专利名称：一种用于内撑式套筒的夹具的制作方法
技术领域：
一种用于内撑式套筒的夹具技术领域[0001]本发明涉及套筒类零件测量领域，具体是对套筒类零件的内圆定位、夹紧，用于测量套筒零件外形的夹具。
背景技术：
[0002]目前有多种套筒类零件的夹具，例如自定心弹簧套筒夹具、后拉式套筒卡盘和柔性自定心夹具等。其中《金属加工》2010年第3期《自定心弹簧套筒类夹具加工薄壁长筒零件》一文中的套筒类零件夹具在轴向定位方式上有很大的改进，提高了套筒类零件装夹的同轴度要求，但其传递动力部分还是传统的拉杆，拉杆通过直线运动直接带动弹簧套筒来控制套筒类零件夹具的夹紧、松弛，留给套筒类零件夹具夹紧的缓冲操作空间比较少，而且文中公开的套筒类零件夹具是气动式的夹具，依靠调节气体压力的大小调节控制夹具夹紧零件力的大小，这样不便于微动操作套筒类零件夹具，使得损伤零件形状的可能性增大。发明内容[0003]为克服现有技术中存在的不适于微动操作和易损伤零件的不足，本发明提出了一种内撑式套筒类零件夹具。[0004]本发明包括机座、机座顶盖、轴、机座端盖、夹紧机构、进给机构、传动机构和扭矩限制机构。所述的夹紧机构包括左旋锥盘、导向销、右旋锥盘、螺套、弹性套和压套。所述的进给机构包括螺套、第一套筒和第二套筒。所述的传动机构包括蜗轮、蜗杆、手柄螺栓、手柄挡圈、手轮挡环、手柄、弹簧、主动摩擦轮、摩擦轮端盖、从动摩擦轮、轴承支架、第一轴承限位套、第二轴承限位套和蜗杆端盖。所述的扭矩限制机构包括手柄、手柄挡圈和手柄螺栓、 弹簧、主动摩擦轮和从动摩擦轮。其中[0005]机座顶盖安装在机座上，机座端盖位于机座顶盖的中心孔内。传动机构的蜗杆安装在机座的外圆周上安装台面的孔内，并与进给机构的蜗轮垂直配合；轴穿过机座顶盖中心孔内的机座端盖，一端位于进给机构的螺套内，另一端位于机座中心的轴承座内。[0006]进给机构安装在机座内。进给机构的蜗轮套装在轴上；进给机构的第二套筒套装在轴位于轴承座一端。第一套筒和第二套筒均位于机座内，并被套装在轴上。蜗轮套装在轴上，并位于第一套筒和第二套筒之间。[0007]夹紧机构位于在机座顶盖上表面，并套装在轴上。螺套位于机座上方的轴上。左旋锥盘和右旋锥盘均套装在螺套上，并且左旋锥盘安装在螺套左螺纹部分，右旋锥盘安装在螺套的右螺纹部分。导向销穿过左旋锥盘、右旋锥盘和机座顶盖上的通孔，将左旋锥盘和右旋锥盘和机座顶盖定位连接。弹性套套装在左旋锥盘和右旋锥盘上，并通过压套将弹性套固定在机座顶盖上。弹性套与左旋锥盘和右旋锥盘之间均为过渡配合；导向销与左旋锥盘和右旋锥盘之间均为间隙配合。[0008]在传动机构的蜗杆通过轴承支架装入机座外圆周上传动机构安装台面上的通孔内，蜗杆的一端位于蜗杆端盖的中心孔内，蜗杆的另一端位于主动摩擦轮的中心孔内。主动摩擦轮和从动摩擦轮套装在有第一轴承限位套一端的蜗杆上，并位于蜗杆外圆表面与第一轴承限位套的内圆表面之间。并且主动摩擦轮一个端面与摩擦轮端盖的一个端面贴合。主动摩擦轮和从动摩擦轮通过其配合端端面的齿啮合。弹簧套装在蜗杆上，并位于主动摩擦轮一端端面中心孔内。扭矩限制机构的手柄套装在主动摩擦轮一端。[0009]所述传动机构中的轴承支架一段端面固定安装有蜗杆端盖，轴承支架另一段端面固定安装有摩擦轮端盖。第一轴承限位套位于一个轴承与摩擦轮端盖之间，第二轴承限位套位于两个轴承之间。弹簧套装在蜗杆上，并位于主动摩擦轮一端端面中心孔内。[0010]所述主动摩擦轮一端端面上均勻分布有40个齿。各齿的截面为直角三角形，由该直角三角形的直角边形成了齿高。