一种用于夹持试件外壁的三爪式夹紧装置的制作方法

本发明涉及到一种夹紧装置，具体的说是涉及到一种用于夹持试件外壁的三爪式夹紧装置。

背景技术：

人类生活和工作中会用到各种各样的夹紧装置，夹紧装置的应用范围越来越广。夹紧装置是指机械制造过程中用来固定加工对象，使之占有正确的位置，以接受施工或检测的装置，又称卡具。从广义上说，在工艺过程中的任何工序，用来迅速、方便、安全地安装工件的装置，都可称为夹紧装置。夹紧装置是机械加工中不可缺少的一种工艺装备，它能起以下作用：保证稳定可靠地达到各项加工精度要求；缩短加工工时，提高劳动生产率；降低生产成本；减轻操作者的劳动强度；可由较低技术等级的操作者进行加工；能扩大机床工艺范围。市场上存在各种各样的夹紧装置，例如：焊接夹具、检验夹具、装配夹具、机床夹具等，但大部分夹紧装置存在结构复杂、可靠性差、精度低、适应性差等诸多问题。为解决市场上的夹紧装置的诸多弊端，本发明设计了这款操作简便，美观大方，精度高的用于夹持试件外壁的新型夹紧装置。

技术实现要素：

本发明的目的寻求设计制造一种结构简单、紧凑，工艺性好，操作方便，精度高，安全实用的一种用于夹持试件外壁的三爪式夹紧装置。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种用于夹持试件外壁的三爪式夹紧装置，包括：外壳、锥齿盘i支撑体、锥齿盘i轴承、锥齿盘i、小锥齿轮i、小锥齿轮i轴、小锥齿轮i轴承、锥齿盘ii、挡盖、小锥齿轮ii、小锥齿轮ii轴承、小锥齿轮ii轴、基座、特制卡爪、周向固定架、自锁装置；所述锥齿盘i支撑体通过所述锥齿盘i轴承与所述锥齿盘i相连接，所述锥齿盘i与所述小锥齿轮i相啮合，所述小锥齿轮i通过花键与所述小锥齿轮i轴固定连接，所述小锥齿轮i轴通过所述小锥齿轮i轴承与所述外壳相连接；所述锥齿盘i支撑体通过螺钉与所述挡盖相互固定连接，所述挡盖通过螺钉与所述外壳相连接；所述锥齿盘i与所述锥齿盘ii通过螺钉相连接，所述锥齿盘ii与所述小锥齿轮ii相啮合，所述小锥齿轮ii与所述小锥齿轮ii轴通过花键相互固定连接，所述小锥齿轮ii轴与所述基座通过所述小锥齿轮ii轴承配合在一起，所述基座与所述挡盖通过焊接相互固定连接，所述基座保证所述小锥齿轮ii轴做周向转动，所述小锥齿轮ii轴与所述特制卡爪通过螺纹连接在一起，所述特制卡爪与所述周向固定架通过间隙配合在一起，所述周向固定架与所述挡盖通过焊接相互固定连接，所述周向固定架保证所述特制卡爪做轴向运动；所述自锁装置位于所述外壳和所述小锥齿轮i之间，所述自锁装置的棘轮通过花键安装在所述小锥齿轮i轴上，所述自锁装置的基座通过螺钉与所述外壳固定连接，所述自锁装置的调节螺杆与所述外壳通过螺纹相连接；所述外壳、所述锥齿盘i支撑体、所述锥齿盘i轴承、所述锥齿盘i、所述挡盖和所述锥齿盘ii的轴线在同一条直线上；所述小锥齿轮i、所述小锥齿轮i轴、所述小锥齿轮i轴承、所述小锥齿轮ii、所述小锥齿轮ii轴承、所述小锥齿轮ii轴、所述基座、所述特制卡爪、所述周向固定架、所述自锁装置各有三套，它们围绕所述同一条直线等分分布。

进一步地，所述外壳为内部中空的圆柱体，在所述圆柱体的侧面上均分开有三个圆形通孔，且三个所述圆形通孔位于两个端面的中心对称面处，在所述圆柱体的侧面上均分开有三个螺纹通孔，且所述螺纹通孔位于所述圆形通孔旁边，所述圆柱体的一端面被移除，另一端面开有圆孔，在圆孔周围，均分焊接有三个弧形耳朵，所述外壳的所述弧形耳朵与所述挡盖的一端通过螺钉相连接。

