專利名稱：一種用于內(nèi)撐式套筒的夾具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及套筒類零件測量領(lǐng)域，具體是對套筒類零件的內(nèi)圓定位、夾緊，用于測量套筒零件外形的夾具。
背景技術(shù)：
目前有多種套筒類零件的夾具，例如自定心彈簧套筒夾具、后拉式套筒卡盤和柔性自定心夾具等。其中《金屬加工》2010年第3期《自定心彈簧套筒類夾具加工薄壁長筒零件》一文中的套筒類零件夾具在軸向定位方式上有很大的改進，提高了套筒類零件裝夾的同軸度要求，但其傳遞動力部分還是傳統(tǒng)的拉桿，拉桿通過直線運動直接帶動彈簧套筒來控制套筒類零件夾具的夾緊、松弛，留給套筒類零件夾具夾緊的緩沖操作空間比較少，而且文中公開的套筒類零件夾具是氣動式的夾具，依靠調(diào)節(jié)氣體壓力的大小調(diào)節(jié)控制夾具夾緊零件力的大小，這樣不便于微動操作套筒類零件夾具，使得損傷零件形狀的可能性增大。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不適于微動操作和易損傷零件的不足，本發(fā)明提出了一種內(nèi)撐式套筒類零件夾具。本發(fā)明包括機座、機座頂蓋、軸、機座端蓋、夾緊機構(gòu)、進給機構(gòu)、傳動機構(gòu)和扭矩限制機構(gòu)。所述的夾緊機構(gòu)包括左旋錐盤、導(dǎo)向銷、右旋錐盤、螺套、彈性套和壓套。所述的進給機構(gòu)包括螺套、第一套筒和第二套筒。所述的傳動機構(gòu)包括渦輪、渦桿、手柄螺栓、手柄擋圈、手輪擋環(huán)、手柄、彈簧、主動摩擦輪、摩擦輪端蓋、從動摩擦輪、軸承支架、第一軸承限位套、第二軸承限位套和渦桿端蓋。所述的扭矩限制機構(gòu)包括手柄、手柄擋圈和手柄螺栓、 彈簧、主動摩擦輪和從動摩擦輪。其中機座頂蓋安裝在機座上，機座端蓋位于機座頂蓋的中心孔內(nèi)。傳動機構(gòu)的渦桿安裝在機座的外圓周上安裝臺面的孔內(nèi)，并與進給機構(gòu)的渦輪垂直配合；軸穿過機座頂蓋中心孔內(nèi)的機座端蓋，一端位于進給機構(gòu)的螺套內(nèi)，另一端位于機座中心的軸承座內(nèi)。進給機構(gòu)安裝在機座內(nèi)。進給機構(gòu)的渦輪套裝在軸上；進給機構(gòu)的第二套筒套裝在軸位于軸承座一端。第一套筒和第二套筒均位于機座內(nèi)，并被套裝在軸上。渦輪套裝在軸上，并位于第一套筒和第二套筒之間。夾緊機構(gòu)位于在機座頂蓋上表面，并套裝在軸上。螺套位于機座上方的軸上。左旋錐盤和右旋錐盤均套裝在螺套上，并且左旋錐盤安裝在螺套左螺紋部分，右旋錐盤安裝在螺套的右螺紋部分。導(dǎo)向銷穿過左旋錐盤、右旋錐盤和機座頂蓋上的通孔，將左旋錐盤和右旋錐盤和機座頂蓋定位連接。彈性套套裝在左旋錐盤和右旋錐盤上，并通過壓套將彈性套固定在機座頂蓋上。彈性套與左旋錐盤和右旋錐盤之間均為過渡配合；導(dǎo)向銷與左旋錐盤和右旋錐盤之間均為間隙配合。在傳動機構(gòu)的渦桿通過軸承支架裝入機座外圓周上傳動機構(gòu)安裝臺面上的通孔內(nèi)，渦桿的一端位于渦桿端蓋的中心孔內(nèi)，渦桿的另一端位于主動摩擦輪的中心孔內(nèi)。主動摩擦輪和從動摩擦輪套裝在有第一軸承限位套一端的渦桿上，并位于渦桿外圓表面與第一軸承限位套的內(nèi)圓表面之間。并且主動摩擦輪一個端面與摩擦輪端蓋的一個端面貼合。主動摩擦輪和從動摩擦輪通過其配合端端面的齒嚙合。彈簧套裝在渦桿上，并位于主動摩擦輪一端端面中心孔內(nèi)。扭矩限制機構(gòu)的手柄套裝在主動摩擦輪一端。所述傳動機構(gòu)中的軸承支架一段端面固定安裝有渦桿端蓋，軸承支架另一段端面固定安裝有摩擦輪端蓋。第一軸承限位套位于一個軸承與摩擦輪端蓋之間，第二軸承限位套位于兩個軸承之間。彈簧套裝在渦桿上，并位于主動摩擦輪一端端面中心孔內(nèi)。所述主動摩擦輪一端端面上均勻分布有40個齒。各齒的截面為直角三角形，由該直角三角形的直角邊形成了齒高。各齒直角邊與斜邊的夾角均為70°。所述主動摩擦輪端面上齒截面的直角邊平行于主動摩擦輪軸線。