本發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試實驗臺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際工況下的動靜載測試、疲勞壽命測試、精度測試等，屬于機械設計領域。

背景技術：

諧波減速器作為工業機器人的核心基礎部件，具有高精度、高承載力、傳動比范圍廣等特點，對其技術的研發是目前國產工業機器人產業化的瓶頸。柔性薄壁軸承是諧波減速器的核心部件，對諧波減速器的整體性能起著至關重要的作用。柔性薄壁軸承在工作狀態下，不僅承受與薄壁軸承內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轉產生的交變應力，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載力。因此，在諧波減速器用柔性薄壁軸承的研發過程中，應該對柔性薄壁軸承的穩定性、回轉精度以及壽命進行測試，待各項性能達到要求后才能投入產業化生產，進而解決我國工業機器人核心零部件的瓶頸問題，為實現我國工業機器人的產業化和廣泛應用提供支撐。

柔性薄壁軸承作為諧波減速器的關鍵零部件，其在不同工況下的回轉精度和穩定性對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為橢圓形。因此，在模擬柔性薄壁軸承實際工況下的性能時，柔性薄壁軸承內圈需要套入橢圓形的軸頸。本發明實現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圈不容易與橢圓軸頸裝配的問題。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種高效、操作簡便且穩定、工作可靠的一種柔性薄壁軸承專用夾具。

本發明的目的與構想是通過以下技術方案實現的：

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置有用于實現柔性薄壁軸承徑向定位的橢圓形軸頸，后部設置圓錐部，所述拉釘連接設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置在所述橢圓形軸頸兩側，用于實現柔性薄壁軸承軸向定位；

所述的自由夾具體包括夾具托板、夾具和導向軸，所述夾具托板包括對稱設置的夾具動托板和夾具靜托板，位于平口虎鉗的虎口兩部分之間，所述夾具包括對稱設置的動夾具和靜夾具，夾具動托板與動夾具通過動內六角螺釘連接，且動夾具位于夾具動托板上方，夾具靜托板與靜夾具通過靜內六角螺釘連接，且靜夾具位于夾具靜托板上方，所述動夾具和靜夾具通過導向軸相連接，合圍成夾持柔性薄壁軸承外圈的橢圓形夾持孔。

進一步地，所述圓錐部的末端設置有螺紋孔，所述拉釘上設置有與所述螺紋孔相連接的外螺紋。

進一步地，所述圓錐部的錐度比為7:24。

進一步地，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圈擋圈、柔性薄壁軸承保持架擋圈、內六角螺栓、防脫環，所述的橢圓形軸頸、兩半式柔性薄壁軸承內圈擋圈、柔性薄壁軸承保持架擋圈上沿周向均勻設置有與所述內六角螺栓相配合的螺栓孔，所述防脫環連接各個內六角螺栓，各個內六角螺栓上均設置有安裝防脫環的通孔。

進一步地，所述橢圓形軸頸的厚度比柔性薄壁軸承內圈厚度大0.01-0.05mm。

進一步地，所述的兩半式柔性薄壁軸承內圈擋圈、柔性薄壁軸承保持架擋圈的內孔直徑與所述軸狀主體直徑相匹配。

進一步地，所述的軸承安裝體的中部還設置有用于防止軸承安裝體相對轉動的卡口。

進一步地，所述的卡口包括一環形V槽、對稱地設置在所述環形V槽處的兩個止動平面。

進一步地，所述動夾具和靜夾具兩側分別相對地設置有位于同一直線上的導向孔，所述的導向軸一端與靜夾具內的導向孔固定連接，另一端與動夾具內相對的導向孔滑動配合。

進一步地，所述動夾具和靜夾具的相對面各設置有與所述導向孔同軸的階梯孔，所述導向軸上設置有壓縮彈簧，所述壓縮彈簧的兩端分別緊抵于相對的階梯孔內，當平口虎鉗的虎口張開后，動夾具和靜夾具在壓縮彈簧的恢復作用下自動松開。

相比現有技術，本發明實現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試實驗的裝夾操作提供支持，結構簡單、操作方便、機械性能穩定可靠。