各齿直角边与斜边的夹角均为70°。所述主动摩擦轮端面上齿截面的直角边平行于主动摩擦轮轴线。主动摩擦轮另一端的轴孔孔径与弹簧的外径相同。[0011]所述从动摩擦轮与主动摩擦轮配合端的端面上均勻分布有40个齿，并且所述各齿与的截面为直角三角形，由该直角三角形的直角边形成了齿高。各齿直角边与斜边的夹角均为70°。所述从动摩擦轮端面上齿截面的直角边平行于主动摩擦轮轴线。[0012]从动摩擦轮的齿与主动摩擦轮的齿直相互啮合。[0013]左旋锥盘和右旋锥盘均为外圆表面为变直径圆盘，即所述的左旋锥盘和右旋锥盘外圆表面为斜面。左旋锥盘的螺纹通孔为左旋螺纹，右旋锥盘的螺纹通孔为右旋螺纹。所述的左旋锥盘安装在螺套左螺纹部分，右旋锥盘安装在螺套右螺纹部分。在左旋锥盘和右旋锥盘中心的螺纹通孔两边对称分布着2个贯通盘面的导向销孔。[0014]在弹性套的套筒上，开有三个变形槽，该变形槽的长度贯通弹性套套筒的长度，该变形槽的方向与弹性套的中心线方向一致，并均勻分布在弹性套套筒的圆周上。在弹性套的法兰边上，亦开有三个变形槽，该变形槽的长度贯通弹性套法兰边，该变形槽的方向垂直于弹性套的中心线方向，并均勻分布在弹性套法兰边的圆周上。弹性套套筒上的变形槽与弹性套法兰边上的变形槽在弹性套圆周上的位置交错，并且弹性套法兰边上的各变形槽分别位于弹性套套筒上相邻的两个变形槽夹角的平分线上。弹性套内孔两端为变径孔，中部为等径孔，使得弹性套两端的内孔表面为向外扩大的斜面；弹性套两端的斜面分别与左旋锥盘、右旋锥盘的外表面配合。[0015]夹紧部分的夹紧原理初始位置是左旋锥盘和右旋锥盘在螺套的中间部位，由于弹性套和左旋锥盘、右旋锥盘之间是过渡配合，当放入套筒类零件时，由于弹性套的锥形面受力后的均勻弹性变形特性，弹性套、左旋锥盘和右旋锥盘共同均勻地挤压着套筒类零件， 此时蜗轮逆时针转动带动螺套逆时针转动，左旋锥盘和右旋锥盘分别延导向销向上、向下运动，弹性套锥形面与左旋锥盘、右旋锥盘的锥形面错位移动迫使弹簧套的各簧瓣向心均勻收缩来夹紧套筒类零件。[0016]由手柄、手柄挡圈和手柄螺栓、弹簧、主动摩擦轮、从动摩擦轮组成扭矩限制机构来保证蜗杆轴的间歇稳定运动，在弹性套和左旋锥盘、右旋锥盘压紧套筒类零件后，转动手柄使夹具夹紧套筒类零件并给一定的预紧力，合适的预紧力保证套筒类零件的正常作业和尺寸的不变，转动手柄螺栓可以调节预紧力的大小，控制本实例不会由于过固定而改变精密套筒类零件尺寸的变化。[0017]进给部分扭矩限制机构的原理由主动摩擦轮和从动摩擦轮的直角三角形齿形配合完成，在设定好预紧カ情况下主动摩擦轮顺时针转动造成主动摩擦轮直角三角形齿形的 斜边和从动摩擦轮直角三角形齿形的斜边摩擦错开推动主动摩擦轮退后压缩弹簧，主动摩 擦轮转动一个齿形后，弹簧弹力推动主动摩擦轮前迸，主动摩擦轮和从动摩擦轮直角三角 形齿形的斜边再次紧贴在一起，以此形式无效转动3-4圈可以保证以给定的预紧カ夹紧套 筒类零件，井能够较好地保护零件的外表面。主动摩擦轮逆时针转动吋，主动摩擦轮直角三 角形齿形的直角边与从动摩擦轮直角三角形齿形的直角边相抵，从而从从动摩擦轮随着主 动摩擦轮逆时针转动，实现打开套筒类零件夹具，取出零件。本发明具有结构简单、安全可 靠和使用方便的特点。