主動摩擦輪另一端的軸孔孔徑與彈簧的外徑相同。所述從動摩擦輪與主動摩擦輪配合端的端面上均勻分布有40個齒，并且所述各齒與的截面為直角三角形，由該直角三角形的直角邊形成了齒高。各齒直角邊與斜邊的夾角均為70°。所述從動摩擦輪端面上齒截面的直角邊平行于主動摩擦輪軸線。從動摩擦輪的齒與主動摩擦輪的齒直相互嚙合。左旋錐盤和右旋錐盤均為外圓表面為變直徑圓盤，即所述的左旋錐盤和右旋錐盤外圓表面為斜面。左旋錐盤的螺紋通孔為左旋螺紋，右旋錐盤的螺紋通孔為右旋螺紋。所述的左旋錐盤安裝在螺套左螺紋部分，右旋錐盤安裝在螺套右螺紋部分。在左旋錐盤和右旋錐盤中心的螺紋通孔兩邊對稱分布著2個貫通盤面的導(dǎo)向銷孔。在彈性套的套筒上，開有三個變形槽，該變形槽的長度貫通彈性套套筒的長度，該變形槽的方向與彈性套的中心線方向一致，并均勻分布在彈性套套筒的圓周上。在彈性套的法蘭邊上，亦開有三個變形槽，該變形槽的長度貫通彈性套法蘭邊，該變形槽的方向垂直于彈性套的中心線方向，并均勻分布在彈性套法蘭邊的圓周上。彈性套套筒上的變形槽與彈性套法蘭邊上的變形槽在彈性套圓周上的位置交錯，并且彈性套法蘭邊上的各變形槽分別位于彈性套套筒上相鄰的兩個變形槽夾角的平分線上。彈性套內(nèi)孔兩端為變徑孔，中部為等徑孔，使得彈性套兩端的內(nèi)孔表面為向外擴大的斜面；彈性套兩端的斜面分別與左旋錐盤、右旋錐盤的外表面配合。夾緊部分的夾緊原理初始位置是左旋錐盤和右旋錐盤在螺套的中間部位，由于彈性套和左旋錐盤、右旋錐盤之間是過渡配合，當放入套筒類零件時，由于彈性套的錐形面受力后的均勻彈性變形特性，彈性套、左旋錐盤和右旋錐盤共同均勻地擠壓著套筒類零件， 此時渦輪逆時針轉(zhuǎn)動帶動螺套逆時針轉(zhuǎn)動，左旋錐盤和右旋錐盤分別延導(dǎo)向銷向上、向下運動，彈性套錐形面與左旋錐盤、右旋錐盤的錐形面錯位移動迫使彈簧套的各簧瓣向心均勻收縮來夾緊套筒類零件。由手柄、手柄擋圈和手柄螺栓、彈簧、主動摩擦輪、從動摩擦輪組成扭矩限制機構(gòu)來保證蝸桿軸的間歇穩(wěn)定運動，在彈性套和左旋錐盤、右旋錐盤壓緊套筒類零件后，轉(zhuǎn)動手柄使夾具夾緊套筒類零件并給一定的預(yù)緊力，合適的預(yù)緊力保證套筒類零件的正常作業(yè)和尺寸的不變，轉(zhuǎn)動手柄螺栓可以調(diào)節(jié)預(yù)緊力的大小，控制本實例不會由于過固定而改變精密套筒類零件尺寸的變化。進給部分扭矩限制機構(gòu)的原理由主動摩擦輪和從動摩擦輪的直角三角形齒形配合完成，在設(shè)定好預(yù)緊力情況下主動摩擦輪順時針轉(zhuǎn)動造成主動摩擦輪直角三角形齒形的斜邊和從動摩擦輪直角三角形齒形的斜邊摩擦錯開推動主動摩擦輪退后壓縮彈簧，主動摩擦輪轉(zhuǎn)動一個齒形后，彈簧彈力推動主動摩擦輪前進，主動摩擦輪和從動摩擦輪直角三角形齒形的斜邊再次緊貼在一起，以此形式無效轉(zhuǎn)動3-4圈可以保證以給定的預(yù)緊力夾緊套筒類零件，并能夠較好地保護零件的外表面。主動摩擦輪逆時針轉(zhuǎn)動時，主動摩擦輪直角三角形齒形的直角邊與從動摩擦輪直角三角形齒形的直角邊相抵，從而從從動摩擦輪隨著主動摩擦輪逆時針轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)打開套筒類零件夾具，取出零件。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、安全可靠和使用方便的特點。


附圖1是內(nèi)撐式套筒類零件夾具結(jié)構(gòu)示意圖的主視圖；附圖2是內(nèi)撐式套筒類零件夾具結(jié)構(gòu)示意圖的俯視圖；附圖3是進給機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖4是機座的的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖5是主動摩擦輪的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖6是機座頂蓋的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖7是壓套的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖8是彈性套的結(jié)構(gòu)示意圖；其中a為三維示意圖，b為剖視圖；附圖9是錐盤的結(jié)構(gòu)示意圖；其中a為主視圖，b為俯視圖。圖中
