7是图6夹具体一端的局部俯视图。

图8是定位块组件的结构示意图。

图9是图8的左视图。

图10是图8的俯视图。

图11为左右定位块的结构示意图。

图12为图11的左视图。

图13为图11的俯视图。

图14为上下定位块的结构示意图。

图15为图14的左视图。

图16为图14的剖视图。

图17为销轴的结构示意图。

图18为凸轮轴的结构示意图。

图中：1、异形大齿轮，2、外圆，3、中心孔，4、夹具体，4-1、定位面，4-2、矩形槽，4-3、内四方孔，4-4、螺纹孔，4-5、通孔，5、定位块组件，6、左右定位块，6-1、矩形块，6-2、四方块，7、上下定位块，7-1、台阶孔，7-2、盲孔，8、小型压簧，9、销轴，10、凸轮轴，10-1、挡台，10-2、大圆杆，10-3、椭圆杆，10-4、小圆杆，10-5、螺纹杆，10-6、外六方，11、盖板，12、螺钉，13、中型压簧，14、大螺母，15、大型弹簧，16、堵头，17、密封圈，L1、齿轮轴槽，L2、锥齿轮槽。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

本实用新型的设计思路是：作为毛坯的异形大齿轮1，由于锥齿轮形槽的尺寸、形状和位置通过模具确定，不会再进行二次加工，只针对留有余量的外圆2和中心孔3进行车削加工，所以通过本实用新型对锥齿轮形槽夹持定位，先对异形大齿轮1的外圆2进行车削加工，再通过确定好的外圆2对中心孔3进行后续加工，即可提升整个异形大齿轮1上锥齿轮安装的对称精度。

在本实用新型中，为方便对部件进行描述，所出现的上、下、左、右均与图中方位一致。

如图1和图2所示，异形大齿轮1应当包括两个锥齿轮形槽，异形大齿轮1的外圆2与中心孔3应当为同心圆，锥齿轮形槽应当以中心孔3为基准对称。由于锥齿轮轴心有齿轮轴，所以锥齿轮形槽对应也有容纳齿轮轴的空间。为了便于对上下、左右两个维度对称的描述，将锥齿轮形槽分为容纳锥齿轮的锥齿轮槽L2和容纳齿轮轴的齿轮轴槽L1。齿轮轴槽L1与上下对称有关，锥齿轮槽L2与左右对称有关。也就是说，以中心孔3为基准，两个对称的齿轮轴槽L1可确定两个锥齿轮上下平齐，两个对称的锥齿轮槽L2可确定两个锥齿轮左右位置相同。

如图3和图4所示，一种加工异形大齿轮用车床夹具，包括一个夹具体4、凸轮轴10、两组相同的定位块组件5、大螺母14、盖板11、大型压簧15以及堵头16。夹具体4为支撑部件，用于容纳凸轮轴10、大型压簧15和堵头16，以及安装定位块组件5和异形大齿轮1。

如图5至图7所示，夹具体4为中空的套筒状结构，夹具体4位于轴线的通孔4-5为阶梯孔。夹具体4可设置为外轮廓为锥形的套筒。通孔4-5的左右两端贯通夹具体4的两端。夹具体4右端外壁的两侧设有两个上下对称的定位面4-1。两个定位面4-1分别开设有相同的矩形槽4-2，矩形槽4-2的底部与通孔4-5之间设有与通孔4-5垂直贯通的内四方孔4-3。矩形槽4-2两侧的定位面4-1上分别设有螺纹孔4-4。

如图8至图10所示，两组相同的定位块组件5分别包括上下定位块7和左右定位块6。上下定位块7设置在左右定位块6中心线的上方边沿位置。

如图11至图13所示，左右定位块6包括矩形块6-1和四方块6-2。四方块6-2位于矩形块6-1中心线的下方边沿位置，与上下定位块7所处位置呈对角线分布。四方块6-2与夹具体4的内四方孔4-3形状适配，可插接在内四方孔4-3中并形成滑动配合。四方块6-2的高度大于内四方孔4-3的高度。矩形块6-1则放置于夹具体4的矩形槽4-2内。矩形块6-1与矩形槽4-2之间留有间距。矩形块6-1的高度小于矩形槽4-2的高度。需要说明的是，矩形块6-1用于插入锥齿轮形槽的锥齿轮槽L2中，所以矩形块6-1的厚度小于锥齿轮槽L2的宽度。

