CN220218235U - 一种应用于航空发动机装配环形工装上的夹具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种应用于航空发动机装配环形工装上的夹具，包括固定杆、压紧杆、导向导轨、定位销、压紧螺丝和扭矩拧把，固定杆的前端设置有固定块；压紧杆的前端的下部设置有压紧块；固定杆的前端的上部和压紧杆通过铰接轴铰接在一起；定位销的末端依次穿过压紧杆和固定杆上的定位销安装孔后，插入在导向导轨上任意一个所述导轨定位销孔内；压紧杆的后端开设有上下贯通的螺纹孔，固定杆的后端的上表面开设有抵触槽；压紧螺丝螺纹连接在螺纹孔内。本实用新型的夹具，夹紧力大，夹紧力可控，基于夹具的杠杆特性，保证夹具在夹紧力方向上的刚度；同时底部导向导轨确保在夹紧力垂直方向的刚度，尤其适用于航空发动机装配环形工装上。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种应用于航空发动机装配环形工装上的夹具。
背景技术
目前，在航空发动机装配过程中，为了实现在水平方向发动机装配；需要通过环形工装对发动机进气口进行夹持固定，以方便发动机完成以轴心进行滚转的动作达到完成不同位置的装配。因此对于发动机进气口需要通过环形工装进行固定，为了让发动机进气口固定在环形工装上则需要设计相应的夹具。夹具首先保证夹持动作的稳定性和夹紧力，在工装使用过程中发动机的安全至关重要，因此每个夹具的夹紧力可能需要达到10kN。在提供夹紧力的同时，满足夹具在夹紧力方向和夹紧力垂直方向四个方向的夹具刚度。此外，另一方面在保证夹具机械性能的同时确保易用性。第一，在夹持过程中需要的夹持力较大，需要通过机械设计联动实现符合人体工学的力输入和较大的力输出。第二，工装从发动机本体上拆卸和装上发动机过程中夹具的移动，需要充分考虑到环形工装从发动机进气口的拆装需求，如何使得夹具移动充分服务于工装从发动机上的拆装，并且易于使用。此外夹具的移动功能不能够影响夹具在相应位置夹持的稳定性。为了满足这些要求，需要对夹具的移动方式进行新的探讨。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种应用于航空发动机装配环形工装上的夹具，以杠杆为机械原理，辅以导向导轨和定位销进行移动和固定，最大程度保证了夹具的机械性能和易用性，可以产生较大夹紧力，并保证使用过程中的夹持工件的稳定。
实现上述目的的技术方案是：一种应用于航空发动机装配环形工装上的夹具，包括固定杆、压紧杆、导向导轨、定位销、压紧螺丝和扭矩拧把，其中：
所述固定杆的前端设置有固定块；所述压紧杆的前端的下部设置有压紧块；
所述压紧杆位于所述固定杆的上方，所述固定杆的前端的上部和压紧杆通过铰接轴铰接在一起，且所述压紧块位于所述固定块的正上方；
所述压紧杆的中部和固定杆的中部分别设置有上下贯通的定位销安装孔；
所述导向导轨上从前至后依次设置有若干导轨定位销孔；
所述固定杆滑动设置在所述导向导轨上，所述定位销的末端依次穿过压紧杆和固定杆上的定位销安装孔后，插入在任意一个所述导轨定位销孔内；
所述压紧杆的后端开设有上下贯通的螺纹孔，所述固定杆的后端的上表面开设有抵触槽；
所述压紧螺丝螺纹连接在所述螺纹孔内，且所述压紧螺丝的底端抵触在所述抵触槽内；
所述扭矩拧把设置在所述压紧螺丝的顶端。
上述的一种应用于航空发动机装配环形工装上的夹具，其中，所述压紧块和固定块相对面上分别设置有摩擦垫片。