附图1是内撑式套筒类零件夹具结构示意图的主视图；附图2是内撑式套筒类零件夹具结构示意图的俯视图；附图3是进给机构的结构示意图；附图4是机座的结构示意图；附图5是主动摩擦轮的结构示意图；附图6是机座顶盖的结构示意图；附图7是压套的结构示意图；附图8a、图8b是弹性套的结构示意图；其中图8a为三维示意图，图8b为剖视图；附图9a、图9b是锥盘的结构示意图；其中图9a为主视图，图9b为俯视图。图中1.机座2.机座顶盖 3.压套4.弹性套5.左旋锥盘6.导向销7.右旋锥盘 8.螺套挡圈 9.螺套10.轴11.机座端盖 12.蜗轮 13.第一套筒 14.挡圈15.轴承端rm.16.第二套筒 17.蜗杆 18.手柄螺栓 19.手柄挡圈 20.手轮挡 环21.手柄 22.弹簧 23.主动摩擦轮 24.摩擦轮端盖 25.从动摩 擦轮26.第一轴承限位套 27.圆螺母28.轴承支架29.蜗杆轴
套筒30.第二轴承限位套 31.轴承32.蜗杆端盖具体实施方式
本实例是一种内撑式套筒类零件的夹具，用于套筒类零件的夹紧和检测。如图1和图2所示。本实例包括机座1、机座顶盖2、轴10、机座端盖11、夹紧机构、 进给机构、传动机构和扭矩限制机构，其中机座顶盖2安装在机座1上，机座端盖11位于机 座顶盖2的中心孔内，轴10的轴承座位于机座1的中心孔内，并通过轴承端盖15固紧。夹 紧机构安装在机座顶盖2上，进给机构安装在机座1内，通过夹紧机构和进给机构分別完成 夹紧套筒类零件和外部作用カ的传入。在机座1的外圆周上有传动机构的安装台面，并且 该安装台面与机座1的圆周表面相切。[0036]如图4所示，机座1为圆形的壳体，用于支撑整个夹具。机座1内底部中心有一个凸台，该凸台中心有阶梯孔，凸台外沿有4个螺纹通孔，用于安装轴承端盖15从而固定轴承。所述的阶梯孔的小孔径与装配于轴10上的轴承外径相同，阶梯孔的大孔径与轴承端盖 15的外径相同，轴承端盖15嵌入大孔内并通过螺栓固定。机座1凹槽壁的端面上有机座顶盖2的连接孔。机座1底部有沿径向外延伸的法兰边，通过该法兰边将机座固定于其它设备上。在机座1的外圆周面上有凸出该圆周表面的凸台，凸台表面形成了传动机构的安装台面，并且该安装台面与圆周表面相切。所述的安装台面上有一贯通孔，该通孔的中心线垂直于安装台面，且该中心线与机座1的中心线的垂直距离为蜗杆17与蜗轮12的分度圆半径之和。在安装台面上环所述的贯通孔均布有轴承支架观的螺纹连接孔，进给机构的轴承支架观穿过安装台面的通孔并通过螺栓连接固定其到机座1上。如图6所示，机座顶盖2为圆形板，其外径与机座1的外径相同。机座顶盖2内表面的中心有安装凸台，安装凸台上有2个对称分布在轴承孔两边的导向销孔，每个导向销孔外四周周均布有安装导向销6的4个螺纹孔。机座顶盖2外表面的中心有凹槽，并且所述的凹槽的直径与左旋锥盘的外径相同。在机座顶盖2中心有阶梯状的通孔，在所述机座顶盖2的中心通孔内，由阶梯形成的平面上，有机座端盖11的安装孔。机座顶盖2的阶梯状中心通孔的大直径与机座端盖11的外径相同，该通孔的小直径与轴承座的外径相同。在机座顶盖2的外缘处有6个机座1的安装孔，在所述的机座1的安装孔内侧，均勻分布有压套3的安装孔。机座端盖11为圆环状。在机座端盖11的中心有与轴10配合的通孔。在机座端盖11的一个表面有轴向凸出的环形凸台，用于轴承外圈的轴向定位。在机座端盖11的外缘均布有6个沉头孔，用于将机座端盖11与机座顶盖2固连。轴10为阶梯轴，所述轴10 —端的外径与螺套9的内径相同，并且该端端面有螺钉孔，用于安装螺套挡圈8 ；所述轴10的另一端的外径与第二套筒16的内径相同，并且该端端面有2个螺钉孔，用于安装挡圈14 ；所述轴10的中部有两级台阶，其中大直径台阶与机座端盖11的中心孔配合，小直径台阶与轴承座的内孔配合。