1.機座2.機座頂蓋 3.壓套4.彈性套 5.左旋錐盤
6.導(dǎo)向銷7.右旋錐盤 8.螺套擋圏 9.螺套10.軸
11.機座端蓋 12.渦輪13.第一套筒
16.第二套筒 17.渦桿18.手柄螺栓
21.手柄 22.彈簧 26.第一軸承限位套 30.第二軸承限位套
23.主動摩擦輪 27.圓螺母 31.軸承
14.擋圈 19.手柄擋圈 24.摩擦輪端蓋 28.軸承支架 32.渦桿端蓋
15.軸承端蓋 20.手輪擋環(huán) 25.從動摩擦輪 29.蝸桿軸套筒
具體實施例方式本實例是一種內(nèi)撐式套筒類零件的夾具，用于套筒類零件的夾緊和檢測。如圖1和圖2所示。本實例包括機座1、機座頂蓋2、軸10、機座端蓋11、夾緊機構(gòu)、 進給機構(gòu)、傳動機構(gòu)和扭矩限制機構(gòu)，其中機座頂蓋2安裝在機座1上，機座端蓋11位于機座頂蓋2的中心孔內(nèi)，軸10的軸承座位于機座1的中心孔內(nèi)，并通過軸承端蓋15固緊。夾緊機構(gòu)安裝在機座頂蓋2上，進給機構(gòu)安裝在機座1內(nèi)，通過夾緊機構(gòu)和進給機構(gòu)分別完成夾緊套筒類零件和外部作用力的傳入。在機座1的外圓周上有傳動機構(gòu)的安裝臺面，并且該安裝臺面與機座1的圓周表面相切。
如圖4所示，機座1為圓形的殼體，用于支撐整個夾具。機座1內(nèi)底部中心有一個凸臺，該凸臺中心有階梯孔，凸臺外沿有4個螺紋通孔，用于安裝軸承端蓋15從而固定軸承。所述的階梯孔的小孔徑與裝配于軸10上的軸承外徑相同，階梯孔的大孔徑與軸承端蓋 15的外徑相同，軸承端蓋15嵌入大孔內(nèi)并通過螺栓固定。機座1凹槽壁的端面上有機座頂蓋2的連接孔。機座1底部有沿徑向外延伸的法蘭邊，通過該法蘭邊將機座固定于其它設(shè)備上。在機座1的外圓周面上有凸出該圓周表面的凸臺，凸臺表面形成了傳動機構(gòu)的安裝臺面，并且該安裝臺面與圓周表面相切。所述的安裝臺面上有一貫通孔，該通孔的中心線垂直于安裝臺面，且該中心線與機座1的中心線的垂直距離為蝸桿17與渦輪12的分度圓半徑之和。在安裝臺面上環(huán)所述的貫通孔均布有軸承支架觀的螺紋連接孔，進給機構(gòu)的軸承支架觀穿過安裝臺面的通孔并通過螺栓連接固定其到機座1上。如圖6所示，機座頂蓋2為圓形板，其外徑與機座1的外徑相同。機座頂蓋2內(nèi)表面的中心有安裝凸臺，安裝凸臺上有2個對稱分布在軸承孔兩邊的導(dǎo)向銷孔，每個導(dǎo)向銷孔外四周周均布有安裝導(dǎo)向銷6的4個螺紋孔。機座頂蓋2外表面的中心有凹槽，并且所述的凹槽的直徑與左旋錐盤的外徑相同。在機座頂蓋2中心有階梯狀的通孔，在所述機座頂蓋2的中心通孔內(nèi)，由階梯形成的平面上，有機座端蓋11的安裝孔。機座頂蓋2的階梯狀中心通孔的大直徑與機座端蓋11的外徑相同，該通孔的小直徑與軸承座的外徑相同。在機座頂蓋2的外緣處有6個機座1的安裝孔，在所述的機座1的安裝孔內(nèi)側(cè)，均勻分布有壓套3的安裝孔。機座端蓋11為圓環(huán)狀。在機座端蓋11的中心有與軸10配合的通孔。在機座端蓋11的一個表面有軸向凸出的環(huán)形凸臺，用于軸承外圈的軸向定位。在機座端蓋11的外緣均布有6個沉頭孔，用于將機座端蓋11與機座頂蓋2固連。軸10為階梯軸，所述軸10 —端的外徑與螺套9的內(nèi)徑相同，并且該端端面有螺釘孔，用于安裝螺套擋圈8 ；所述軸10的另一端的外徑與第二套筒16的內(nèi)徑相同，并且該端端面有2個螺釘孔，用于安裝擋圈14 ；所述軸10的中部有兩級臺階，其中大直徑臺階與機座端蓋11的中心孔配合，小直徑臺階與軸承座的內(nèi)孔配合。