本發(fā)明為一種柔性薄壁軸承專用夾具，尤其適用于在柔性薄壁軸承性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)中將柔性薄壁軸承裝入夾持裝置，從而模擬柔性薄壁軸承實(shí)際工況下的動(dòng)靜載測(cè)試、疲勞壽命測(cè)試、精度測(cè)試等，屬于機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

諧波減速器作為工業(yè)機(jī)器人的核心基礎(chǔ)部件，具有高精度、高承載力、傳動(dòng)比范圍廣等特點(diǎn)，對(duì)其技術(shù)的研發(fā)是目前國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化的瓶頸。柔性薄壁軸承是諧波減速器的核心部件，對(duì)諧波減速器的整體性能起著至關(guān)重要的作用。柔性薄壁軸承在工作狀態(tài)下，不僅承受與薄壁軸承內(nèi)圈精密配合橢圓軸的擠脹下的彈性變形，而且還要承受因自身運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的交變應(yīng)力，并且在工況不理想的情況下，還要承受來自外界不同的靜載或動(dòng)載力。因此，在諧波減速器用柔性薄壁軸承的研發(fā)過程中，應(yīng)該對(duì)柔性薄壁軸承的穩(wěn)定性、回轉(zhuǎn)精度以及壽命進(jìn)行測(cè)試，待各項(xiàng)性能達(dá)到要求后才能投入產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，進(jìn)而解決我國(guó)工業(yè)機(jī)器人核心零部件的瓶頸問題，為實(shí)現(xiàn)我國(guó)工業(yè)機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)化和廣泛應(yīng)用提供支撐。

柔性薄壁軸承作為諧波減速器的關(guān)鍵零部件，其在不同工況下的回轉(zhuǎn)精度和穩(wěn)定性對(duì)諧波減速器整體性能有著非常重要的作用。柔性薄壁軸承的幾何截面形狀為圓形，在諧波減速器中受載后變?yōu)闄E圓形。因此，在模擬柔性薄壁軸承實(shí)際工況下的性能時(shí)，柔性薄壁軸承內(nèi)圈需要套入橢圓形的軸頸。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)將柔性薄壁軸承套入橢圓軸頸，解決柔性薄壁軸承的圓形內(nèi)圈不容易與橢圓軸頸裝配的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種高效、操作簡(jiǎn)便且穩(wěn)定、工作可靠的一種柔性薄壁軸承專用夾具。

本發(fā)明的目的與構(gòu)想是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種柔性薄壁軸承專用夾具，包括平口虎鉗、自由夾具體、安裝軸組件，

所述的安裝軸組件包括拉釘、軸承安裝體和柔性薄壁軸承夾緊裝置，所述軸承安裝體包括軸狀主體，所述軸狀主體的前部設(shè)置有用于實(shí)現(xiàn)柔性薄壁軸承徑向定位的橢圓形軸頸，后部設(shè)置圓錐部，所述拉釘連接設(shè)置在所述圓錐部的末端，所述的柔性薄壁軸承夾緊裝置可拆卸地固定設(shè)置在所述橢圓形軸頸兩側(cè)，用于實(shí)現(xiàn)柔性薄壁軸承軸向定位；

所述的自由夾具體包括夾具托板、夾具和導(dǎo)向軸，所述夾具托板包括對(duì)稱設(shè)置的夾具動(dòng)托板和夾具靜托板，位于平口虎鉗的虎口兩部分之間，所述夾具包括對(duì)稱設(shè)置的動(dòng)夾具和靜夾具，夾具動(dòng)托板與動(dòng)夾具通過動(dòng)內(nèi)六角螺釘連接，且動(dòng)夾具位于夾具動(dòng)托板上方，夾具靜托板與靜夾具通過靜內(nèi)六角螺釘連接，且靜夾具位于夾具靜托板上方，所述動(dòng)夾具和靜夾具通過導(dǎo)向軸相連接，合圍成夾持柔性薄壁軸承外圈的橢圓形夾持孔。

進(jìn)一步地，所述圓錐部的末端設(shè)置有螺紋孔，所述拉釘上設(shè)置有與所述螺紋孔相連接的外螺紋。

進(jìn)一步地，所述圓錐部的錐度比為7:24。

進(jìn)一步地，所述的柔性薄壁軸承夾緊裝置包括兩半式柔性薄壁軸承內(nèi)圈擋圈、柔性薄壁軸承保持架擋圈、內(nèi)六角螺栓、防脫環(huán)，所述的橢圓形軸頸、兩半式柔性薄壁軸承內(nèi)圈擋圈、柔性薄壁軸承保持架擋圈上沿周向均勻設(shè)置有與所述內(nèi)六角螺栓相配合的螺栓孔，所述防脫環(huán)連接各個(gè)內(nèi)六角螺栓，各個(gè)內(nèi)六角螺栓上均設(shè)置有安裝防脫環(huán)的通孔。

