齒輪內(nèi)孔磨夾具

前言

熱處理后齒輪齒圈徑向跳動允差的控制，在沒有齒輪磨床的情況下，控制齒圈徑跳的方法通常有二種。其一，是在熱處理前提高齒輪加工精度和減少齒輪熱處理變形。但這種方法受齒輪加工設(shè)備及熱處理過程等諸多因素影響，最終誤差難以絕對控制；其二，就是以熱處理后的齒輪齒面為定位基準，磨削齒輪的定心內(nèi)孔，以保證齒圈徑向跳動的允差。下面介紹我所設(shè)計的兩種結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、實用的齒輪節(jié)園定位磨內(nèi)孔夾具。

1.彈簧套式節(jié)園磨夾具

1.1結(jié)構(gòu)與操作方法

結(jié)構(gòu)如圖1。手持保持圈，將3個滾柱插入齒槽內(nèi)，再把齒輪放入彈簧套內(nèi)，擰動內(nèi)六角螺釘，使彈簧套通過滾柱夾緊齒輪，即可開始磨孔。本夾具適用于分度園直徑小于φ120的齒輪。用這種夾具在普通磨床上磨齒輪內(nèi)孔，齒圈徑跳可控制在0.05mm范圍內(nèi)。

1.2主要件的設(shè)計加工要點

（1）夾具體：夾具體選用能熱處理淬火到HRC55以上的優(yōu)質(zhì)碳素鋼或合金鋼。內(nèi)錐面淬火到HRC55～62。借助于連接法蘭，將夾具體安裝于磨床主軸，用磨床本身磨夾具體內(nèi)錐孔，使其錐面跳動允差不大于0.01mm，粗糙度值不大于Ra0.8um。（2）彈簧套：彈簧套選用65Mn。淬火硬度HRC45。以內(nèi)孔定位磨外錐面，并與夾具體內(nèi)錐面配磨，接觸面不少于百分之八十。內(nèi)孔和外錐面粗糙度Ra0.8um。由于夾緊后，孔徑收縮，故在錐面沿軸向開有5mm寬通槽，此槽待外錐面及內(nèi)孔磨好后再銑成。（3）滾柱：滾柱選用T8材料，淬火硬度HRC58～62，圓柱度允差0.005mm，粗糙度Ra0.8um，三件滾柱外圓直徑需一致，相差不得超過0.005mm.滾柱在保持器環(huán)上的位置：若齒輪齒數(shù)為3的倍數(shù)，則滾柱在保持器上均布。若不是3的倍數(shù)，則布置于三分之一齒輪圓周處就近齒槽的位置上。

1.3滾柱直徑dp值的確定

（1）滾柱直徑dp值應(yīng)滿足：滾柱放入齒槽后要高出齒輪的外圓，否則不能夾緊分度圓，而滾柱的中心位置必須高于齒輪分度圓，用滾柱模擬齒形，滾柱與兩齒側(cè)的接觸點應(yīng)位于齒輪分度園的附近。如不考慮齒側(cè)間隙，則兩接觸點的弦長等于分度園齒厚弦長，則So=Sf==mzsin（90/z）式中：So——滾柱與兩齒側(cè)接觸點弦長；

Sf——齒輪分度圓齒厚弦長

（2）滾柱直徑dp值的計算：圖2中，直角三角形OAB中AB=Sf/2；OA=AB/cosaf=（Sf/2）/cosaf=mzsin（90/z）/2cosafdp=2OA=mzsin（90/z）/cosaf；式中af——分度圓壓力角，按上式算出dp后取整，即為實際滾柱直徑。

2.凸輪式節(jié)園磨夾具

2.1結(jié)構(gòu)與使用方法

結(jié)構(gòu)如圖7。將保持器上的滾柱插入齒槽，然后把齒輪放入凸輪環(huán)，轉(zhuǎn)動齒輪使?jié)L柱進入凸輪面，再把扳手上的夾緊銷插入齒槽，轉(zhuǎn)動扳手，使齒輪夾緊。本夾具適用所有齒數(shù)、模數(shù)的齒輪，其精度主要取決于凸輪環(huán)上三凸輪面的同軸度。

2.2凸輪環(huán)的設(shè)計加工要點

凸輪環(huán)選用能熱處理淬火至HRC55以上的優(yōu)質(zhì)碳素鋼或合金鋼，三凸輪面淬火硬度為HRC58～62。三凸輪面對應(yīng)點直徑必須一致，允差為0.005mm，凸輪面粗糙度Ra0.8um。夾具安裝于磨床上后，校正三凸輪面，對應(yīng)點跳動允差0.01mm。

2.3凸輪面大徑、小徑的確定

2.4其余零件的設(shè)計、計算、加工與彈簧套式節(jié)園夾具一致

3.結(jié)語

經(jīng)過多年使用的實踐證明，只要保證夾具的制造和安裝精度，以齒面節(jié)圓定位磨削齒輪內(nèi)孔以保證齒輪齒圈徑跳允差這種方法可行且精度穩(wěn)定。

（作者單位：安徽工業(yè)經(jīng)濟職業(yè)技術(shù)學(xué)院）

作者簡介

江靜（1962——），女，高級工程師，曾多年在企業(yè)從事機械零件加工工藝設(shè)計、工裝設(shè)計、專用機床設(shè)計、汽車設(shè)計；目前主要從事機電類專業(yè)課和專業(yè)基礎(chǔ)課的教學(xué)工作.