進給機構(gòu)包括軸10、螺套9、第一套筒13、第二套筒16、軸承座。軸10穿過機座頂蓋2中心孔內(nèi)的機座端蓋11，一端位于螺套9內(nèi)，另一端位于機座1中心的軸承座內(nèi)。第一套筒13和第二套筒16均位于機座1內(nèi)，并被套裝在軸10上。渦輪12套裝在軸10上，并位于第一套筒13和第二套筒16之間。蝸桿17與渦輪12垂直配合。傳動機構(gòu)包括渦輪12、蝸桿17、手柄螺栓18、手柄擋圈19、手輪擋環(huán)20、手柄21、 彈簧22、主動摩擦輪23、摩擦輪端蓋24、從動摩擦輪25、軸承支架觀、蝸桿軸套筒四、第一軸承限位套26、第二軸承限位套30和渦桿端蓋32。軸承支架28裝入機座1外圓周上傳動機構(gòu)安裝臺面上的通孔內(nèi)。在軸承支架28 一段端面固定安裝有渦桿端蓋32，軸承支架觀另一段端面固定安裝有摩擦輪端蓋M ；軸承支架觀的內(nèi)徑與軸承31的外徑相同。蝸桿17裝入軸承支架觀內(nèi)，蝸桿17的一端位于渦桿端蓋32的中心孔內(nèi)，蝸桿17的另一端位于主動摩擦輪23的中心孔內(nèi)。一對軸承31套裝在蝸桿17上，分別位于蝸桿17靠近渦桿端蓋32 —端和蝸桿17中部。第一軸承限位套 26和第二軸承限位套30裝在軸承支架觀內(nèi)；第一軸承限位套沈與第二軸承限位套30的外圓表面均與軸承支架28的內(nèi)表面間隙配合。第二軸承限位套30位于兩個軸承31之間，第一軸承限位套26位于一個軸承與摩擦輪端蓋M之間。主動摩擦輪23和從動摩擦輪25 套裝在有第一軸承限位套沈一端的蝸桿17上，并位于蝸桿17外圓表面與第一軸承限位套 26的內(nèi)圓表面之間。并且主動摩擦輪23外圓周上法蘭邊的一個端面與摩擦輪端蓋M的一個端面貼合；主動摩擦輪23和從動摩擦輪25通過其相互配合端端面的齒嚙合。彈簧22 套裝在蝸桿17上，并位于主動摩擦輪23 —端端面中心孔內(nèi)。手柄21套裝在主動摩擦輪23 一端；手柄21的一個端面與主動摩擦輪23外圓周上法蘭邊的另一個端面貼合。在手柄21 端面的凹槽內(nèi)，安裝有手輪擋環(huán)20，用于將彈簧22固定在主動摩擦輪23端面的中心孔內(nèi)。 手柄擋圈19置于手柄21端面的凹槽內(nèi)，并且該手柄擋圈19的外圓表面與手柄21中心槽內(nèi)壁之間間隙配合，用于將手輪擋環(huán)20固定在手柄21端面的凹槽內(nèi)；手柄螺栓18穿過手柄擋圈19的中心孔，安裝在蝸桿17端面的中心孔內(nèi)，將手柄21固緊在蝸桿17 —端。蝸桿17裝入軸承支架觀內(nèi)，軸承支架觀為蝸桿17提供轉(zhuǎn)動的支撐。由摩擦輪端蓋對、第一軸承限位套26、圓螺母27、蝸桿軸套筒四、第二軸承限位套30和渦桿端蓋32 實現(xiàn)了軸承支架觀內(nèi)兩個支撐軸承之間距離恒定，兩個支撐軸承之間距離的恒定保證了蝸桿軸穩(wěn)定轉(zhuǎn)動，圓螺母27與蝸桿軸17是螺紋配合，摩擦輪端蓋M和渦桿端蓋32套筒內(nèi)部零件提供一個密封的工作環(huán)境。扭矩限制機構(gòu)包括手柄21、手柄擋圈19和手柄螺栓18、彈簧22、主動摩擦輪23和從動摩擦輪25。扭矩限制機構(gòu)用于保證蝸桿17以設(shè)定的打滑扭矩穩(wěn)定運動。調(diào)節(jié)打滑扭矩時，轉(zhuǎn)動手柄螺栓18調(diào)節(jié)手柄擋圈19的位置，改變彈簧22的伸長量，從而實現(xiàn)調(diào)節(jié)打滑扭矩。當轉(zhuǎn)動手柄21的力矩超過預(yù)先設(shè)定的打滑扭矩時，則轉(zhuǎn)動手柄21的外力不能傳入到蝸桿17，從而保證套筒類零件裝夾的安全性，不會因為誤操作破壞套筒類零件的表面和形狀。在扭矩限制機構(gòu)中手柄21為中空回轉(zhuǎn)體，內(nèi)孔是階梯形通孔，在小孔徑端與主動摩擦輪23通過鍵聯(lián)接，直接帶動主動摩擦輪23轉(zhuǎn)動。如圖5所示，在主動摩擦輪23中部有徑向凸出的法蘭邊，在主動摩擦輪23中心有貫通的軸孔，并且所述軸孔的孔徑與蝸桿17的外徑相同。