上述的一种应用于航空发动机装配环形工装上的夹具，其中，所述导向导轨上一前一后地设置有两个导轨定位销孔。
上述的一种应用于航空发动机装配环形工装上的夹具，其中，所述导轨定位销孔采用盲孔。
上述的一种应用于航空发动机装配环形工装上的夹具，其中，所述扭矩拧把采用星形外形。
本实用新型的应用于航空发动机装配环形工装上的夹具，以杠杆为机械原理，辅以导向导轨和定位销进行移动和固定，最大程度保证了夹具的机械性能和易用性；采用杠杆结构是对夹持输出力放大的有效措施，同时也保证了在夹持力方向上夹具的刚性；通过扭矩控制进行夹紧力控制，在方便夹紧的同时，通过定位销的插拔和导向导轨的移动放置夹具到不同位置。
附图说明
图1为本实用新型的应用于航空发动机装配环形工装上的夹具的纵剖面图(不带导轨)；
图2为本实用新型的应用于航空发动机装配环形工装上的夹具的纵剖面图(带导轨)。
具体实施方式
为了使本技术领域的技术人员能更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对其具体实施方式进行详细地说明：
请参阅图1和图2，本实用新型的最佳实施例，一种应用于航空发动机装配环形工装上的夹具，包括固定杆10、压紧杆20、导向导轨7、定位销4、压紧螺丝6和扭矩拧把5。
固定杆10的前端设置有固定块1；压紧杆20的前端的下部设置有压紧块2；
压紧杆20位于固定杆10的上方，固定杆10的前端的上部和压紧杆20通过铰接轴3铰接在一起，且压紧块2位于固定块1的正上方；压紧杆20以铰接轴3为支点形成杠杆。
压紧杆20的中部和固定杆10的中部分别设置有上下贯通的定位销安装孔21；
导向导轨7上从前至后依次设置有若干导轨定位销孔，具体地，在本实施例中，导向导轨7上一前一后地设置有两个导轨定位销孔71、72。导轨定位销孔可以采用盲孔。
固定杆10滑动设置在导向导轨7上，定位销4的末端依次穿过压紧杆20和固定杆10上的定位销安装孔21后，插入在任意一个导轨定位销孔内；这样，通过定位销4的插拔和导向导轨7的移动放置固定杆10到不同位置，进而实现夹具的移动。且夹具的位移由导向导轨6进行约束，以确保夹具的位移方向固定和侧向位移稳定。
压紧杆20的后端开设有上下贯通的螺纹孔22，固定杆10的后端的上表面开设有抵触槽11；压紧螺丝6螺纹连接在螺纹孔22内，且压紧螺丝6的底端抵触在抵触槽11内；扭矩拧把5设置在压紧螺丝6的顶端。扭矩拧把5采用星形外形，方便转动；通过旋转扭矩拧把5带动压紧螺丝6在螺纹孔22内转动，进而调整压紧杆20以铰接轴3为支点的转动位置，使得需要夹持的部位夹紧在压紧块2和固定块1之间。压紧块2和固定块1相对面上分别设置有摩擦垫片，摩擦垫片可以确保夹持效果稳固。
本实用新型的应用于航空发动机装配环形工装上的夹具，夹具整体使用杠杆结构，以铰接轴3作为支点。通过扭矩拧把5的转动，对杠杆一侧围绕着支点施力的过程中，扭矩拧把5侧的压紧杆20会向上位移，相对应另一侧的压紧块2向下运动完成夹紧。使用过程中固定块1保持不动，通过扭矩拧把5进行定扭拧动，带动压紧螺丝6上下移动从而产生杠杆一侧的正压力(拧紧扭矩)。根据螺纹拧紧扭矩和正压力关系的换算，通过计算公式：
其中，Fscrew为螺纹压紧正压力；TG为拧紧扭矩；φ为螺纹直径；ρ′为阻力角度。