進(jìn)一步地，所述橢圓形軸頸的厚度比柔性薄壁軸承內(nèi)圈厚度大0.01-0.05mm。

進(jìn)一步地，所述的兩半式柔性薄壁軸承內(nèi)圈擋圈、柔性薄壁軸承保持架擋圈的內(nèi)孔直徑與所述軸狀主體直徑相匹配。

進(jìn)一步地，所述的軸承安裝體的中部還設(shè)置有用于防止軸承安裝體相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的卡口。

進(jìn)一步地，所述的卡口包括一環(huán)形V槽、對(duì)稱地設(shè)置在所述環(huán)形V槽處的兩個(gè)止動(dòng)平面。

進(jìn)一步地，所述動(dòng)夾具和靜夾具兩側(cè)分別相對(duì)地設(shè)置有位于同一直線上的導(dǎo)向孔，所述的導(dǎo)向軸一端與靜夾具內(nèi)的導(dǎo)向孔固定連接，另一端與動(dòng)夾具內(nèi)相對(duì)的導(dǎo)向孔滑動(dòng)配合。

進(jìn)一步地，所述動(dòng)夾具和靜夾具的相對(duì)面各設(shè)置有與所述導(dǎo)向孔同軸的階梯孔，所述導(dǎo)向軸上設(shè)置有壓縮彈簧，所述壓縮彈簧的兩端分別緊抵于相對(duì)的階梯孔內(nèi)，當(dāng)平口虎鉗的虎口張開后，動(dòng)夾具和靜夾具在壓縮彈簧的恢復(fù)作用下自動(dòng)松開。

相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了將柔性薄壁軸承套入橢圓軸頸，解決柔性薄壁軸承的圓形內(nèi)圈不容易與橢圓軸頸裝配的問題，為柔性薄壁軸承的性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)的裝夾操作提供支持，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、機(jī)械性能穩(wěn)定可靠。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的軸測(cè)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例的主視示意圖。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例的俯視示意圖。

圖4為圖3中A-A方向的剖視示意圖。

圖5為本發(fā)明實(shí)施例的左視示意圖。

圖6為自由夾具體未合上的俯視示意圖。

圖7為圖6中B-B方向的剖視示意圖。

圖8為本發(fā)明實(shí)施例的軸承安裝體軸測(cè)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9為本發(fā)明實(shí)施例的軸承安裝體主視示意圖。

圖10為圖9中C-C方向的剖視示意圖。

圖11為本發(fā)明實(shí)施例的軸承安裝體左視示意圖。

圖中所示：1為手柄、2為底座支承體、3為虎口滑塊、4為虎口動(dòng)夾塊、5為夾具動(dòng)托板、6為動(dòng)夾具、7為夾具靜托板、8為靜夾具、9為虎口靜夾塊、10為靜緊固螺栓、11為軸承安裝體、12為柔性薄壁軸承、13為動(dòng)緊固螺栓、14為螺桿、15為套筒、16為螺旋滑塊、17為導(dǎo)向軸、18為動(dòng)內(nèi)六角螺釘、19為靜內(nèi)六角螺釘、20為拉釘、21為兩半式柔性薄壁軸承內(nèi)圈擋圈、22為柔性薄壁軸承保持架擋圈、23為內(nèi)六角螺栓、24為橢圓形軸頸、25為防脫環(huán)。

具體實(shí)施方式

下面的具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的目的作進(jìn)一步詳細(xì)地描述，實(shí)施例不能在此一一贅述，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不因此限定于以下實(shí)施例。

如附圖1至附圖11所示，一種柔性薄壁軸承專用夾具，包括平口虎鉗、自由夾具體、安裝軸組件，

所述的安裝軸組件包括拉釘20、軸承安裝體2和柔性薄壁軸承夾緊裝置，所述軸承安裝體11包括軸狀主體，所述軸狀主體的前部設(shè)置有用于實(shí)現(xiàn)柔性薄壁軸承12徑向定位的橢圓形軸頸24，后部設(shè)置錐度比為7:24的圓錐部，所述拉釘20連接設(shè)置在所述圓錐部的末端，所述的柔性薄壁軸承夾緊裝置可拆卸地固定設(shè)置在所述橢圓形軸頸24兩側(cè)，用于實(shí)現(xiàn)柔性薄壁軸承12軸向定位；

