一种用于夹持试件外壁的自锁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自锁式夹紧装置。

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自锁式夹紧装置。

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自锁式夹紧装置，包括：外壳、锥齿盘支撑体、锥齿盘轴承、锥齿盘、小锥齿轮、小锥齿轮轴、小锥齿轮轴承、圆柱内齿圈、挡盖、大圆柱齿轮、大圆柱齿轮轴、小圆柱齿轮、齿条式卡爪、导向基座、自锁装置；所述锥齿盘支撑体通过所述锥齿盘轴承与所述锥齿盘相连接，所述锥齿盘与所述小锥齿轮相啮合，所述小锥齿轮通过花键与所述小锥齿轮轴相固定连接，所述小锥齿轮轴通过所述小锥齿轮轴承与所述外壳相连接；所述锥齿盘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；所述锥齿盘与所述圆柱内齿圈通过螺钉相固定连接，所述圆柱内齿圈与所述大圆柱齿轮相啮合，所述大圆柱齿轮与所述大圆柱齿轮轴通过花键相互固定连接，所述大圆柱齿轮轴通过大圆柱齿轮轴轴承与所述挡盖相连接，所述大圆柱齿轮轴与所述小圆柱齿轮通过花键相互固定连接；所述小圆柱齿轮与所述齿条式卡爪相啮合，所述齿条式卡爪与所述导向基座通过间隙配合滑动连接，所述导向基座与所述挡盖通过焊接相互固定连接；所述自锁装置位于所述外壳和所述小锥齿轮之间，所述自锁装置的棘轮通过花键安装在所述小锥齿轮轴上，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、所述锥齿盘支撑体、所述锥齿盘轴承、所述锥齿盘、所述挡盖和所述圆柱内齿圈的轴线在同一条直线上；所述小锥齿轮、所述小锥齿轮轴、所述小锥齿轮轴承、所述大圆柱齿轮、所述大圆柱齿轮轴、所述大圆柱齿轮轴轴承、所述小圆柱齿轮、所述齿条式卡爪、所述导向基座、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轴的一端，且是靠近所述小锥齿轮的一端。

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

进一步地，所述锥齿盘的无齿端与所述圆柱内齿圈通过螺钉相互固定连接，所述锥齿盘的锥齿与所述小锥齿轮的锥齿相啮合。

进一步地，所述小锥齿轮通过花键连接在所述小锥齿轮轴的一端，所述小锥齿轮轴的另一端开有内六角孔，所述小锥齿轮轴的另一端与所述小锥齿轮轴承的内圈过盈配合在一起，所述小锥齿轮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，通过过盈配合的方式与所述大圆柱齿轮轴轴承的外圈固定连接，通过焊接的方式与所述导向基座的一端固定安装。

进一步地，所述大圆柱齿轮轴轴承的内圈与所述大圆柱齿轮轴的一端通过过盈配合相互固定连接，所述大圆柱齿轮轴的另一端与所述小圆柱齿轮通过花键相互固定连接。

进一步地，所述齿条式卡爪的一侧面开有齿牙，与该侧面相邻的两侧面上开有燕尾槽，所述齿条式卡爪的齿牙与所述小圆柱齿轮的齿牙相互啮合，所述燕尾槽与所述导向基座的燕尾凸起通过间隙配合滑动连接，所述齿条式卡爪的一端面为弧形结构，所述齿条式卡爪的一端面为夹紧试件的一端。

实施本发明一种用于夹持试件外壁的自锁式夹紧装置，其有益效果在于：

(1)本发明一种用于夹持试件外壁的自锁式夹紧装置，用内六角扳手顺时针旋转所述小锥齿轮轴，所述小锥齿轮轴转动，进而带动所述小锥齿轮转动；所述小锥齿轮的转动带动所述锥齿盘转动，进而带动所述圆柱内齿圈转动；所述圆柱内齿圈的转动带动所述大圆柱齿轮转动，进而带动所述大圆柱齿轮轴转动；所述大圆柱齿轮轴转动带动所述小圆柱齿轮转动，进而带动所述齿条式卡爪作直线运动，将所述齿条式卡爪的弧形末端推向中心轴线，随着所述齿条式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自锁式夹紧装置，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，使所述小锥齿轮轴只能顺时针转动，即所述齿条式卡爪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，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自锁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自锁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自锁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自锁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自锁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自锁式夹紧装置的外壳的二维图；

