基于内孔定心的高精度齿轮定心夹紧装置及其加工方法_3

文档序号:9918221阅读:来源:国知局
中被注入液 压油,所述压入油腔la及顶出油腔lb之间形成一定的正差值,使活塞杆5产生压入力,随着 与所述活塞杆5连接的压入板9不断对所述弹性胀套8的上端面加力,所述弹性胀套8将沿轴 向方向向下移动,移动过程中,所述弹性胀套8发生均匀膨胀,所述待加工齿轮11的内孔与 弹性胀套8的周向外侧面间的隙逐渐减小,直至为零,此时所述待加工齿轮11的内孔与弹性 胀套8轴线的同轴度接近为零,所述待加工齿轮11完成定屯、,当所述弹性胀套8在压入力的 作用下继续下移时,所述弹性胀套8与待加工齿轮11内孔间形成过盈配合,当达到该压入力 下的最大盈量时弹性胀套8停止移动,此时所述待加工齿轮11被胀紧,随后可对所述待加工 齿轮11进行磨齿加工; 55、 工件退卸步骤:所述压入油腔la中被注入液压油,所述压入油腔la及顶出油腔化之 间形成一定的正差值,使所述活塞3产生合适的推力,同时通过所述液压缸1上的注油孔13 在所述弹性胀套8与锥台基座10的结合面产生油压,随着与所述活塞杆5连接的压出板6不 断对所述弹性胀套8下端面加力,所述弹性胀套8将沿轴向方向向上移动,移动过程中,所述 弹性胀套8发生均匀紧缩,所述待加工齿轮11的内孔与所述弹性胀套8的周向外侧面间的间 隙逐渐增大,直至所述弹性胀套8完全回复到活动状态,所述待加工齿轮11也恢复至胀紧前 的活动状态。
[0039] 所述弹性胀套8的选择应满足下列公式: 所述弹性胀套8的最小圆锥面直径编=0.日T*乐-3, 所述弹性胀套8的最大圆锥面直径墙2 = 式一扩*将, 其中,C为所述锥台基座10锥台部的锥度及所述弹性胀套8内孔的锥度,D为所述待加工 齿轮11的内孔尺寸,t为所述弹性胀套8的外径与所述待加工齿轮11内孔间的间隙,D-t表示 所述弹性胀套8的外径,if为所述弹性胀套8的锥孔长度。
[0040] 对所述弹性胀套8施加一个压入力鸣,所述弹性胀套8将沿锥孔配合面向下发生 相对移动,移动过程中由于锥面配合的性质,所述弹性胀套則尋变形胀开,当所述弹性胀套8 的外径膨胀量等于预留间隙t时,所述弹性胀套8的外径与所述待加工齿轮11内孔的间隙为 零,此时所述待加工齿轮11基于内孔完成定屯、, 所述待加工齿轮11完成定屯、时,所述弹性胀套8的轴向位移距离hi及所述弹性胀套8与 锥台基座10锥台部的锥面结合处压力满足下列公式: 单=?/护, 其中,如为所述弹性胀套8锥孔的平均直径,成=化目* :(如十电2) ^为所述弹性胀 套8的弹性模量。
[0041] 在S4中,随着压入力巧,::的持续加载,所述弹性胀套8的外径与所述待加工齿轮11 的内孔逐渐形成过盈配合,二者过盈联结最小传递负荷本mi。含* Α, 其中,为磨齿加工过程中产生的周向最大磨削力,式.为所述待加工齿轮11的节圆 直径,^…. A表示磨削力产生的扭矩值。
[0042] 所述弹性胀教的夕晦与所述待加工齿轮。过盈联结最小传递负荷W皿=与"/了^叫,'V;, 其中,耗为所述弹性胀套8与锥台基座10的结合面长度,心为结合面工作时的摩擦系 数,为结合面传递负荷所需要的最小结合力,其计算公式天
其中,瑞为圆锥过盈联结的最小过盈量,为齿轮内孔压平深度,么为齿轮内孔的轮 廓算术平均值,即粗糖度值,是二l··:自*式。,載为齿轮的弹性模量,起为锥台基座的弹性 模量,爸,、&按68了 5371-2004标准计算确定, 所述弹性胀套8轴向方向运动的最小位移值也mi。=乎巧护牛瑞±,/右。
[0043] 所述液压缸1在进行压入或顶出时的油压片=1,1*:巧mi。,所述压入力
所述顶出力为
其中,为采用油压驱动时所述弹性胀套8与锥台基座10结合面间的摩擦系数。
[0044] 所述压入力捏:与所述顶出力驾,,满足下列公式:
其中,A为由压入进油孔15注入液压油的油压,为由顶出进油孔16注入液压油的油 压,妈为活塞的直径。