进一步地，所述自锁装置包括：基座、弹簧、支撑架、调节螺杆、棘爪、棘轮；所述基座为长方体结构，通过螺钉固定安装在所述外壳的内侧面上，所述基座的侧面的一端焊接有所述弹簧，另一端焊接有所述支撑架；所述支撑架为四棱台结构，所述支撑架的下底面端焊接在所述基座上，上底面端铰接在所述棘爪的中间偏一侧，且是远离所述棘爪的牙的一侧；远离所述棘爪的牙的一端内侧配合安装有所述调节螺杆，所述调节螺杆由螺杆、圆柱和圆台依次通过螺纹固定安装在一起，并且所述圆柱和所述圆台的外部胶合具有高回弹性的弹性体材料制成的外壳，所述调节螺杆的所述螺杆与所述外壳的所述螺纹通孔通过螺纹相连接，所述调节螺杆的所述圆柱的外壳和所述圆台的外壳与远离所述棘爪的牙的一端内侧相接触配合；所述弹簧的一端焊接在所述基座上，另一端焊接在所述棘爪的中间偏另一侧，且是靠近所述棘爪的牙的一侧；靠近所述棘爪的牙的一端配合安装有所述棘轮，所述棘轮通过花键安装在所述小锥齿轮i轴的一端，且是靠近所述小锥齿轮i的一端。

进一步地，所述锥齿盘i支撑体位于所述外壳的一端的内部，且所述外壳的一端是端面被移除的一端，所述锥齿盘i支撑体为法兰盘式结构，由圆环盘和两端面被移除的内部中空的圆柱体通过焊接相互连接在一起，在所述内部中空的圆柱体的一端开有阶梯圆形槽，且开有阶梯圆形槽的所述一端是远离所述圆环盘的一端。

进一步地，所述锥齿盘i支撑体上的所述阶梯圆形槽与所述锥齿盘i轴承的内圈通过过盈配合在一起，所述锥齿盘i轴承的外圈与所述锥齿盘i的中心圆孔通过过盈配合在一起。

进一步地，所述锥齿盘i的无齿端与所述锥齿盘ii通过螺钉相互固定连接，所述锥齿盘ii为内高外低的锥齿盘，所述锥齿盘i的锥齿与所述小锥齿轮i的锥齿相啮合。

进一步地，所述小锥齿轮i通过花键连接在所述小锥齿轮i轴的一端，所述小锥齿轮i轴的另一端开有内六角孔，所述小锥齿轮i轴的另一端与所述小锥齿轮i轴承的内圈过盈配合在一起，所述小锥齿轮i轴承的外圈与所述外壳的所述圆形通孔通过过盈配合在一起。

进一步地，所述挡盖为圆环形结构，所述挡盖的一端与所述锥齿盘i支撑体的一端通过螺钉连接在一起，且在所述挡盖的另一端上，通过焊接的方式分别与所述基座的一端和所述周向固定架的一端固定安装。

进一步地，所述小锥齿轮ii轴的一端与所述小锥齿轮ii通过花键相互固定连接，所述小锥齿轮ii轴的另一端与所述小锥齿轮ii轴承的内圈通过过盈配合相互固定连接，且所述小锥齿轮ii轴的另一端开有螺纹孔，所述小锥齿轮ii轴承的外圈与所述基座的中心孔通过过盈配合相互固定连接。

进一步地，所述特制卡爪一端开有螺纹，另一端为圆台体结构，中间是长方体结构，所述特制卡爪的螺纹与所述小锥齿轮ii轴的螺纹孔通过螺纹配合相互连接，所述特制卡爪的中间长方体部分与所述周向固定架的长方体孔间隙配合连接，所述特制卡爪的圆台体端的底面为弧形结构，所述特制卡爪的圆台体端为夹紧试件的一端。

实施本发明一种用于夹持试件外壁的三爪式夹紧装置，其有益效果在于：

(1)本发明一种用于夹持试件外壁的三爪式夹紧装置，用内六角扳手顺时针旋转所述小锥齿轮i轴，所述小锥齿轮i轴转动，进而带动所述小锥齿轮i转动；所述小锥齿轮i的转动带动所述锥齿盘i转动，进而带动所述锥齿盘ii转动；所述锥齿盘ii的转动带动所述小锥齿轮ii转动，进而带动所述小锥齿轮ii轴转动，螺旋转动转化为直线运动，使所述特制卡爪的弧形末端推向中心轴线，随着所述特制卡爪的弧形末端进入的增加，完成试件的夹紧工作，具有结构简单、紧凑，工艺性好，操作方便等优点。