图中：外壳-1、锥齿盘支撑体-2、锥齿盘轴承-3、锥齿盘-4、小锥齿轮-5、小锥齿轮轴-6、小锥齿轮轴承-7、圆柱内齿圈-8、挡盖-9、大圆柱齿轮-10、大圆柱齿轮轴-11、小圆柱齿轮-12、齿条式卡爪-13、导向基座-14、自锁装置-15、基座-151、弹簧-152、支撑架-153、调节螺杆-154、棘爪-155、棘轮-156。

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自锁式夹紧装置，包括：外壳1、锥齿盘支撑体2、锥齿盘轴承3、锥齿盘4、小锥齿轮5、小锥齿轮轴6、小锥齿轮轴承7、圆柱内齿圈8、挡盖9、大圆柱齿轮10、大圆柱齿轮轴11、小圆柱齿轮12、齿条式卡爪13、导向基座14、自锁装置15；所述锥齿盘支撑体2通过所述锥齿盘轴承3与所述锥齿盘4相连接，所述锥齿盘4与所述小锥齿轮5相啮合，所述小锥齿轮5通过花键与所述小锥齿轮轴6相固定连接，所述小锥齿轮轴6通过所述小锥齿轮轴承7与所述外壳1相连接；所述锥齿盘支撑体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4与所述圆柱内齿圈8通过螺钉相固定连接，所述圆柱内齿圈8与所述大圆柱齿轮10相啮合，所述大圆柱齿轮10与所述大圆柱齿轮轴11通过花键相互固定连接，所述大圆柱齿轮轴11通过大圆柱齿轮轴轴承与所述挡盖9相连接，所述大圆柱齿轮轴11与所述小圆柱齿轮12通过花键相互固定连接；所述小圆柱齿轮12与所述齿条式卡爪13相啮合，所述齿条式卡爪13与所述导向基座14通过间隙配合滑动连接，所述导向基座14与所述挡盖9通过焊接相互固定连接；所述自锁装置15位于所述外壳1和所述小锥齿轮5之间，所述自锁装置15的棘轮156通过花键安装在所述小锥齿轮轴6上，所述自锁装置15的基座151通过螺钉与所述外壳1固定连接，所述自锁装置15的调节螺杆154与所述外壳1通过螺纹相连接；所述外壳1、所述锥齿盘支撑体2、所述锥齿盘轴承3、所述锥齿盘4、所述挡盖9和所述圆柱内齿圈8的轴线在同一条直线上；所述小锥齿轮5、所述小锥齿轮轴6、所述小锥齿轮轴承7、所述大圆柱齿轮10、所述大圆柱齿轮轴11、所述大圆柱齿轮轴轴承、所述小圆柱齿轮12、所述齿条式卡爪13、所述导向基座14、所述自锁装置15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8的一端通过螺钉相连接。

进一步地，所述自锁装置15包括：基座151、弹簧152、支撑架153、调节螺杆154、棘爪155、棘轮156；所述基座151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151的侧面的一端焊接有所述弹簧152，另一端焊接有所述支撑架153；所述支撑架153为四棱台结构，所述支撑架153的下底面端焊接在所述基座151上，上底面端铰接在所述棘爪155的中间偏一侧，且是远离所述棘爪155的牙的一侧；远离所述棘爪155的牙的一端内侧配合安装有所述调节螺杆154，所述调节螺杆154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154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154的所述圆柱的外壳和所述圆台的外壳与远离所述棘爪155的牙的一端内侧相接触配合；所述弹簧152的一端焊接在所述基座151上，另一端焊接在所述棘爪155的中间偏另一侧，且是靠近所述棘爪155的牙的一侧；靠近所述棘爪155的牙的一端配合安装有所述棘轮156，所述棘轮156通过花键安装在所述小锥齿轮轴6的一端，且是靠近所述小锥齿轮5的一端。

