齿轮内孔磨夹具

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1、齿轮内孔磨夹具　　前言　　热处理后齿轮齿圈径向跳动允差的控制，在没有齿轮磨床的情况下，控制齿圈径跳的方法通常有二种。其一，是在热处理前提高齿轮加工精度和减少齿轮热处理变形。但这种方法受齿轮加工设备及热处理过程等诸多因素影响，最终误差难以绝对控制；其二，就是以热处理后的齿轮齿面为定位基准，磨削齿轮的定心内孔，以保证齿圈径向跳动的允差。下面介绍我所设计的两种结构简单、操作方便、实用的齿轮节园定位磨内孔夹具。　　1.弹簧套式节园磨夹具　　1.1结构与操作方法　　结构如图1。手持保持圈，将3个滚柱插入齿槽内，再把齿轮放入弹簧套内，拧动内六角螺钉，使弹簧套通过滚柱夹紧齿轮，

2、即可开始磨孔。本夹具适用于分度园直径小于φ120的齿轮。用这种夹具在普通磨床上磨齿轮内孔，齿圈径跳可控制在0.05mm范围内。　　1.2主要件的设计加工要点　　（1）夹具体：夹具体选用能热处理淬火到HRC55以上的优质碳素钢或合金钢。内锥面淬火到HRC55～62。借助于连接法兰，将夹具体安装于磨床主轴，用磨床本身磨夹具体内锥孔，使其锥面跳动允差不大于0.01mm，粗糙度值不大于Ra0.8um。（2）弹簧套：弹簧套选用65Mn。淬火硬度HRC45。以内孔定位磨外锥面，并与夹具体内锥面配磨，接触面不少于百分之八十。内孔和外锥面粗糙度Ra0.8um。由于夹紧后，孔径收缩

3、，故在锥面沿轴向开有5mm宽通槽，此槽待外锥面及内孔磨好后再铣成。（3）滚柱：滚柱选用T8材料，淬火硬度HRC58～62，圆柱度允差0.005mm，粗糙度Ra0.8um，三件滚柱外圆直径需一致，相差不得超过0.005mm.滚柱在保持器环上的位置：若齿轮齿数为3的倍数，则滚柱在保持器上均布。若不是3的倍数，则布置于三分之一齿轮圆周处就近齿槽的位置上。　　1.3滚柱直径dp值的确定　　（1）滚柱直径dp值应满足：滚柱放入齿槽后要高出齿轮的外圆，否则不能夹紧分度圆，而滚柱的中心位置必须高于齿轮分度圆，用滚柱模拟齿形，滚柱与两齿侧的接触点应位于齿轮分度园的附近。如不考虑齿

4、侧间隙，则两接触点的弦长等于分度园齿厚弦长，则So=Sf==mzsin（90/z）式中：So――滚柱与两齿侧接触点弦长；　　Sf――齿轮分度圆齿厚弦长　　（2）滚柱直径dp值的计算：图2中，直角三角形O’AB中AB=Sf/2；O’A=AB/cosaf=（Sf/2）/cosaf=mzsin（90/z）/2cosafdp=2O’A=mzsin（90/z）/cosaf；式中af――分度圆压力角，按上式算出dp后取整，即为实际滚柱直径。　　2.凸轮式节园磨夹具　　2.1结构与使用方法　　结构如图7。将保持器上的滚柱插入齿槽，然后把齿轮放入凸轮环，转动齿轮使滚柱进入凸轮面，

5、再把扳手上的夹紧销插入齿槽，转动扳手，使齿轮夹紧。本夹具适用所有齿数、模数的齿轮，其精度主要取决于凸轮环上三凸轮面的同轴度。　　2.2凸轮环的设计加工要点　　凸轮环选用能热处理淬火至HRC55以上的优质碳素钢或合金钢，三凸轮面淬火硬度为HRC58～62。三凸轮面对应点直径必须一致，允差为0.005mm，凸轮面粗糙度Ra0.8um。夹具安装于磨床上后，校正三凸轮面，对应点跳动允差0.01mm。　　2.3凸轮面大径、小径的确定　　2.4其余零件的设计、计算、加工与弹簧套式节园夹具一致　　3.结语　　经过多年使用的实践证明，只要保证夹具的制造和安装精度，以齿面节圆定位磨

6、削齿轮内孔以保证齿轮齿圈径跳允差这种方法可行且精度稳定。　　（作者单位：安徽工业经济职业技术学院）　　作者简介　　江静（1962――），女，高级工程师，曾多年在企业从事机械零件加工工艺设计、工装设计、专用机床设计、汽车设计；目前主要从事机电类专业课和专业基础课的教学工作.