(2)一种用于夹持试件外壁的三爪式夹紧装置，用手顺时针旋合所述调节螺杆，所述调节螺杆一边旋转，一边向下运动，所述调节螺杆的圆台侧面推动所述棘爪转动，进而所述棘爪与所述棘轮相互配合，使所述小锥齿轮i轴只能顺时针转动，即所述特制卡爪只能向靠近中心轴线的方向运动，不能向远离中心轴线的方向运动，从而完成所述夹紧装置的自锁，使所述夹紧装置具有自锁的功能。

附图说明

图1为本发明一种用于夹持试件外壁的三爪式夹紧装置的外观图；

图2为本发明一种用于夹持试件外壁的三爪式夹紧装置的去壳结构图；

图3为本发明一种用于夹持试件外壁的三爪式夹紧装置的去壳结构分解图；

图4为本发明一种用于夹持试件外壁的三爪式夹紧装置的夹紧工作原理图；

图5为本发明一种用于夹持试件外壁的三爪式夹紧装置的自锁装置的结构图；

图6为本发明一种用于夹持试件外壁的三爪式夹紧装置的外壳的二维图；

图中：外壳-1、锥齿盘i支撑体-2、锥齿盘i轴承-3、锥齿盘i-4、小锥齿轮i-5、小锥齿轮i轴-6、小锥齿轮i轴承-7、锥齿盘ii-8、挡盖-9、小锥齿轮ii-10、小锥齿轮ii轴承-11、小锥齿轮ii轴-12、基座-13、特制卡爪-14、周向固定架-15、自锁装置-16、基座-161、弹簧-162、支撑架-163、调节螺杆-164、棘爪-165、棘轮-166。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步地描述。

如图1、2、3、4、5、6所示，一种用于夹持试件外壁的三爪式夹紧装置，包括：外壳1、锥齿盘i支撑体2、锥齿盘i轴承3、锥齿盘i4、小锥齿轮i5、小锥齿轮i轴6、小锥齿轮i轴承7、锥齿盘ii8、挡盖9、小锥齿轮ii10、小锥齿轮ii轴承11、小锥齿轮ii轴12、基座13、特制卡爪14、周向固定架15、自锁装置16；所述锥齿盘i支撑体2通过所述锥齿盘i轴承3与所述锥齿盘i4相连接，所述锥齿盘i4与所述小锥齿轮i5相啮合，所述小锥齿轮i5通过花键与所述小锥齿轮i轴6固定连接，所述小锥齿轮i轴6通过所述小锥齿轮i轴承7与所述外壳1相连接；所述锥齿盘i支撑体2通过螺钉与所述挡盖9相互固定连接，所述挡盖9通过螺钉与所述外壳1相连接；所述锥齿盘i4与所述锥齿盘ii8通过螺钉相连接，所述锥齿盘ii8与所述小锥齿轮ii10相啮合，所述小锥齿轮ii10与所述小锥齿轮ii轴12通过花键相互固定连接，所述小锥齿轮ii轴12与所述基座13通过所述小锥齿轮ii轴承11配合在一起，所述基座13与所述挡盖9通过焊接相互固定连接，所述小锥齿轮ii轴12与所述特制卡爪14通过螺纹连接在一起，所述特制卡爪14与所述周向固定架15通过间隙配合在一起，所述周向固定架15与所述挡盖9通过焊接相互固定连接；所述自锁装置16位于所述外壳1和所述小锥齿轮i5之间，所述自锁装置16的棘轮166通过花键安装在所述小锥齿轮i轴6上，所述自锁装置16的基座161通过螺钉与所述外壳1固定连接，所述自锁装置16的调节螺杆164与所述外壳1通过螺纹相连接；所述外壳1、所述锥齿盘i支撑体2、所述锥齿盘i轴承3、所述锥齿盘i4、所述挡盖9和所述锥齿盘ii8的轴线在同一条直线上；所述小锥齿轮i5、所述小锥齿轮i轴6、所述小锥齿轮i轴承7、所述小锥齿轮ii10、所述小锥齿轮ii轴承11、所述小锥齿轮ii轴12、所述基座13、所述特制卡爪14、所述周向固定架15、所述自锁装置16各有三套，它们围绕所述同一条直线等分分布。