进给机构包括轴10、螺套9、第一套筒13、第二套筒16、轴承座。轴10穿过机座顶盖2中心孔内的机座端盖11，一端位于螺套9内，另一端位于机座1中心的轴承座内。第一套筒13和第二套筒16均位于机座1内，并被套装在轴10上。蜗轮12套装在轴10上，并位于第一套筒13和第二套筒16之间。蜗杆17与蜗轮12垂直配合。传动机构包括蜗轮12、蜗杆17、手柄螺栓18、手柄挡圈19、手轮挡环20、手柄21、 弹簧22、主动摩擦轮23、摩擦轮端盖24、从动摩擦轮25、轴承支架观、蜗杆轴套筒四、第一轴承限位套26、第二轴承限位套30和蜗杆端盖32。轴承支架28装入机座1外圆周上传动机构安装台面上的通孔内。在轴承支架28 一段端面固定安装有蜗杆端盖32，轴承支架观另一段端面固定安装有摩擦轮端盖M ；轴承支架观的内径与轴承31的外径相同。蜗杆17装入轴承支架观内，蜗杆17的一端位于蜗杆端盖32的中心孔内，蜗杆17的另一端位于主动摩擦轮23的中心孔内。一对轴承31套装在蜗杆17上，分别位于蜗杆17靠近蜗杆端盖32 —端和蜗杆17中部。第一轴承限位套 26和第二轴承限位套30装在轴承支架观内；第一轴承限位套沈与第二轴承限位套30的外圆表面均与轴承支架观的内表面间隙配合。第二轴承限位套30位于两个轴承31之间，第一轴承限位套26位于一个轴承与摩擦轮端盖M之间。主动摩擦轮23和从动摩擦轮25 套装在有第一轴承限位套沈一端的蜗杆17上，并位于蜗杆17外圆表面与第一轴承限位套 26的内圆表面之间。并且主动摩擦轮23外圆周上法兰边的一个端面与摩擦轮端盖M的一个端面贴合；主动摩擦轮23和从动摩擦轮25通过其相互配合端端面的齿啮合。弹簧22 套装在蜗杆17上，并位于主动摩擦轮23 —端端面中心孔内。手柄21套装在主动摩擦轮23 一端；手柄21的一个端面与主动摩擦轮23外圆周上法兰边的另一个端面贴合。在手柄21 端面的凹槽内，安装有手轮挡环20，用于将弹簧22固定在主动摩擦轮23端面的中心孔内。 手柄挡圈19置于手柄21端面的凹槽内，并且该手柄挡圈19的外圆表面与手柄21中心槽内壁之间间隙配合，用于将手轮挡环20固定在手柄21端面的凹槽内；手柄螺栓18穿过手柄挡圈19的中心孔，安装在蜗杆17端面的中心孔内，将手柄21固紧在蜗杆17 —端。蜗杆17装入轴承支架观内，轴承支架观为蜗杆17提供转动的支撑。由摩擦轮端盖对、第一轴承限位套26、圆螺母27、蜗杆轴套筒四、第二轴承限位套30和蜗杆端盖32 实现了轴承支架观内两个支撑轴承之间距离恒定，两个支撑轴承之间距离的恒定保证了蜗杆轴稳定转动，圆螺母27与蜗杆轴17是螺纹配合，摩擦轮端盖M和蜗杆端盖32套筒内部零件提供一个密封的工作环境。扭矩限制机构包括手柄21、手柄挡圈19和手柄螺栓18、弹簧22、主动摩擦轮23和从动摩擦轮25。扭矩限制机构用于保证蜗杆17以设定的打滑扭矩稳定运动。调节打滑扭矩时，转动手柄螺栓18调节手柄挡圈19的位置，改变弹簧22的伸长量，从而实现调节打滑扭矩。当转动手柄21的力矩超过预先设定的打滑扭矩时，则转动手柄21的外力不能传入到蜗杆17，从而保证套筒类零件装夹的安全性，不会因为误操作破坏套筒类零件的表面和形状。在扭矩限制机构中手柄21为中空回转体，内孔是阶梯形通孔，在小孔径端与主动摩擦轮23通过键联接，直接带动主动摩擦轮23转动。如图5所示，在主动摩擦轮23中部有径向凸出的法兰边，在主动摩擦轮23中心有贯通的轴孔，并且所述轴孔的孔径与蜗杆17的外径相同。