快速台虎钳制造技术

本实用新型专利技术提供了一种快速台虎钳，其包括：装夹系统、传动系统、驱动系统，该传动系统采用齿轮齿条结构，使工件的装夹效率比传统的台虎钳有较大幅度的提高；此外，该台虎钳的驱动锁紧装置可以实现对夹持力的瞬时锁死，防止被夹工件松动，并能瞬时解除锁死状态，快速松开被夹工件。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于机械领域，涉及可应用于加工、生产及维修领域中，对工件进行装夹的器具，尤其是台虎钳结构。
技术介绍
目前市场上使用的台虎钳，全部是通过螺纹丝杆传动，并依靠螺纹丝杆和螺母对台虎钳的夹持力进行锁紧。图1为一种传统台虎钳示意图，传统台虎钳依靠旋转螺纹丝杆的方法使移动钳身前进或后退，丝杆每旋转一周，移动钳身的移动距离为丝杆的一个螺距 (2. 5 5mm)，因此移动压块前进或后退的移动速度相对较慢，在需要快速进行装夹或更换装夹厚度的情况下，工作效率比较低。已有的部分快速台虎钳，也仅仅是在传动螺纹丝杆和锁紧螺母上进行改进，使得台虎钳移动压块的进退速度有所提高，但需要用手将移动钳身推进或拉出，操作不方便。
技术实现思路
本技术目的在于提供一种快速高效的台虎钳，通过齿轮齿条传动，使工件的装夹效率比传统的台虎钳有较大幅度的提高；此外，该台虎钳的驱动锁紧装置可以实现对夹持力的瞬时锁死，防止被夹工件松动，并能瞬时解除锁死状态，快速松开被夹工件。为达到上述目的，本技术的解决方案是一种齿轮传动式快速高效台虎钳，包括装夹系统、传动系统、驱动系统，该传动系统采用齿轮齿条结构。进一步，该驱动系统包含手柄杆头，该齿轮齿条结构包含齿轮轴，台虎钳上所获得的夹紧力的计算公式为F2 = F1*(L/R)其中F2为台虎钳上钳口所获得的夹紧力；Fl为手柄杆头上切向驱动力；L为驱动力臂长度；R为齿轮轴的分度圆半径。该装夹系统包含移动钳身，该驱动系统包含手柄杆头，该齿轮齿条结构包含齿轮轴，装夹速度的计算公式为V = h/t = ( / (R*sin θ ))/t其中v为移动钳身的移动速度；h为移动钳身的移动距离；R为齿轮轴的分度圆半径；θ为手柄旋转的角度；t为手柄旋转θ角度所需的时间。该驱动系统包含弹性轴、花键、滚柱、驱爪、制动盘，设定制动盘与滚柱之间的摩擦系数为ζ，设定因弹性轴变形而通过花键施加在单个滚柱上的力为F，设定滚柱在楔形止点位置时，受力角为x°，即力F与垂直连接滚柱中心线与制动盘中心线的夹角为x°，力 F通过滚柱作用在制动盘的受力点，分解为径向分力Fl和切向分力F2，则Fl = F*cos x°F2 = F*sin x°滚柱与制动盘之间的摩擦力f = ζ *F1 = ζ *F*cos x°当 f 彡 F2 时，即 ζ *F*cos x° 彡 F*sin x°，ζ *cos χ° 彡 sin x°，简化后为 ζ ^tgx0 ；滚柱即处于自然锁死状态，在没有其他外力作用的情况下，滚柱将无法延顺时针方向移动，花键也就因滚柱处于锁死状态而无法顺时针方向回转。此时只要顺时针方向转动驱爪，驱爪作用在滚柱上的力为F3，当F3+F2 > f时，滚柱便可以离开楔形止点位置，迅速解除这种锁死状态。因此解除锁死状态的充分条件为F3 > f_F2，即 F3 > F( ζ *cos x° —sin x° )在设计制造时，选择合适的摩擦系数ζ及受力角度χ°，可以使驱动锁紧装置瞬时锁死，同时可以通过在手柄上施加外力F3，瞬时解除驱动锁紧装置的锁死状态。选择制动盘与滚柱的材质及加工精度，确定对应的制动盘与滚柱之间的摩擦系数 ζ，由上面的计算公式可知，可以使f-F2足够小，也就是可以通过设计使得解除锁死状态的力F3足够小。该装夹系统包括钳口、移动钳身、固定钳身，二个钳口分别用沉头螺钉固定在移动钳身和固定钳身上，移动钳身下部插入固定钳身的导向槽中，导向槽用于对移动钳身前后移动进行导向及定位。