主動摩擦輪23 —端端面上均勻分布有40個齒；各齒的截面為直角三角形，由該直角三角形的直角邊形成了齒高，本實施例中，齒高為1.44mm;各齒直角邊與斜邊的夾角均為70°。所述主動摩擦輪23端面上齒截面的直角邊平行于主動摩擦輪軸線。主動摩擦輪23另一端的外圓表面有鍵槽，并且該端處的軸孔孔徑與彈簧22的外徑相同。從動摩擦輪25亦為中空回轉(zhuǎn)體。從動摩擦輪25的外徑與第一軸承限位套沈的內(nèi)徑相同，從動摩擦輪25的內(nèi)徑與蝸桿17的外徑相同。從動摩擦輪25與主動摩擦輪23 配合端的端面上均勻分布有40個齒，并且所述各齒與的截面為直角三角形，由該直角三角形的直角邊形成了齒高，本實施例中，齒高為1.44mm;各齒直角邊與斜邊的夾角均為70°。 所述從動摩擦輪25端面上齒截面的直角邊平行于主動摩擦輪軸線。從動摩擦輪25通過鍵與蝸桿17連接，從而帶動蝸桿17轉(zhuǎn)動。從動摩擦輪的齒與主動摩擦輪的齒直相互嚙合。摩擦輪端蓋M為圓環(huán)狀，在摩擦輪端蓋M的中心有與蝸桿17間隙配合的通孔， 在摩擦輪端蓋M的外緣均布有6個沉頭孔，用于擋住第一軸承限位套沈不讓其沿蝸桿17 軸線方向移動。渦桿端蓋32外形與機座端蓋11外形相似，尺寸略有不同，用于軸承外圈的軸向定位。軸承支架觀為套筒形，一端有徑向凸出的連接法蘭邊，在該法蘭邊上均布有6個沉頭孔，用于將軸承支架觀固定于機座1上傳動機構(gòu)的安裝臺面，軸承支架觀主體部分兩個端面都有沿圓周方向均勻分布6個螺紋孔，分別用于將摩擦輪端蓋M和渦桿端蓋32固定于軸承支架28上。蝸桿17是階梯軸桿，桿徑小的一端端面有1個螺紋孔，以便于通過手柄螺栓18依次將手柄擋圈19、手柄擋環(huán)20、彈簧22、主動摩擦輪^、從動摩擦輪25固定在蝸桿17桿徑小的一端上，主動摩擦輪23與從動摩擦輪25齒形部分相對配合。桿徑小的一端的第二臺階軸桿為用來安裝圓螺母27的螺紋，圓螺母27用于固定安裝于第三臺階軸桿的軸承內(nèi)圈的軸向位置，另一端為渦桿。由手柄21、手柄擋圈19和手柄螺栓18、彈簧22、主動摩擦輪23、從動摩擦輪25組成扭矩限制機構(gòu)來保證蝸桿軸的以給定的力矩穩(wěn)定運動，超過預(yù)先給定的力矩則轉(zhuǎn)動手柄 21的外力不能傳入到蝸桿17，從而保證套筒類零件裝夾的安全性，不會因為人為的誤操作破壞套筒類零件的表面和形狀。在本實例彈性套4和左旋錐盤5、右旋錐盤7壓緊套筒類零件后，轉(zhuǎn)動手柄21使夾具以預(yù)先設(shè)定的預(yù)緊力夾緊套筒類零件，合適的預(yù)緊力保證套筒類零件的正常作業(yè)，轉(zhuǎn)動手柄螺栓18可以調(diào)節(jié)預(yù)緊力的大小，從而不會由于過固定而改變精密套筒類零件尺寸的變化。扭矩限制機構(gòu)的原理由主動摩擦輪23和從動摩擦輪25的直角三角形齒形運動完成。在設(shè)定好預(yù)緊力情況下主動摩擦輪23順時針轉(zhuǎn)動造成主動摩擦輪23直角三角形齒形的斜邊和從動摩擦輪25直角三角形齒形的斜邊摩擦錯開推動主動摩擦輪23退后壓縮彈簧22，主動摩擦輪23轉(zhuǎn)動一個齒形后，彈簧22彈力推動主動摩擦輪23前進，主動摩擦輪 23和從動摩擦輪25直角三角形齒形的斜邊再次緊貼在一起，以此形式無效轉(zhuǎn)動3-4圈可以保證以給定的預(yù)緊力夾緊套筒類零件，以此保證套筒類零件的安全。主動摩擦輪23逆時針轉(zhuǎn)動時，主動摩擦輪23直角三角形齒形的直角邊與從動摩擦輪25直角三角形齒形的直角邊相抵，從而從動摩擦輪25隨著主動摩擦輪23逆時針轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)打開套筒類零件夾具，取出零件。夾緊機構(gòu)包括左旋錐盤5、導(dǎo)向銷6、右旋錐盤7、螺套擋圈8、螺套9、彈性套4和壓套3。螺套9套裝在位于機座1上方的軸10上。左旋錐盤5和右旋錐盤7均套裝在螺套9 上。導(dǎo)向銷6穿過左旋錐盤5、右旋錐盤7和機座頂蓋2上的通孔，將左旋錐盤5和右旋錐盤7和機座頂蓋2定位連接。彈性套4套裝在左旋錐盤5和右旋錐盤7上，并通過壓套3 固緊。