主动摩擦轮23 —端端面上均勻分布有40个齿；各齿的截面为直角三角形，由该直角三角形的直角边形成了齿高，本实施例中，齿高为1.44mm;各齿直角边与斜边的夹角均为70°。所述主动摩擦轮23端面上齿截面的直角边平行于主动摩擦轮轴线。主动摩擦轮23另一端的外圆表面有键槽，并且该端处的轴孔孔径与弹簧22的外径相同。从动摩擦轮25亦为中空回转体。从动摩擦轮25的外径与第一轴承限位套沈的内径相同，从动摩擦轮25的内径与蜗杆17的外径相同。从动摩擦轮25与主动摩擦轮23 配合端的端面上均勻分布有40个齿，并且所述各齿与的截面为直角三角形，由该直角三角形的直角边形成了齿高，本实施例中，齿高为1.44mm;各齿直角边与斜边的夹角均为70°。 所述从动摩擦轮25端面上齿截面的直角边平行于主动摩擦轮轴线。从动摩擦轮25通过键与蜗杆17连接，从而带动蜗杆17转动。从动摩擦轮的齿与主动摩擦轮的齿直相互啮合。摩擦轮端盖M为圆环状，在摩擦轮端盖M的中心有与蜗杆17间隙配合的通孔， 在摩擦轮端盖M的外缘均布有6个沉头孔，用于挡住第一轴承限位套沈不让其沿蜗杆17 轴线方向移动。蜗杆端盖32外形与机座端盖11外形相似，尺寸略有不同，用于轴承外圈的轴向定位。轴承支架观为套筒形，一端有径向凸出的连接法兰边，在该法兰边上均布有6个沉头孔，用于将轴承支架观固定于机座1上传动机构的安装台面，轴承支架观主体部分两个端面都有沿圆周方向均勻分布6个螺纹孔，分别用于将摩擦轮端盖M和蜗杆端盖32固定于轴承支架28上。蜗杆17是阶梯轴杆，杆径小的一端端面有1个螺纹孔，以便于通过手柄螺栓18依次将手柄挡圈19、手柄挡环20、弹簧22、主动摩擦轮^、从动摩擦轮25固定在蜗杆17杆径小的一端上，主动摩擦轮23与从动摩擦轮25齿形部分相对配合。杆径小的一端的第二台阶轴杆为用来安装圆螺母27的螺纹，圆螺母27用于固定安装于第三台阶轴杆的轴承内圈的轴向位置，另一端为蜗杆。由手柄21、手柄挡圈19和手柄螺栓18、弹簧22、主动摩擦轮23、从动摩擦轮25组成扭矩限制机构来保证蜗杆轴的以给定的力矩稳定运动，超过预先给定的力矩则转动手柄 21的外力不能传入到蜗杆17，从而保证套筒类零件装夹的安全性，不会因为人为的误操作破坏套筒类零件的表面和形状。在本实例弹性套4和左旋锥盘5、右旋锥盘7压紧套筒类零件后，转动手柄21使夹具以预先设定的预紧力夹紧套筒类零件，合适的预紧力保证套筒类零件的正常作业，转动手柄螺栓18可以调节预紧力的大小，从而不会由于过固定而改变精密套筒类零件尺寸的变化。扭矩限制机构的原理由主动摩擦轮23和从动摩擦轮25的直角三角形齿形运动完成。在设定好预紧力情况下主动摩擦轮23顺时针转动造成主动摩擦轮23直角三角形齿形的斜边和从动摩擦轮25直角三角形齿形的斜边摩擦错开推动主动摩擦轮23退后压缩弹簧22，主动摩擦轮23转动一个齿形后，弹簧22弹力推动主动摩擦轮23前进，主动摩擦轮 23和从动摩擦轮25直角三角形齿形的斜边再次紧贴在一起，以此形式无效转动3-4圈可以保证以给定的预紧力夹紧套筒类零件，以此保证套筒类零件的安全。主动摩擦轮23逆时针转动时，主动摩擦轮23直角三角形齿形的直角边与从动摩擦轮25直角三角形齿形的直角边相抵，从而从动摩擦轮25随着主动摩擦轮23逆时针转动，实现打开套筒类零件夹具，取出零件。夹紧机构包括左旋锥盘5、导向销6、右旋锥盘7、螺套挡圈8、螺套9、弹性套4和压套3。螺套9套装在位于机座1上方的轴10上。左旋锥盘5和右旋锥盘7均套装在螺套9 上。