进一步地，所述外壳1为内部中空的圆柱体，在所述圆柱体的侧面上均分开有三个圆形通孔，且三个所述圆形通孔位于两个端面的中心对称面处，在所述圆柱体的侧面上均分开有三个螺纹通孔，且所述螺纹通孔位于所述圆形通孔旁边，所述圆柱体的一端面被移除，另一端面开有圆孔，在圆孔周围，均分焊接有三个弧形耳朵，所述外壳1的所述弧形耳朵与所述挡盖9的一端通过螺钉相连接。

进一步地，所述自锁装置16包括：基座161、弹簧162、支撑架163、调节螺杆164、棘爪165、棘轮166；所述基座161为长方体结构，通过螺钉固定安装在所述外壳1的内侧面上，所述基座161的侧面的一端焊接有所述弹簧162，另一端焊接有所述支撑架163；所述支撑架163为四棱台结构，所述支撑架163的下底面端焊接在所述基座161上，上底面端铰接在所述棘爪165的中间偏一侧，且是远离所述棘爪165的牙的一侧；远离所述棘爪165的牙的一端内侧配合安装有所述调节螺杆164，所述调节螺杆164由螺杆、圆柱和圆台依次通过螺纹固定安装在一起，并且所述圆柱和所述圆台的外部胶合具有高回弹性的弹性体材料制成的外壳，所述调节螺杆164的所述螺杆与所述外壳1的所述螺纹通孔通过螺纹相连接，所述调节螺杆164的所述圆柱的外壳和所述圆台的外壳与远离所述棘爪165的牙的一端内侧相接触配合；所述弹簧162的一端焊接在所述基座161上，另一端焊接在所述棘爪165的中间偏另一侧，且是靠近所述棘爪165的牙的一侧；靠近所述棘爪165的牙的一端配合安装有所述棘轮166，所述棘轮166通过花键安装在所述小锥齿轮i轴6的一端，且是靠近所述小锥齿轮i5的一端。

进一步地，所述锥齿盘i支撑体2位于所述外壳1的一端的内部，且所述外壳1的一端是端面被移除的一端，所述锥齿盘i支撑体2为法兰盘式结构，由圆环盘和两端面被移除的内部中空的圆柱体通过焊接相互连接在一起，在所述内部中空的圆柱体的一端开有阶梯圆形槽，且开有阶梯圆形槽的所述一端是远离所述圆环盘的一端；所述锥齿盘i支撑体2上的所述阶梯圆形槽与所述锥齿盘i轴承3的内圈通过过盈配合在一起，所述锥齿盘i轴承3的外圈与所述锥齿盘i4的中心圆孔通过过盈配合在一起；所述锥齿盘i4的无齿端与所述锥齿盘ii8通过螺钉相互固定连接，所述锥齿盘ii8为内高外低的锥齿盘，所述锥齿盘i4的锥齿与所述小锥齿轮i5的锥齿相啮合；所述小锥齿轮i5通过花键连接在所述小锥齿轮i轴6的一端，所述小锥齿轮i轴6的另一端开有内六角孔，所述小锥齿轮i轴6的另一端与所述小锥齿轮i轴承7的内圈过盈配合在一起，所述小锥齿轮i轴承7的外圈与所述外壳1的所述圆形通孔通过过盈配合在一起；所述挡盖9为圆环形结构，所述挡盖9的一端与所述锥齿盘i支撑体2的一端通过螺钉连接在一起，且在所述挡盖9的另一端上，通过焊接的方式分别与所述基座13的一端和所述周向固定架15的一端固定安装；所述小锥齿轮ii轴12的一端与所述小锥齿轮ii10通过花键相互固定连接，所述小锥齿轮ii轴12的另一端与所述小锥齿轮ii轴承11的内圈通过过盈配合相互固定连接，且所述小锥齿轮ii轴12的另一端开有螺纹孔，所述小锥齿轮ii轴承11的外圈与所述基座13的中心孔通过过盈配合相互固定连接；所述特制卡爪14一端开有螺纹，另一端为圆台体结构，中间是长方体结构，所述特制卡爪14的螺纹与所述小锥齿轮ii轴12的螺纹孔通过螺纹配合相互连接，所述特制卡爪14的中间长方体部分与所述周向固定架15的长方体孔间隙配合连接，所述特制卡爪14的圆台体端的底面为弧形结构，所述特制卡爪14的圆台体端为夹紧试件的一端。