该传动系统包括移动钳身、齿条、沉头螺钉、齿轮轴、弹性轴，轴套，齿条通过沉头螺钉固定在移动钳身的底部，齿轮轴采用间隙配合插入轴套，轴套插入固定钳身的轴孔，齿轮轴与齿条啮合，转动齿轮轴，可以驱动移动钳身前后移动。该驱动系统包括驱动锁紧装置，该驱动锁紧装置包括弹性轴、第一轴键、第二轴键、花键、驱动锁紧装置弹簧、顶针、滚柱、驱爪、制动盘，通过螺钉固定在固定钳身上；弹性轴插入齿轮轴中，其小径端通过第一轴键固定在齿轮轴上，花键通过第二轴键固定在弹性轴的大径端；驱动锁紧装置弹簧和顶针安装在花键的孔中，花键和驱爪安装在制动盘中，滚柱设置于花键与制动盘所形成的楔形空间中，在驱动锁紧装置弹簧的弹力作用下，与顶针保持接触。该驱动系统还包括手柄装置，该手柄装置包括手柄弹簧、带肩螺钉、孔挡圈、手柄头、手柄杆、手柄杆头，该手柄头通过弹簧、带肩螺钉固定在驱爪上，带肩螺钉穿过手柄弹簧，将手柄装配在驱爪上，手柄头与驱爪通过齿啮合，将手柄杆头上手动施加的力矩传递到驱爪上。该带肩螺钉与手柄弹簧及手柄头之间设置有一段长度作为自由行程。由于采用了上述方案，本技术的有益效果是通过齿轮传动取代传统的丝杆传动，其工作效率可达现有技术的22倍以上；本技术中的驱动锁紧装置，既可以自动对夹持力进行瞬时锁死，又可以迅速解除锁死状态；本技术通过侧边的手柄，使台虎钳的操作使用更加简便。附图说明图1是传统台虎钳示意图。图2是本技术一种实施例的整体结构图。图3是图2所示实施例组成结构示意图图4是本技术图2所示实施例的快速装夹传动系统部分的组成示意图。图5是图2所示实施例的驱动锁紧装置示意图。图6是图5所示的驱动锁紧装置组成结构示意图图7是图5所示的驱动锁紧装置锁死及解除锁死力学原理图图8是图2所示实施例的手柄自由调节结构示意图。图9是图8所示手柄的剖面图。1-移动钳身，11-钳口，12-A沉头螺钉，2_齿条，21-B沉头螺钉，3_盖板，31-盖板螺钉，4-固定钳身，41-固定钳身导向槽，42-固定钳身轴孔，5-齿轮轴，6-弹性轴，61-第一轴键，62-第二轴键，63-轴套，7-驱动锁紧装置，71-花键，72-驱动锁紧装置弹簧，73-顶针，74-滚柱，75-驱爪，76-制动盘，77-螺钉，8-手柄，81-手柄弹簧，82-带肩螺钉，83-孔挡圈，84-手柄头，85-手柄杆，86-手柄杆头。具体实施方式以下结合附图所示实施例对本技术作进一步的说明。本技术的齿轮传动式快速高效台虎钳，整体结构请参阅图2，组成及结构请参阅图3。一种齿轮传动式快速高效台虎钳，包括装夹系统、传动系统、驱动系统，该传动系统采用齿轮齿条结构，驱动锁紧装置可以快速驱动、瞬时锁死以及瞬时解除锁死状态，可以根据操作状态任意调节操作角度。该装夹系统包括压移动钳身1、钳口 11、固定钳身4，二个钳口 11分别用A沉头螺钉12固定在移动钳身1和固定钳身上4，移动钳身下部插入固定钳身导向槽41中，固定钳身导向槽41用于对移动钳身1前后移动进行导向及定位。 该传动系统包括移动钳身1、齿条2、B沉头螺钉21、齿轮轴5、弹性轴6，齿条2通过B沉头螺钉21固定在移动钳身1的底部，齿轮轴5采用间隙配合插入轴套63，轴套63插入固定钳身轴孔42，齿轮轴5与齿条2啮合，转动齿轮轴5，可以驱动移动钳身1在固定钳身导向槽41中前后移动。该传动系统由于采用齿轮齿条的传动方式，其传动速度和效率，大大高于丝杆螺母的传动方式。该驱动系统包括驱动锁紧装置，该驱动锁紧装置7包括弹性轴6、第一轴键61、第二轴键62、花键71、驱动锁紧装置弹簧72、顶针73、滚柱74、驱爪75、制动盘76，通过螺钉 77固定在固定钳身4上。如图3所示，弹性轴6插入齿轮本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种快速台虎钳，包括：装夹系统、传动系统、驱动系统，其特征在于：该传动系统采用齿轮齿条结构。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：彭峻崎，
申请(专利权)人：彭峻崎，
类型：实用新型
国别省市：31