导向销6穿过左旋锥盘5、右旋锥盘7和机座顶盖2上的通孔，将左旋锥盘5和右旋锥盘7和机座顶盖2定位连接。弹性套4套装在左旋锥盘5和右旋锥盘7上，并通过压套3 固紧。导向销6穿过机座顶盖2上的导向销孔，通过螺栓固定在机座顶盖2上，导向销6为左旋锥盘5和右旋锥盘7的运动提供导向。在机座顶盖2轴承孔安装轴承，轴10穿过轴承内孔，通过轴承支架轴10，使轴10可以在机座顶盖2内转动，此处轴承通过机座端盖11和第一套筒13固定位置。螺套9安装在轴10轴径大的一端，螺套9有凹槽的一端安装在轴 10轴径大的一端外部，螺套挡圈8通过螺钉固定于轴10端部来压紧螺套9，螺套挡圈8保证螺套9不能沿轴10上下移动。左旋锥盘5安装在螺套9左螺纹部分，右旋锥盘7安装在螺套9右螺纹部分，左旋锥盘5和右旋锥盘7都穿过导向销6，他们之间是间隙配合。压套 3通过螺栓将弹性套4固定在机座顶盖2上，弹性套4和左旋锥盘5、右旋锥盘7之间是过渡配合，过渡配合的间隙用于夹紧套筒类零件。机座端盖11、第一套筒13、第二套筒16、挡圈14和轴承端盖15保证蜗轮12处于与蜗杆轴17准确配合的位置。在所述的夹紧机构中左旋锥盘5和右旋锥盘7均为外圆表面为变直径圆盘，即所述的左旋锥盘5和右旋锥盘7外圆表面为斜面。左旋锥盘5和右旋锥盘7的中心有螺纹通孔，该通孔的直径与螺套9的外径相同，并且左旋锥盘5的螺纹通孔为左旋螺纹，右旋锥盘7的螺纹通孔为右旋螺纹。在左旋锥盘5和右旋锥盘7中心的螺纹通孔两边对称分布着2个贯通盘面的导向销孔。导向销6的外径与左旋锥盘5和右旋锥盘7上的导向销孔内径相同，并且导向销 6 一端有径向凸出的连接法兰边，在该法兰边上均布有螺栓孔。螺套9为中空回转体，其内径与轴10的外径相同，并通过键固定在轴10上。将螺套9装入左旋锥盘5和右旋锥盘7的中心孔内，并与左旋锥盘5和右旋锥盘7螺纹配合。螺套9与左旋锥盘5配合部分的螺纹为左旋螺纹，螺套9与右旋锥盘7配合部分的螺纹为右旋螺纹。螺套中部的外圆表面有螺纹退刀槽。压套3为圆环状，其内孔为阶梯状。所述的压套3的最小内径和最大内径分别与弹性套4套筒的外径和法兰边的外径间隙配合。在压套3的一端的端面上均布有机座顶盖 2的安装孔。弹性套4亦为圆环状，并被做成定心夹紧的三瓣结构，使弹性套4受外力后能够产生均勻的弹性变形，以实现对工件的自动定心和压紧。弹性套4的具体结构特征描述如下 在弹性套4的套筒一端端面有径向凸出的法兰边。所述弹性套4的套筒的外径和法兰边的外径分别略小于压套3的最小内径和最大内径。在弹性套4的套筒上，开有三个变形槽，该变形槽的长度贯通弹性套套筒的长度，该变形槽的方向与弹性套4的中心线方向一致，并均勻分布在弹性套套筒的圆周上。在弹性套4的法兰边上，亦开有三个变形槽，该变形槽的长度贯通弹性套法兰边，该变形槽的方向垂直于弹性套4的中心线方向，并均勻分布在弹性套4法兰边的圆周上。弹性套套筒上的变形槽与弹性套法兰边上的变形槽在弹性套4圆周上的位置交错，并且弹性套法兰边上的各变形槽分别位于弹性套套筒上相邻的两个变形槽夹角的平分线上。弹性套4内孔两端为变径孔，中部为等径孔，使得弹性套4两端的内孔表面为向外扩大的斜面。弹性套4两端的斜面分别与左旋锥盘5、右旋锥盘7的外表面配合。螺套挡圈8和挡圈14均为圆盘状。螺套挡圈8中心有螺钉沉槽；挡圈14的端面有2个螺钉沉槽。螺套挡圈8安装在螺套9内并位于轴10 —端。挡圈14安装在轴承端盖 15内并位于轴10另一端。