如图14至图16所示，上下定位块7为上小下大的楔形块，倾斜角度为1°。上下定位块7与左右定位块6的对应位置分别设有盲孔7-2，盲孔7-2中嵌有小型压簧8。上下定位块7与左右定位块6通过销轴9形成滑动连接。销轴9的下段与左右定位块6固定连接，销轴9的上段与上下定位块7滑动连接。为了避免销轴9从上下定位块7中滑脱。上下定位块7与销轴9配合的孔为台阶孔7-1，轴销的上端对应设有轴肩，如图17所示。上下定位块7用于插入锥齿轮形槽的齿轮轴槽L1中，所以上下定位块7的上底面宽度小于齿轮轴槽L1L2的宽度，下底面宽度与齿轮轴槽L1的宽度相同。上下定位块7下底面的两侧可与齿轮轴槽L1L2的侧面贴合。上下定位块7的高度小于齿轮轴槽L1的高度。需要说明的是，小型压簧8的压缩量应当小于上下定位块7在销轴9上滑动位移的最大值，以此避免小型压簧8将上下定位块7顶入齿轮轴槽L1中，造成锁死。

如图3所示，定位块组件5中四方块6-2与夹具体4的内四方孔4-3插接完成后，需要将定位块组件5与夹具体4安装限位。所以采用两个盖板11分别通过螺钉12与夹具体4定位面4-1的螺纹孔4-4连接，盖板11的下底面左边与夹具体4的外壁相抵，右边覆盖在左右定位块6的矩形块6-1上。盖板11的下底面与矩形块6-1的上表面之间留有间距，同时盖板11与矩形块6-1之间设有中型压簧13。

如图18所示，凸轮轴10为一根台阶轴。凸轮轴10从左至右依次为挡台10-1、大圆杆10-2、椭圆杆10-3、小圆杆10-4、螺纹杆10-5以及外六方10-6。凸轮轴10的直径从左至右依次减小，左端的挡台10-1直径最大，右端的外六方10-6直径最小。如图3所示，挡台10-1位于与夹具体4内的通孔4-5中，并与通孔4-5对应的台阶相抵。挡台10-1的左端通过大型压簧15与夹具体4左端的堵头16相抵。大型压簧15起到预紧、增加阻力以及限制凸轮轴10无法轴向左移的作用。大圆杆10-2与通孔4-5对应的孔壁形成间隙配合。椭圆杆10-3所处的位置与内四方孔4-3位置对应，定位块组件5中的四方块6-2插入并伸出内四方孔4-3与椭圆杆10-3相抵。小圆杆10-4伸出夹具体4的右端，用于插装待加工的异形大齿轮1，所以小圆杆10-4的直径应当小于异形大齿轮1中心孔3的孔径。螺纹杆10-5上旋装大螺母14，大螺母14用于锁紧异形大齿轮1在凸轮轴10的位置。外六方10-6用于利用对应的扭矩扳手旋转凸轮轴10。

为了避免本实用新型在夹持异形大齿轮1加工过程中切削液和铁屑进入夹具体4内，所以在凸轮轴10的小圆杆10-4上设有密封圈17。

本实用新型的使用原理如下：

将两组定位块组件5的四方块6-2对称安装在夹具体4的两处内四方孔4-3中，在两个盖板11和矩形块6-1之间分别放置中型压簧13，再将盖板11通过螺钉12固定在夹具体4两侧定位面4-1的螺纹孔4-4中。然后将凸轮轴10安装到夹具体4的通孔4-5内，椭圆轴与四方块6-2位置对应并贴合。再将大型压簧15安装到凸轮轴10左端的通孔4-5中，用堵头16将大型压簧15压缩在夹具体4内。将密封圈17安装凸轮轴10的小圆杆10-4上，再将异形大齿轮1按图3中所示方向安装到夹具体4上，保证上下定位块7和左右定位块6顺利装入异形大齿轮1的齿轮轴槽L1和锥齿轮槽L2中。