进一步地，所述锥齿盘支撑体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；所述锥齿盘支撑体2上的所述阶梯圆形槽与所述锥齿盘轴承3的内圈通过过盈配合在一起，所述锥齿盘轴承3的外圈与所述锥齿盘4的中心圆孔通过过盈配合在一起；所述锥齿盘4的无齿端与所述圆柱内齿圈8通过螺钉相互固定连接，所述锥齿盘4的锥齿与所述小锥齿轮5的锥齿相啮合；所述小锥齿轮5通过花键连接在所述小锥齿轮轴6的一端，所述小锥齿轮轴6的另一端开有内六角孔，所述小锥齿轮轴6的另一端与所述小锥齿轮轴承7的内圈过盈配合在一起，所述小锥齿轮轴承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，通过过盈配合的方式与所述大圆柱齿轮轴轴承的外圈固定连接，通过焊接的方式与所述导向基座14的一端固定安装；所述大圆柱齿轮轴轴承的内圈与所述大圆柱齿轮轴11的一端通过过盈配合相互固定连接，所述大圆柱齿轮轴11的另一端与所述小圆柱齿轮12通过花键相互固定连接；所述齿条式卡爪13的一侧面开有齿牙，与该侧面相邻的两侧面上开有燕尾槽，所述齿条式卡爪13的齿牙与所述小圆柱齿轮12的齿牙相互啮合，所述燕尾槽与所述导向基座14的燕尾凸起通过间隙配合滑动连接，所述齿条式卡爪13的一端面为弧形结构，所述齿条式卡爪13的一端面为夹紧试件的一端。

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

根据安装要求安装，把所述锥齿盘支撑体2通过所述锥齿盘轴承3与所述锥齿盘4相连接，所述锥齿盘4与所述小锥齿轮5相啮合，所述小锥齿轮5通过花键与所述小锥齿轮轴6相固定连接，所述小锥齿轮轴6通过所述小锥齿轮轴承7与所述外壳1相连接；将所述锥齿盘支撑体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4与所述圆柱内齿圈8通过螺钉相固定连接，所述圆柱内齿圈8与所述大圆柱齿轮10相啮合，所述大圆柱齿轮10与所述大圆柱齿轮轴11通过花键相互固定连接，所述大圆柱齿轮轴11通过大圆柱齿轮轴轴承与所述挡盖9相连接，所述大圆柱齿轮轴11与所述小圆柱齿轮12通过花键相互固定连接；将所述小圆柱齿轮12与所述齿条式卡爪13相啮合，所述齿条式卡爪13与所述导向基座14通过间隙配合滑动连接，所述导向基座14与所述挡盖9通过焊接相互固定连接；把所述自锁装置15置于所述外壳1和所述小锥齿轮5之间，所述自锁装置15的棘轮156通过花键安装在所述小锥齿轮轴6上，所述自锁装置15的基座151通过螺钉与所述外壳1固定连接，所述自锁装置15的调节螺杆154与所述外壳1通过螺纹相连接；使所述外壳1、所述锥齿盘支撑体2、所述锥齿盘轴承3、所述锥齿盘4、所述挡盖9和所述圆柱内齿圈8的轴线在同一条直线上；所述小锥齿轮5、所述小锥齿轮轴6、所述小锥齿轮轴承7、所述大圆柱齿轮10、所述大圆柱齿轮轴11、所述大圆柱齿轮轴轴承、所述小圆柱齿轮12、所述齿条式卡爪13、所述导向基座14、所述自锁装置15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154，所述调节螺杆154一边旋转，一边向下运动，所述调节螺杆154的圆台侧面推动所述棘爪155转动，进而所述棘爪155与所述棘轮156相互配合，使所述小锥齿轮i轴6只能顺时针转动，即所述齿条式卡爪13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轴6，所述小锥齿轮轴6转动，进而带动所述小锥齿轮5转动；所述小锥齿轮5的转动带动所述锥齿盘4转动，进而带动所述圆柱内齿圈8转动；所述圆柱内齿圈8的转动带动所述大圆柱齿轮10转动，进而带动所述大圆柱齿轮轴11转动；所述大圆柱齿轮轴11转动带动所述小圆柱齿轮12转动，进而带动所述齿条式卡爪13作直线运动，将所述齿条式卡爪13的弧形末端推向中心轴线，随着所述齿条式卡爪13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154，所述调节螺杆154一边旋转，一边向上运动，所述调节螺杆154的圆台侧面远离所述棘爪155，被压缩的所述弹簧152自由伸展，从而推动所述棘爪155转动，进而所述棘爪155与所述棘轮156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，使所述齿条式卡爪13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轴6，所述小锥齿轮轴6转动，进而带动所述小锥齿轮5转动；所述小锥齿轮5的转动带动所述锥齿盘4转动，进而带动所述圆柱内齿圈8转动；所述圆柱内齿圈8的转动带动所述大圆柱齿轮10转动，进而带动所述大圆柱齿轮轴11转动；所述大圆柱齿轮轴11转动带动所述小圆柱齿轮12转动，进而带动所述齿条式卡爪13作直线运动，使所述齿条式卡爪13的弧形末端远离中心轴线，随着所述齿条式卡爪13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。