工作时，夹紧机构的初始位置是左旋锥盘5和右旋锥盘7在螺套9的中间部位，原本弹性套4和左旋锥盘5、右旋锥盘7之间就是过渡配合，当放入套筒类零件时，由于弹性套4的锥形面受力后的均勻弹性变形特性，弹性套4、左旋锥盘5和右旋锥盘7共同均勻地挤压着套筒类零件，此时由手柄21传入的动力使蜗轮12逆时针转动带动螺套9逆时针转动，左旋锥盘5和右旋锥盘7分别延导向销6向上、向下运动，弹性套4锥形面与左旋锥盘 5、右旋锥盘7的锥形面错位移动迫使弹簧套的各簧瓣向心均勻收缩来夹紧套筒类零件，保证套筒类零件的圆周度。本实例运动过程包括两个运动过程放置并夹紧零件和打开夹具并取出零件。[0064]放置并夹紧零件时，调节手柄螺栓18设定本实例将需要的预紧力，转动手柄21使左旋锥盘5和右旋锥盘7处于螺套9的中间部位。将套筒类零件放置于弹性套4和锥盘5、 右旋锥盘7之间，顺时针转动手柄21，手柄21的转动带动主动摩擦轮23转动，通过扭矩限制机构带动蜗杆轴17转动，蜗杆轴17的转动带动蜗轮12转动，蜗轮12的转动带动轴10 转动，轴10的转动带动螺套9转动，螺套9的转动带动左旋锥盘5和右旋锥盘7延导向销 6分别向下运动和向上运动，则弹性套4和锥盘5、右旋锥盘7之间距离缩小，直至转动手柄 21听到3-4下咯噔的响声，使扭矩限制机构运作达到预设的预紧力，从而夹紧套筒类零件。打开夹具并取出零件时，逆时针转动手柄21，手柄21的转动带动主动摩擦轮23转动，通过扭矩限制机构带动蜗杆轴17转动，蜗杆轴17的转动带动蜗轮12转动，蜗轮12的转动带动轴10转动，轴10的转动带动螺套9转动，螺套9的转动带动左旋锥盘5和右旋锥盘7延导向销6分别向上运动和向下运动，则弹性套4和左旋锥盘5、右旋锥盘7之间距离增大，直至左旋锥盘5和右旋锥盘7处于螺套9的中间部位，取出套筒类零件。
权利要求1.一种用于内撑式套筒的夹具，其特征在于，包括机座、机座顶盖、轴、机座端盖、夹紧机构、进给机构、传动机构和扭矩限制机构；所述的夹紧机构包括左旋锥盘、导向销、右旋锥盘、螺套、弹性套和压套；所述的进给机构包括螺套、第一套筒和第二套筒；所述的传动机构包括蜗轮、蜗杆、手柄螺栓、手柄挡圈、手轮挡环、手柄、弹簧、主动摩擦轮、摩擦轮端盖、从动摩擦轮、轴承支架、第一轴承限位套、第二轴承限位套和蜗杆端盖；所述的扭矩限制机构包括手柄、手柄挡圈和手柄螺栓、弹簧、主动摩擦轮和从动摩擦轮；其中a.机座顶盖安装在机座上，机座端盖位于机座顶盖的中心孔内；传动机构的蜗杆安装在机座的外圆周上安装台面的孔内，并与进给机构的蜗轮垂直配合；轴穿过机座顶盖中心孔内的机座端盖，一端位于进给机构的螺套内，另一端位于机座中心的轴承座内；b.进给机构安装在机座内；进给机构的蜗轮套装在轴上；进给机构的第二套筒套装在轴位于轴承座一端；第一套筒和第二套筒均位于机座内，并被套装在轴上；蜗轮套装在轴上，并位于第一套筒和第二套筒之间；c.夹紧机构位于在机座顶盖上表面，并套装在轴上；螺套位于机座上方的轴上；左旋锥盘和右旋锥盘均套装在螺套上，并且左旋锥盘安装在螺套左螺纹部分，右旋锥盘安装在螺套的右螺纹部分；导向销穿过左旋锥盘、右旋锥盘和机座顶盖上的通孔，将左旋锥盘和右旋锥盘和机座顶盖定位连接；弹性套套装在左旋锥盘和右旋锥盘上，并通过压套将弹性套固定在机座顶盖上；弹性套与左旋锥盘和右旋锥盘之间均为过渡配合；导向销与左旋锥盘和右旋锥盘之间均为间隙配合；d.在传动机构的蜗杆通过轴承支架装入机座外圆周上传动机构安装台面上的通孔内， 蜗杆的一端位于蜗杆端盖的中心孔内，蜗杆的另一端位于主动摩擦轮的中心孔内；主动摩擦轮和从动摩擦轮套装在有第一轴承限位套一端的蜗杆上，并位于蜗杆外圆表面与第一轴承限位套的内圆表面之间；并且主动摩擦轮一个端面与摩擦轮端盖的一个端面贴合；主动摩擦轮和从动摩擦轮通过其配合端端面的齿啮合；弹簧套装在蜗杆上，并位于主动摩擦轮一端端面中心孔内；扭矩限制机构的手柄套装在主动摩擦轮一端。