所述的自由夾具體包括夾具托板、夾具和導(dǎo)向軸17，所述夾具托板包括對(duì)稱設(shè)置的夾具動(dòng)托板5和夾具靜托板7，位于平口虎鉗的虎口兩部分之間，所述夾具包括對(duì)稱設(shè)置的動(dòng)夾具6和靜夾具8，夾具動(dòng)托板5與動(dòng)夾具6通過動(dòng)內(nèi)六角螺釘18連接，且動(dòng)夾具6位于夾具動(dòng)托板5上方，夾具靜托板7與靜夾具8通過靜內(nèi)六角螺釘19連接，且靜夾具8位于夾具靜托板7上方，所述動(dòng)夾具6和靜夾具8通過導(dǎo)向軸17相連接，合圍成夾持柔性薄壁軸承4外圈的橢圓形夾持孔。所述的自由夾具體通過虎口動(dòng)夾塊4和虎口靜夾塊9來夾緊定位，通過導(dǎo)向軸17使兩個(gè)夾塊的橢圓圓心重合，合并后組成橢圓夾持孔。

所述的柔性薄壁軸承12放置在自由夾具體上方，自由夾具體的動(dòng)夾具6和靜夾具8組成的橢圓內(nèi)孔卡緊薄壁軸承12的圓形外圈，所述的動(dòng)夾具6和靜夾具8實(shí)現(xiàn)柔性薄壁軸承12的徑向定位；夾具動(dòng)托板5和夾具靜托板7組成的夾具托板限制柔性薄壁軸承12的軸向位移，保證軸承安裝體11與柔性薄壁軸承12裝配的精準(zhǔn)性。柔性薄壁軸承12的圓形外圈在動(dòng)夾具6和靜夾具8組成的橢圓內(nèi)孔的作用下變?yōu)闄E圓形，用適當(dāng)?shù)墓ぞ邔⑤S承安裝體11的橢圓軸頸壓入柔性薄壁軸承12的內(nèi)圈。

本實(shí)施例所述的平口虎鉗包括底座支承體2、螺旋調(diào)距部分、虎口夾具體，所述的螺旋調(diào)距部分位于底座支承體2內(nèi)部；所述的虎口夾具體一部分固定在底座支承體2上，另一部分與螺旋調(diào)距部分連接在一起，并能在底座支承體2上表面移動(dòng)；所述的自由夾具體放置在底座支承體2上面，并位于虎口夾具體兩部分之間；所述的柔性薄壁軸承12放置在自由夾具體上方，自由夾具體的橢圓形內(nèi)孔卡緊柔性薄壁軸承12的圓形外圈；所述的軸承安裝體11的橢圓形軸頸24用合適工具裝入柔性薄壁軸承12的內(nèi)圈。

所述的底座支承體2為內(nèi)部中空的鑄鐵座，其上表面與虎口夾具體及自由夾具體相貼合，并需涂潤(rùn)滑油防銹。

所述的螺旋調(diào)距部分包括手柄1、螺桿14、套筒15和螺旋滑塊16。所述的套筒15放在底座支承體2一端的通孔內(nèi)，螺桿14穿過套筒15伸入底座支承體2內(nèi)部，螺桿14的螺紋部分朝內(nèi)，方頭部分朝外，螺旋滑塊16的內(nèi)螺紋與螺桿14的外螺紋相配合，螺旋滑塊16上的凸型設(shè)計(jì)與虎口夾具體的虎口滑塊3上的凹槽設(shè)計(jì)相配合，使螺旋滑塊16和虎口滑塊3連接在一起，手柄1套在螺桿14的方頭上，通過轉(zhuǎn)動(dòng)手柄1使螺桿14產(chǎn)生螺旋運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)螺旋調(diào)距。

所述的虎口夾具體包括虎口滑塊3、虎口動(dòng)夾塊4、虎口靜夾塊9、靜緊固螺栓10和動(dòng)緊固螺栓13。所述的靜緊固螺栓10把虎口靜夾塊9固定在底座支承體2上；虎口滑塊3上的凹槽設(shè)計(jì)與螺旋滑塊16上的凸型設(shè)計(jì)相配合，使螺旋滑塊16和虎口滑塊3連接在一起，保證虎口滑塊3只能沿著底座支承體2的上表面做一維運(yùn)動(dòng)；而虎口滑塊3又與虎口動(dòng)夾塊4通過動(dòng)緊固螺栓13連接，從而虎口動(dòng)夾塊4也只能沿著底座支承體2的上表面做一維運(yùn)動(dòng)。底座支承體2的安裝套筒15端的凸形設(shè)計(jì)防止了虎口滑塊3及虎口動(dòng)夾塊4滑出底座支承體2外。