導(dǎo)向銷6穿過機座頂蓋2上的導(dǎo)向銷孔，通過螺栓固定在機座頂蓋2上，導(dǎo)向銷6為左旋錐盤5和右旋錐盤7的運動提供導(dǎo)向。在機座頂蓋2軸承孔安裝軸承，軸10穿過軸承內(nèi)孔，通過軸承支架軸10，使軸10可以在機座頂蓋2內(nèi)轉(zhuǎn)動，此處軸承通過機座端蓋11和第一套筒13固定位置。螺套9安裝在軸10軸徑大的一端，螺套9有凹槽的一端安裝在軸 10軸徑大的一端外部，螺套擋圈8通過螺釘固定于軸10端部來壓緊螺套9，螺套擋圈8保證螺套9不能沿軸10上下移動。左旋錐盤5安裝在螺套9左螺紋部分，右旋錐盤7安裝在螺套9右螺紋部分，左旋錐盤5和右旋錐盤7都穿過導(dǎo)向銷6，他們之間是間隙配合。壓套 3通過螺栓將彈性套4固定在機座頂蓋2上，彈性套4和左旋錐盤5、右旋錐盤7之間是過渡配合，過渡配合的間隙用于夾緊套筒類零件。機座端蓋11、第一套筒13、第二套筒16、擋圈14和軸承端蓋15保證渦輪12處于與蝸桿軸17準確配合的位置。在所述的夾緊機構(gòu)中左旋錐盤5和右旋錐盤7均為外圓表面為變直徑圓盤，即所述的左旋錐盤5和右旋錐盤7外圓表面為斜面。左旋錐盤5和右旋錐盤7的中心有螺紋通孔，該通孔的直徑與螺套9的外徑相同，并且左旋錐盤5的螺紋通孔為左旋螺紋，右旋錐盤7的螺紋通孔為右旋螺紋。在左旋錐盤5和右旋錐盤7中心的螺紋通孔兩邊對稱分布著2個貫通盤面的導(dǎo)向銷孔。導(dǎo)向銷6的外徑與左旋錐盤5和右旋錐盤7上的導(dǎo)向銷孔內(nèi)徑相同，并且導(dǎo)向銷 6 一端有徑向凸出的連接法蘭邊，在該法蘭邊上均布有螺栓孔。螺套9為中空回轉(zhuǎn)體，其內(nèi)徑與軸10的外徑相同，并通過鍵固定在軸10上。將螺套9裝入左旋錐盤5和右旋錐盤7的中心孔內(nèi)，并與左旋錐盤5和右旋錐盤7螺紋配合。螺套9與左旋錐盤5配合部分的螺紋為左旋螺紋，螺套9與右旋錐盤7配合部分的螺紋為右旋螺紋。螺套中部的外圓表面有螺紋退刀槽。壓套3為圓環(huán)狀，其內(nèi)孔為階梯狀。所述的壓套3的最小內(nèi)徑和最大內(nèi)徑分別與彈性套4套筒的外徑和法蘭邊的外徑間隙配合。在壓套3的一端的端面上均布有機座頂蓋 2的安裝孔。彈性套4亦為圓環(huán)狀，并被做成定心夾緊的三瓣結(jié)構(gòu)，使彈性套4受外力后能夠產(chǎn)生均勻的彈性變形，以實現(xiàn)對工件的自動定心和壓緊。彈性套4的具體結(jié)構(gòu)特征描述如下 在彈性套4的套筒一端端面有徑向凸出的法蘭邊。所述彈性套4的套筒的外徑和法蘭邊的外徑分別略小于壓套3的最小內(nèi)徑和最大內(nèi)徑。在彈性套4的套筒上，開有三個變形槽，該變形槽的長度貫通彈性套套筒的長度，該變形槽的方向與彈性套4的中心線方向一致，并均勻分布在彈性套套筒的圓周上。在彈性套4的法蘭邊上，亦開有三個變形槽，該變形槽的長度貫通彈性套法蘭邊，該變形槽的方向垂直于彈性套4的中心線方向，并均勻分布在彈性套4法蘭邊的圓周上。彈性套套筒上的變形槽與彈性套法蘭邊上的變形槽在彈性套4圓周上的位置交錯，并且彈性套法蘭邊上的各變形槽分別位于彈性套套筒上相鄰的兩個變形槽夾角的平分線上。彈性套4內(nèi)孔兩端為變徑孔，中部為等徑孔，使得彈性套4兩端的內(nèi)孔表面為向外擴大的斜面。彈性套4兩端的斜面分別與左旋錐盤5、右旋錐盤7的外表面配合。螺套擋圈8和擋圈14均為圓盤狀。螺套擋圈8中心有螺釘沉槽；擋圈14的端面有2個螺釘沉槽。螺套擋圈8安裝在螺套9內(nèi)并位于軸10 —端。擋圈14安裝在軸承端蓋 15內(nèi)并位于軸10另一端。工作時，夾緊機構(gòu)的初始位置是左旋錐盤5和右旋錐盤7在螺套9的中間部位，原本彈性套4和左旋錐盤5、右旋錐盤7之間就是過渡配合，當放入套筒類零件時，由于彈性套4的錐形面受力后的均勻彈性變形特性，彈性套4、左旋錐盤5和右旋錐盤7共同均勻地擠壓著套筒類零件，此時由手柄21傳入的動力使渦輪12逆時針轉(zhuǎn)動帶動螺套9逆時針轉(zhuǎn)動，左旋錐盤5和右旋錐盤7分別延導(dǎo)向銷6向上、向下運動，彈性套4錐形面與左旋錐盤 5、右旋錐盤7的錐形面錯位移動迫使彈簧套的各簧瓣向心均勻收縮來夾緊套筒類零件，保證套筒類零件的圓周度。本實例運動過程包括兩個運動過程放置并夾緊零件和打開夾具并取出零件。