[0045] 该装置的原理是通过液压驱动活塞杆2产生合适的拉力,使弹性胀套8压入锥台基 座10,压入过程中,弹性胀套8将在径向均匀发生膨胀变形,当弹性胀套8的外径膨胀至待加 工齿轮11内孔大小时,待加工齿轮11将被W内孔定屯、,当弹性胀套8外径继续膨胀至大于待 加工齿轮11内孔直径时,待加工齿轮11内孔与弹性胀套8间将形成过盈配合,工件的被胀 紧;同理,液压装置产生反向推力时,弹性胀套8被压出锥台基座10,弹性胀套8将在径向发 生均匀回缩,当弹性胀套8外径缩小至小于待加工齿轮11内孔直径时,待加工齿轮11内孔与 弹性胀套8为过度配合,待加工齿轮11恢复自由状态,实现松卸工件的功能。在弹性胀套8压 入顶出的过程中,通过液压缸上的注油孔13在结合面迅速建立油压和油膜,可更加轻松地 实现压入压出过程,增加本发明中所述装置的使用寿命。
[0046] 通过本发明的自动定屯、和夹紧装置及其使用方法,可轻松完成齿轮内孔快速自定 屯、和齿轮夹紧,避免了传统人工找正方法中对操作人员的苛刻要求,极大地提高定位精度 和生产效率。同时,本发明适用于各类W内孔找正齿轮的磨齿加工过程,对于高精度和大批 量生产的齿轮时,其使用效果尤其突出。此外,本发明还可W通过更换不同规格的扩张基座 和胀套的方式,进一步扩大装置的适用范围,W适用于各类规格的内孔齿轮。
[0047] 本发明尚有多种实施方式,凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方 案,均落在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种基于内孔定屯、的高精度齿轮定屯、夹紧装置,其特征在于:包括用于装置整体驱 动的液压模块、及用于实现齿轮夹紧的胀套定屯、夹紧模块,所述胀套定屯、夹紧模块设置于 所述液压模块的上端,所述胀套定屯、夹紧模块包括一锥台基座(10)及与其相匹配的弹性胀 套(8),所述弹性胀套(8)可活动地套设于所述锥台基座(10)上、并在所述液压模块的带动 下完成轴向运动,所述弹性胀套(8)能够将其与所述锥台基座(10)的相对轴向运动转化为 其自身的径向形变,W实现对待加工齿轮(11)的定屯、及夹紧。2. 根据权利要求1所述的基于内孔定屯、的高精度齿轮定屯、夹紧装置,其特征在于:所述 液压模块包括一液压缸(1),所述液压缸(1)内腔设置有一活塞(3)及与所述活塞(3)固定连 接的活塞杆(2),所述活塞(3)与所述液压缸(1)内腔相匹配,所述液压缸(1)内腔借助所述 活塞(3)被划分为压入油腔(la)及顶出油腔(化),所述活塞(3)的周向侧壁上还装配有至少 一个用于隔绝所述压入油腔(la)及顶出油腔(化)的活塞环(4)。3. 根据权利要求2所述的基于内孔定屯、的高精度齿轮定屯、夹紧装置,其特征在于:所述 液压缸(1)侧壁开设有压入进油孔(15)及顶出进油孔(16),所述压入进油孔(15)与所述压 入油腔(la)相连通,所述顶出进油孔(16),与所述顶出油腔(化)相连通。4. 根据权利要求2所述的基于内孔定屯、的高精度齿轮定屯、夹紧装置,其特征在于:所述 活塞杆(2)顶端的周向侧壁开设有螺纹,借助螺纹配合与顶出板(6)固定连接;所述活塞杆 (2)的顶端端面上还开设有内螺孔,借助螺纹配合与拉杆巧)固定连接,所述活塞杆(2)与所 述拉杆(5)借助第二螺栓(17)完成锁死。5. 根据权利要求4所述的基于内孔定屯、的高精度齿轮定屯、夹紧装置,其特征在于:所述 拉杆(5)顶端的周向侧壁开设有螺纹,所述拉杆(5)穿过所述锥台基座(10)的内孔与压入板 (9)固定连接,所述拉杆(5)顶端旋接固定有第一螺栓(7),所述拉杆(5)与所述压入板(9)借 助所述第一螺栓(7)完成锁死。6. 根据权利要求5所述的基于内孔定屯、的高精度齿轮定屯、夹紧装置,其特征在于:所述 锥台基座(10)借助第Ξ螺栓(14)固定设置于所述液压缸(1)的上端面,所述锥台基座(10) 的上端为锥面直径从上到下递增的锥台部,所述弹性胀套(8)的内壁与所述锥台部相匹配, 所述弹性胀套(8)套设于所述锥台部上,所述弹性胀套(8)可活动地设置于所述顶出板(6) 与所述压入板(9)之间,所述弹性胀套(8)在未扩张状态下的外
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