如图1、2、3、4、5、6所示，本发明一种用于夹持试件外壁的三爪式夹紧装置的工作方法具体步骤如下：

根据安装要求安装，把所述锥齿盘i支撑体2通过所述锥齿盘i轴承3与所述锥齿盘i4相连接，所述锥齿盘i4与所述小锥齿轮i5相啮合，所述小锥齿轮i5通过花键与所述小锥齿轮i轴6固定连接，所述小锥齿轮i轴6通过所述小锥齿轮i轴承7与所述外壳1相连接；将所述锥齿盘i支撑体2通过螺钉与所述挡盖9相互固定连接，所述挡盖9通过螺钉与所述外壳1相连接；把所述锥齿盘i4与所述锥齿盘ii8通过螺钉相连接，所述锥齿盘ii8与所述小锥齿轮ii10相啮合，所述小锥齿轮ii10与所述小锥齿轮ii轴12通过花键相互固定连接，所述小锥齿轮ii轴12与所述基座13通过所述小锥齿轮ii轴承11配合在一起，所述基座13与所述挡盖9通过焊接相互固定连接，所述小锥齿轮ii轴12与所述特制卡爪14通过螺纹连接在一起，所述特制卡爪14与所述周向固定架15通过间隙配合在一起，所述周向固定架15与所述挡盖9通过焊接相互固定连接；将所述自锁装置16置于所述外壳1和所述小锥齿轮i5之间，所述自锁装置16的棘轮166通过花键安装在所述小锥齿轮i轴6上，所述自锁装置16的基座161通过螺钉与所述外壳1固定连接，所述自锁装置16的调节螺杆164与所述外壳1通过螺纹相连接；使所述外壳1、所述锥齿盘i支撑体2、所述锥齿盘i轴承3、所述锥齿盘i4、所述挡盖9和所述锥齿盘ii8的轴线在同一条直线上；所述小锥齿轮i5、所述小锥齿轮i轴6、所述小锥齿轮i轴承7、所述小锥齿轮ii10、所述小锥齿轮ii轴承11、所述小锥齿轮ii轴12、所述基座13、所述特制卡爪14、所述周向固定架15、所述自锁装置16各有三套，使它们围绕所述同一条直线等分分布。

夹紧试件时，用手顺时针旋合所述调节螺杆164，所述调节螺杆164一边旋转，一边向下运动，所述调节螺杆164的圆台侧面推动所述棘爪165转动，进而所述棘爪165与所述棘轮166相互配合，使所述小锥齿轮i轴6只能顺时针转动，即所述特制卡爪14只能向靠近中心轴线的方向运动，不能向背离中心轴线的方向运动，从而完成所述夹紧装置的自锁设置；用内六角扳手顺时针旋转所述小锥齿轮i轴6，所述小锥齿轮i轴6转动，进而带动所述小锥齿轮i5转动；所述小锥齿轮i5的转动带动所述锥齿盘i4转动，进而带动所述锥齿盘ii8转动；所述锥齿盘ii8的转动带动所述小锥齿轮ii10转动，进而带动所述小锥齿轮ii轴12转动，螺旋转动转化为直线运动，将所述特制卡爪14的弧形末端推向中心轴线，随着所述特制卡爪14的弧形末端进入的增加，完成试件的夹紧工作。

松开试件时，用手逆时针旋合所述调节螺杆164，所述调节螺杆164一边旋转，一边向上运动，所述调节螺杆164的圆台侧面远离所述棘爪165，被压缩的所述弹簧162自由伸展，从而推动所述棘爪165转动，进而所述棘爪165与所述棘轮166相互分离，解除了使所述小锥齿轮i轴6只能顺时针转动的情况，使所述特制卡爪14能向背离中心轴线的方向运动，从而完成所述夹紧装置的解锁设置；用内六角扳手逆时针旋转所述小锥齿轮i轴6，所述小锥齿轮i轴6转动，进而带动所述小锥齿轮i5转动；所述小锥齿轮i5的转动带动所述锥齿盘i4转动，进而带动所述锥齿盘ii8转动；所述锥齿盘ii8的转动带动所述小锥齿轮ii10转动，进而带动所述小锥齿轮ii轴12转动，螺旋转动转化为直线运动，使所述特制卡爪14的弧形末端远离中心轴线，随着所述特制卡爪14的弧形末端远离的增加，完成试件的松开工作。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。