TG＝2Nmφ＝2.8473°ρ′＝16.1021°d2＝7.19mm，压力螺丝可以通过采购或定制加工的方式取得在2Nm拧紧扭矩的输入条件下，通过不同螺纹直径和阻力角度的组合和换算，可以达到约1500N的正压力。之后通过连接固定杆10和压紧杆20的铰接轴3为支点的联动，在支点另一侧的输出夹紧力(压紧块2和固定块1之间的夹紧力)可以达到12kN。即扭矩拧把和压紧螺丝通过2Nm的拧紧扭矩通过力学转换可以输出10kN的夹紧力。
夹具固定在导向导轨7上，可以固定在导向导轨的不同位置。通过定位销4的末端插入不同的导轨定位销孔完成夹具在不同位置的位移和定位，固定位置可按照需求自定义，本实施例中定位点有两个；导轨定位销孔71和导轨定位销孔72。
本实用新型的应用于航空发动机装配环形工装上的夹具，扭矩拧把5和压紧螺丝6组成旋钮设计，旋钮有限力锁止功能，通过扭矩拧把5控制压紧螺丝转动力矩，可以保证夹紧力达到需要的大小。在固定块1的帮助下，夹具可以保证夹紧力方向下，实现夹具夹紧物体的稳定性。整个夹具通过导向导轨7和外部工装相连，导向导轨7确保了在夹紧力垂直方向上的刚度。通过导向导轨7完成夹具的移动，在不同的位置通过定位销完成固定。导向导轨7可以再确保夹具可前后移动的同时保证夹具的侧向刚性。
本实用新型的应用于航空发动机装配环形工装上的夹具，使用杠杆原理完成夹持，有效降低了操作人员夹持施力过程中的劳动强度；通过导向导轨加固和杠杆本身的特性，实现夹持状态下两个方向的刚度提升，同时导向导轨的应用使夹具在不同位置之间的移动和固定成为可能，夹具整体易于使用，人机功效好，机械结构稳定，可靠性高。
综上所述，本实用新型的应用于航空发动机装配环形工装上的夹具，夹紧力大，夹紧力可控，并且通过导向导轨可以完成在夹具的快速移动，移动到相应位置通过导轨定位销孔固定，基于夹具的杠杆特性，保证夹具在夹紧力方向上的刚度；同时底部导向导轨确保在夹紧力垂直方向的刚度，尤其适用于航空发动机装配环形工装上。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求书范围内。
Claims (5)
1.一种应用于航空发动机装配环形工装上的夹具，其特征在于，包括固定杆、压紧杆、导向导轨、定位销、压紧螺丝和扭矩拧把，其中：
所述固定杆的前端设置有固定块；所述压紧杆的前端的下部设置有压紧块；
所述压紧杆位于所述固定杆的上方，所述固定杆的前端的上部和压紧杆通过铰接轴铰接在一起，且所述压紧块位于所述固定块的正上方；
所述压紧杆的中部和固定杆的中部分别设置有上下贯通的定位销安装孔；
所述导向导轨上从前至后依次设置有若干导轨定位销孔；
所述固定杆滑动设置在所述导向导轨上，所述定位销的末端依次穿过压紧杆和固定杆上的定位销安装孔后，插入在任意一个所述导轨定位销孔内；
所述压紧杆的后端开设有上下贯通的螺纹孔，所述固定杆的后端的上表面开设有抵触槽；
所述压紧螺丝螺纹连接在所述螺纹孔内，且所述压紧螺丝的底端抵触在所述抵触槽内；
所述扭矩拧把设置在所述压紧螺丝的顶端。
2.根据权利要求1所述的一种应用于航空发动机装配环形工装上的夹具，其特征在于，所述压紧块和固定块相对面上分别设置有摩擦垫片。
3.根据权利要求1所述的一种应用于航空发动机装配环形工装上的夹具，其特征在于，所述导向导轨上一前一后地设置有两个导轨定位销孔。
4.根据权利要求1或3所述的一种应用于航空发动机装配环形工装上的夹具，其特征在于，所述导轨定位销孔采用盲孔。
5.根据权利要求1所述的一种应用于航空发动机装配环形工装上的夹具，其特征在于，所述扭矩拧把采用星形外形。
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