使用对应的扳手旋转凸轮轴10的外六方10-6，将凸轮轴10中椭圆杆10-3的长半轴与四方块6-2相抵，将两组对称安装定位块组件5向两侧推出。

由于上下定位块7为楔形块，在定位块组件5向两侧移动的过程中，上下定位块7的两个侧面首先与异形大齿轮1的齿轮轴槽L1两侧面接触。此时由于小型压簧8的作用，保证了上下定位块7的两侧面与异形大齿轮1的齿轮轴槽L1的两侧面柔性接触且无间隙，以此保证了异形大齿轮1的外圆2相对于齿轮轴槽L1的上下对称度要求。在上下定位块7移动到位后，左右定位块6继续向两侧移动，直到矩形块6-1与锥齿轮槽L2的两侧面接触后，凸轮轴10的椭圆杆10-3旋转到位，以此保证了异形大齿轮1的外圆2相对于锥齿轮槽L2的左右对称度要求。然后将大螺母14通过螺纹安装到凸轮轴10的螺纹杆10-5上，保证异形大齿轮1的端面压紧可靠。在车削完成后，将大螺母14反方向旋转松开后，再使用对应的扳手反向旋转凸轮轴10，在中型压簧13回复力的作用下，使四方块6-2与椭圆杆10-3的短半轴贴合，使定位块组件5向夹具的通孔4-5内回落，实现异形大齿轮1的松夹。凸轮轴10在大型压簧15的弹力下旋转灵活且与夹具体4轴向端面贴紧，保证加工零件夹紧、松夹过程的顺利进行，以此循环可快速车削异形零件。

由上述可知，通过对锥齿轮形槽中确定上下对称度的齿轮轴槽L1和确定左右对称度的锥齿轮槽L2进行定位，使得异形大齿轮1在本实用新型的装夹下，能够以锥齿轮形槽为基准，先加工异形大齿轮1的外圆2，再以外圆2为基准即可完成中心孔3的加工。最终获得了满足对称要求的异形大齿轮1，进而保证了锥齿轮在异形大齿轮1上的对称安装要求。

Claims (1)

1.一种加工异形大齿轮用车床夹具，其特征在于：包括夹具体、凸轮轴以及两组相同的定位块组件；所述夹具体设有贯通轴线的阶梯状通孔，夹具体右端外壁的两侧设有两个上下对称的定位面，两个定位面分别开设有相同的矩形槽，矩形槽的底部与通孔之间设有与通孔垂直贯通的内四方孔；所述凸轮轴为一根台阶轴，凸轮轴的左端设置在通孔内，受台阶轴向限位可在通孔内转动，凸轮轴的右端伸出夹具体的右端；所述凸轮轴上设有一段椭圆杆，椭圆杆所处的位置与内四方孔位置对应；所述定位块组件分别包括上下定位块和左右定位块；左右定位块包括矩形块和四方块，四方块设置在矩形块的下方左侧位置，可插接在内四方孔中并形成滑动配合，四方块的高度大于内四方孔的高度，四方块的下端与椭圆杆相抵；矩形块则放置于矩形槽内，矩形块与矩形槽之间留有间距；上下定位块通过小型压簧弹性设置在矩形块上方右侧位置；所述夹具体与定位块组件上设有盖板，盖板与夹具体的定位面固定连接，盖板与定位块之间通过中型压簧弹性连接；异形大齿轮的中心孔套装在伸出夹具体的凸轮轴上，定位块组件中矩形块对应插入齿轮轴槽中，上下定位块对应插入锥齿轮形槽的齿轮轴槽中；凸轮轴上设有大螺母用于锁紧异形大齿轮；

进一步，所述上下定位块为侧面倾斜的楔形块，倾斜角度为1°；

进一步，所述上下定位块与左右定位块的对应位置分别设有盲孔，盲孔中嵌有小型压簧，上下定位块与左右定位块通过销轴形成滑动连接，销轴的下段与左右定位块固定连接，销轴的上段与上下定位块滑动连接；

进一步，所述凸轮轴上设有密封圈，密封圈位于异形大齿轮与夹具体之间；

进一步，所述凸轮轴伸出夹具体的右端设有外六方，用于通过扳手转动凸轮轴；

进一步，所述夹具体内设有大型压簧，夹具体的左端设有堵头，大型压簧的一端与凸轮轴的左端相抵，另一端与堵头相抵。

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