所述圓錐部的末端設(shè)置有螺紋孔，所述拉釘20上設(shè)置有與所述螺紋孔相連接的外螺紋。

所述的柔性薄壁軸承夾緊裝置包括兩半式柔性薄壁軸承內(nèi)圈擋圈21、柔性薄壁軸承保持架擋圈22、內(nèi)六角螺栓23、防脫環(huán)25，所述兩半式柔性薄壁軸承內(nèi)圈擋圈21由兩塊形狀相同的弧形結(jié)構(gòu)組成，所述的橢圓形軸頸24、兩半式柔性薄壁軸承內(nèi)圈擋圈21、柔性薄壁軸承保持架擋圈22上沿周向均勻設(shè)置有與所述內(nèi)六角螺栓23相配合的螺栓孔，所述防脫環(huán)25連接各個(gè)內(nèi)六角螺栓23，各個(gè)內(nèi)六角螺栓23上均設(shè)置有安裝防脫環(huán)25的通孔。所述橢圓形軸頸24的厚度比柔性薄壁軸承12內(nèi)圈厚度大0.01-0.05mm。

所述的兩半式柔性薄壁軸承內(nèi)圈擋圈21、柔性薄壁軸承保持架擋圈22的內(nèi)孔直徑與所述軸狀主體直徑相匹配。

所述的軸承安裝體11的中部還設(shè)置有用于防止軸承安裝體11相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的卡口。所述的卡口包括一環(huán)形V槽、對(duì)稱地設(shè)置在所述環(huán)形V槽處的兩個(gè)止動(dòng)平面。

如圖6和圖7所示，所述動(dòng)夾具6和靜夾具8兩側(cè)分別相對(duì)地設(shè)置有位于同一直線上的導(dǎo)向孔，所述的導(dǎo)向軸17一端與靜夾具8內(nèi)的導(dǎo)向孔固定連接，另一端與動(dòng)夾具6內(nèi)相對(duì)的導(dǎo)向孔滑動(dòng)配合。所述動(dòng)夾具6和靜夾具8的相對(duì)面各設(shè)置有與所述導(dǎo)向孔同軸的階梯孔，所述導(dǎo)向軸17上設(shè)置有壓縮彈簧，所述壓縮彈簧的兩端分別緊抵于相對(duì)的階梯孔內(nèi)，當(dāng)平口虎鉗的虎口張開后，動(dòng)夾具6和靜夾具8在壓縮彈簧的恢復(fù)作用下自動(dòng)松開。

本實(shí)施例的工作原理如下：

本實(shí)施例通過轉(zhuǎn)動(dòng)手柄1帶動(dòng)螺桿14旋轉(zhuǎn)，而螺桿14與螺旋滑塊16通過螺紋連接，當(dāng)螺桿14旋轉(zhuǎn)時(shí)，螺旋滑塊16進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)向直線運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)化。螺旋滑塊16上的凸型設(shè)計(jì)與虎口夾具體的虎口滑塊3上的凹槽設(shè)計(jì)相配合，使螺旋滑塊16和虎口滑塊3連接在一起，而虎口滑塊3又與虎口動(dòng)夾塊4通過動(dòng)緊固螺栓13連接，從而虎口滑塊3和虎口動(dòng)夾塊4只能沿著底座支承體2的上表面做一維運(yùn)動(dòng)。

操作時(shí)先用動(dòng)內(nèi)六角螺釘18將夾具動(dòng)托板5與動(dòng)夾具6裝配在一起，用靜內(nèi)六角螺釘19將夾具靜托板7與靜夾具8裝配在一起。自由夾具體放置在底座支承體2上表面，且位于虎口動(dòng)夾塊4和虎口靜夾塊9之間，一半與虎口靜夾塊9接觸，另一半與虎口動(dòng)夾塊4接觸。將柔性薄壁軸承12放置在夾具動(dòng)托板5和夾具靜托板7組成的夾具托板上，其外圈與動(dòng)夾具6及靜夾具8接觸。用導(dǎo)向軸17把動(dòng)夾具6和靜夾具8連接。

接著用手柄1調(diào)節(jié)螺桿14，收緊虎口靜夾塊9和虎口動(dòng)夾塊4之間的距離，夾具的兩半受到虎口靜夾塊9和虎口動(dòng)夾塊4的壓緊力從而合在一起，使動(dòng)夾具6和靜夾具8形成橢圓內(nèi)孔。同時(shí)，柔性薄壁軸承12的外圈和內(nèi)圈在動(dòng)夾具6和靜夾具8組成的橢圓內(nèi)孔的作用下受迫變?yōu)闄E圓形。

然后用合適的工具將軸承安裝體11的橢圓軸頸24壓入變形后的柔性薄壁軸承12的內(nèi)圈。夾具動(dòng)托板5與動(dòng)夾具6的凸臺(tái)設(shè)計(jì)保證了軸承安裝體11的橢圓軸頸和柔性薄壁軸承12的內(nèi)圈的裝配位置的精確型。

所述實(shí)施例僅為本發(fā)明的較佳的實(shí)例而已，并非是對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式的限定，對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在所述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)，這里無需也無法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。