2.如权利要求1所述一种内撑式套筒类零件的夹具，其特征在于，传动机构中的轴承支架一段端面固定安装有蜗杆端盖，轴承支架另一段端面固定安装有摩擦轮端盖；第一轴承限位套位于一个轴承与摩擦轮端盖之间，第二轴承限位套位于两个轴承之间。
3.如权利要求2所述一种内撑式套筒类零件的夹具，其特征在于，弹簧套装在蜗杆上， 并位于主动摩擦轮一端端面中心孔内。
4.如权利要求1所述一种内撑式套筒类零件的夹具，其特征在于，主动摩擦轮一端端面上均勻分布有40个齿；各齿的截面为直角三角形，由该直角三角形的直角边形成了齿高；各齿直角边与斜边的夹角均为70° ；所述主动摩擦轮端面上齿截面的直角边平行于主动摩擦轮轴线；主动摩擦轮另一端的轴孔孔径与弹簧的外径相同。
5.如权利要求1所述一种内撑式套筒类零件的夹具，其特征在于，从动摩擦轮与主动摩擦轮配合端的端面上均勻分布有40个齿，并且所述各齿与的截面为直角三角形，由该直角三角形的直角边形成了齿高；各齿直角边与斜边的夹角均为70° ；所述从动摩擦轮端面上齿截面的直角边平行于主动摩擦轮轴线。
6.如权利要求1所述一种内撑式套筒类零件的夹具，其特征在于，左旋锥盘和右旋锥盘均为外圆表面为变直径圆盘，即所述的左旋锥盘和右旋锥盘外圆表面为斜面；左旋锥盘的螺纹通孔为左旋螺纹，右旋锥盘的螺纹通孔为右旋螺纹；所述的左旋锥盘安装在螺套左螺纹部分，右旋锥盘安装在螺套右螺纹部分；在左旋锥盘和右旋锥盘中心的螺纹通孔两边对称分布着2个贯通盘面的导向销孔。
7.如权利要求6所述一种内撑式套筒类零件的夹具，其特征在于，在弹性套的套筒上， 开有三个变形槽，该变形槽的长度贯通弹性套套筒的长度，该变形槽的方向与弹性套的中心线方向一致，并均勻分布在弹性套套筒的圆周上；在弹性套的法兰边上，亦开有三个变形槽，该变形槽的长度贯通弹性套法兰边，该变形槽的方向垂直于弹性套的中心线方向，并均勻分布在弹性套法兰边的圆周上；弹性套套筒上的变形槽与弹性套法兰边上的变形槽在弹性套圆周上的位置交错，并且弹性套法兰边上的各变形槽分别位于弹性套套筒上相邻的两个变形槽夹角的平分线上；弹性套内孔两端为变径孔，中部为等径孔，使得弹性套两端的内孔表面为向外扩大的斜面；弹性套两端的斜面分别与左旋锥盘、右旋锥盘的外表面配合。
专利摘要一种用于内撑式套筒的夹具。机座顶盖安装在机座上，机座端盖位于机座顶盖的中心孔内。传动机构的蜗杆安装在机座的外圆周上安装台面的孔内，并与进给机构的蜗轮垂直配合；轴穿过机座顶盖中心孔内的机座端盖，一端位于进给机构的螺套内，另一端位于机座中心的轴承座内。进给机构安装在机座内。进给机构的蜗轮套装在轴上；进给机构的第一套筒和第二套筒均位于机座内，并被套装在轴上。蜗轮套装在轴上，并位于第一套筒和第二套筒之间。夹紧机构位于在机座顶盖上表面，并套装在轴上。弹性套两端的斜面分别与左旋锥盘、右旋锥盘的外表面配合。通过扭矩限制机构实现蜗杆轴的间歇稳定运动。本实用新型具有结构简单、安全可靠和使用方便的特点。
文档编号G01D11/16GK202255435SQ20112022939
公开日2012年5月30日 申请日期2011年6月30日 优先权日2011年6月30日
发明者付怀庆, 孙刚峰, 徐娅萍, 杨伟平, 谭小群, 陈自立, 顾立彬 申请人:西北工业大学