放置并夾緊零件時，調(diào)節(jié)手柄螺栓18設(shè)定本實例將需要的預(yù)緊力，轉(zhuǎn)動手柄21使左旋錐盤5和右旋錐盤7處于螺套9的中間部位。將套筒類零件放置于彈性套4和錐盤5、 右旋錐盤7之間，順時針轉(zhuǎn)動手柄21，手柄21的轉(zhuǎn)動帶動主動摩擦輪23轉(zhuǎn)動，通過扭矩限制機構(gòu)帶動蝸桿軸17轉(zhuǎn)動，蝸桿軸17的轉(zhuǎn)動帶動渦輪12轉(zhuǎn)動，渦輪12的轉(zhuǎn)動帶動軸10 轉(zhuǎn)動，軸10的轉(zhuǎn)動帶動螺套9轉(zhuǎn)動，螺套9的轉(zhuǎn)動帶動左旋錐盤5和右旋錐盤7延導(dǎo)向銷 6分別向下運動和向上運動，則彈性套4和錐盤5、右旋錐盤7之間距離縮小，直至轉(zhuǎn)動手柄 21聽到3-4下咯噔的響聲，使扭矩限制機構(gòu)運作達到預(yù)設(shè)的預(yù)緊力，從而夾緊套筒類零件。打開夾具并取出零件時，逆時針轉(zhuǎn)動手柄21，手柄21的轉(zhuǎn)動帶動主動摩擦輪23轉(zhuǎn)動，通過扭矩限制機構(gòu)帶動蝸桿軸17轉(zhuǎn)動，蝸桿軸17的轉(zhuǎn)動帶動渦輪12轉(zhuǎn)動，渦輪12的轉(zhuǎn)動帶動軸10轉(zhuǎn)動，軸10的轉(zhuǎn)動帶動螺套9轉(zhuǎn)動，螺套9的轉(zhuǎn)動帶動左旋錐盤5和右旋錐盤7延導(dǎo)向銷6分別向上運動和向下運動，則彈性套4和左旋錐盤5、右旋錐盤7之間距離增大，直至左旋錐盤5和右旋錐盤7處于螺套9的中間部位，取出套筒類零件。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)撐式套筒類零件的夾具，其特征在于，包括機座、機座頂蓋、軸、機座端蓋、夾緊機構(gòu)、進給機構(gòu)、傳動機構(gòu)和扭矩限制機構(gòu)；所述的夾緊機構(gòu)包括左旋錐盤、導(dǎo)向銷、右旋錐盤、螺套、彈性套和壓套；所述的進給機構(gòu)包括螺套、第一套筒和第二套筒；所述的傳動機構(gòu)包括渦輪、蝸桿、手柄螺栓、手柄擋圈、手輪擋環(huán)、手柄、彈簧、主動摩擦輪、摩擦輪端蓋、 從動摩擦輪、軸承支架、第一軸承限位套、第二軸承限位套和蝸桿端蓋；所述的扭矩限制機構(gòu)包括手柄、手柄擋圈和手柄螺栓、彈簧、主動摩擦輪和從動摩擦輪；其中a.機座頂蓋安裝在機座上，機座端蓋位于機座頂蓋的中心孔內(nèi)；傳動機構(gòu)的蝸桿安裝在機座的外圓周上安裝臺面的孔內(nèi)，并與進給機構(gòu)的渦輪垂直配合；軸穿過機座頂蓋中心孔內(nèi)的機座端蓋，一端位于進給機構(gòu)的螺套內(nèi)，另一端位于機座中心的軸承座內(nèi)；b.進給機構(gòu)安裝在機座內(nèi)；進給機構(gòu)的渦輪套裝在軸上；進給機構(gòu)的第二套筒套裝在軸位于軸承座一端；第一套筒和第二套筒均位于機座內(nèi)，并被套裝在軸上；渦輪套裝在軸上，并位于第一套筒和第二套筒之間；c.夾緊機構(gòu)位于在機座頂蓋上表面，并套裝在軸上；螺套位于機座上方的軸上；左旋錐盤和右旋錐盤均套裝在螺套上，并且左旋錐盤安裝在螺套左螺紋部分，右旋錐盤安裝在螺套的右螺紋部分；導(dǎo)向銷穿過左旋錐盤、右旋錐盤和機座頂蓋上的通孔，將左旋錐盤和右旋錐盤和機座頂蓋定位連接；彈性套套裝在左旋錐盤和右旋錐盤上，并通過壓套將彈性套固定在機座頂蓋上；彈性套與左旋錐盤和右旋錐盤之間均為過渡配合；導(dǎo)向銷與左旋錐盤和右旋錐盤之間均為間隙配合；d.在傳動機構(gòu)的蝸桿通過軸承支架裝入機座外圓周上傳動機構(gòu)安裝臺面上的通孔內(nèi)， 蝸桿的一端位于蝸桿端蓋的中心孔內(nèi)，蝸桿的另一端位于主動摩擦輪的中心孔內(nèi)；主動摩擦輪和從動摩擦輪套裝在有第一軸承限位套一端的蝸桿上，并位于蝸桿外圓表面與第一軸承限位套的內(nèi)圓表面之間；并且主動摩擦輪一個端面與摩擦輪端蓋的一個端面貼合；主動摩擦輪和從動摩擦輪通過其配合端端面的齒嚙合；彈簧套裝在蝸桿上，并位于主動摩擦輪一端端面中心孔內(nèi)；扭矩限制機構(gòu)的手柄套裝在主動摩擦輪一端。
2.如權(quán)利要求1所述一種內(nèi)撐式套筒類零件的夾具，其特征在于，傳動機構(gòu)中的軸承支架一段端面固定安裝有蝸桿端蓋，軸承支架另一段端面固定安裝有摩擦輪端蓋；第一軸承限位套位于一個軸承與摩擦輪端蓋之間，第二軸承限位套位于兩個軸承之間。
3.如權(quán)利要求2所述一種內(nèi)撐式套筒類零件的夾具，其特征在于，彈簧套裝在蝸桿上， 并位于主動摩擦輪一端端面中心孔內(nèi)。
4.如權(quán)利要求1所述一種內(nèi)撐式套筒類零件的夾具，其特征在于，主動摩擦輪一端端面上均勻分布有40個齒；各齒的截面為直角三角形，由該直角三角形的直角邊形成了齒高；各齒直角邊與斜邊的夾角均為70° ；所述主動摩擦輪端面上齒截面的直角邊平行于主動摩擦輪軸線；主動摩擦輪另一端的軸孔孔徑與彈簧的外徑相同。
5.如權(quán)利要求1所述一種內(nèi)撐式套筒類零件的夾具，其特征在于，從動摩擦輪與主動摩擦輪配合端的端面上均勻分布有40個齒，并且所述各齒與的截面為直角三角形，由該直角三角形的直角邊形成了齒高；各齒直角邊與斜邊的夾角均為70° ；所述從動摩擦輪端面上齒截面的直角邊平行于主動摩擦輪軸線。
6.如權(quán)利要求1所述一種內(nèi)撐式套筒類零件的夾具，其特征在于，左旋錐盤和右旋錐盤均為外圓表面為變直徑圓盤，即所述的左旋錐盤和右旋錐盤外圓表面為斜面；左旋錐盤的螺紋通孔為左旋螺紋，右旋錐盤的螺紋通孔為右旋螺紋；所述的左旋錐盤安裝在螺套左螺紋部分，右旋錐盤安裝在螺套右螺紋部分；在左旋錐盤和右旋錐盤中心的螺紋通孔兩邊對稱分布著2個貫通盤面的導(dǎo)向銷孔。
7.如權(quán)利要求6所述一種內(nèi)撐式套筒類零件的夾具，其特征在于，在彈性套的套筒上， 開有三個變形槽，該變形槽的長度貫通彈性套套筒的長度，該變形槽的方向與彈性套的中心線方向一致，并均勻分布在彈性套套筒的圓周上；在彈性套的法蘭邊上，亦開有三個變形槽，該變形槽的長度貫通彈性套法蘭邊，該變形槽的方向垂直于彈性套的中心線方向，并均勻分布在彈性套法蘭邊的圓周上；彈性套套筒上的變形槽與彈性套法蘭邊上的變形槽在彈性套圓周上的位置交錯，并且彈性套法蘭邊上的各變形槽分別位于彈性套套筒上相鄰的兩個變形槽夾角的平分線上；彈性套內(nèi)孔兩端為變徑孔，中部為等徑孔，使得彈性套兩端的內(nèi)孔表面為向外擴大的斜面；彈性套兩端的斜面分別與左旋錐盤、右旋錐盤的外表面配合。
全文摘要
一種內(nèi)撐式套筒類零件夾具。機座頂蓋安裝在機座上，機座端蓋位于機座頂蓋的中心孔內(nèi)。傳動機構(gòu)的渦桿安裝在機座的外圓周上安裝臺面的孔內(nèi)，并與進給機構(gòu)的渦輪垂直配合；軸穿過機座頂蓋中心孔內(nèi)的機座端蓋，一端位于進給機構(gòu)的螺套內(nèi)，另一端位于機座中心的軸承座內(nèi)。進給機構(gòu)安裝在機座內(nèi)。進給機構(gòu)的渦輪套裝在軸上；進給機構(gòu)的第一套筒和第二套筒均位于機座內(nèi)，并被套裝在軸上。渦輪套裝在軸上，并位于第一套筒和第二套筒之間。夾緊機構(gòu)位于在機座頂蓋上表面，并套裝在軸上。彈性套兩端的斜面分別與左旋錐盤、右旋錐盤的外表面配合。通過扭矩限制機構(gòu)實現(xiàn)蝸桿軸的間歇穩(wěn)定運動。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、安全可靠和使用方便的特點。
文檔編號B25B11/00GK102294664SQ201110182050
公開日2011年12月28日 申請日期2011年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月30日
發(fā)明者付懷慶, 孫剛峰, 徐婭萍, 楊偉平, 譚小群, 陳自立, 顧立彬 申請人:西北工業(yè)大學(xué)