附圖說明

圖1為本發明實施例的軸測結構示意圖。

圖2為本發明實施例的主視示意圖。

圖3為本發明實施例的俯視示意圖。

圖4為圖3中A-A方向的剖視示意圖。

圖5為本發明實施例的左視示意圖。

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為本發明實施例的軸承安裝體軸測結構示意圖。

圖9為本發明實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為本發明實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為虎口動夾塊、5為夾具動托板、6為動夾具、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為動緊固螺栓、14為螺桿、15為套筒、16為螺旋滑塊、17為導向軸、18為動內六角螺釘、19為靜內六角螺釘、20為拉釘、21為兩半式柔性薄壁軸承內圈擋圈、22為柔性薄壁軸承保持架擋圈、23為內六角螺栓、24為橢圓形軸頸、25為防脫環。

具體實施方式

下面的具體實施例對本發明的目的作進一步詳細地描述，實施例不能在此一一贅述，但本發明的實施方式并不因此限定于以下實施例。

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置有用于實現柔性薄壁軸承12徑向定位的橢圓形軸頸24，后部設置錐度比為7:24的圓錐部，所述拉釘20連接設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置在所述橢圓形軸頸24兩側，用于實現柔性薄壁軸承12軸向定位；

所述的自由夾具體包括夾具托板、夾具和導向軸17，所述夾具托板包括對稱設置的夾具動托板5和夾具靜托板7，位于平口虎鉗的虎口兩部分之間，所述夾具包括對稱設置的動夾具6和靜夾具8，夾具動托板5與動夾具6通過動內六角螺釘18連接，且動夾具6位于夾具動托板5上方，夾具靜托板7與靜夾具8通過靜內六角螺釘19連接，且靜夾具8位于夾具靜托板7上方，所述動夾具6和靜夾具8通過導向軸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夾塊4和虎口靜夾塊9來夾緊定位，通過導向軸17使兩個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，自由夾具體的動夾具6和靜夾具8組成的橢圓內孔卡緊薄壁軸承12的圓形外圈，所述的動夾具6和靜夾具8實現柔性薄壁軸承12的徑向定位；夾具動托板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裝配的精準性。柔性薄壁軸承12的圓形外圈在動夾具6和靜夾具8組成的橢圓內孔的作用下變為橢圓形，用適當的工具將軸承安裝體11的橢圓軸頸壓入柔性薄壁軸承12的內圈。

本實施例所述的平口虎鉗包括底座支承體2、螺旋調距部分、虎口夾具體，所述的螺旋調距部分位于底座支承體2內部；所述的虎口夾具體一部分固定在底座支承體2上，另一部分與螺旋調距部分連接在一起，并能在底座支承體2上表面移動；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的內圈。

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

所述的螺旋調距部分包括手柄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，螺桿14穿過套筒15伸入底座支承體2內部，螺桿14的螺紋部分朝內，方頭部分朝外，螺旋滑塊16的內螺紋與螺桿14的外螺紋相配合，螺旋滑塊16上的凸型設計與虎口夾具體的虎口滑塊3上的凹槽設計相配合，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，通過轉動手柄1使螺桿14產生螺旋運動，實現螺旋調距。

所述的虎口夾具體包括虎口滑塊3、虎口動夾塊4、虎口靜夾塊9、靜緊固螺栓10和動緊固螺栓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上的凹槽設計與螺旋滑塊16上的凸型設計相配合，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的上表面做一維運動；而虎口滑塊3又與虎口動夾塊4通過動緊固螺栓13連接，從而虎口動夾塊4也只能沿著底座支承體2的上表面做一維運動。底座支承體2的安裝套筒15端的凸形設計防止了虎口滑塊3及虎口動夾塊4滑出底座支承體2外。

所述圓錐部的末端設置有螺紋孔，所述拉釘20上設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圈擋圈21、柔性薄壁軸承保持架擋圈22、內六角螺栓23、防脫環25，所述兩半式柔性薄壁軸承內圈擋圈21由兩塊形狀相同的弧形結構組成，所述的橢圓形軸頸24、兩半式柔性薄壁軸承內圈擋圈21、柔性薄壁軸承保持架擋圈22上沿周向均勻設置有與所述內六角螺栓23相配合的螺栓孔，所述防脫環25連接各個內六角螺栓23，各個內六角螺栓23上均設置有安裝防脫環25的通孔。所述橢圓形軸頸24的厚度比柔性薄壁軸承12內圈厚度大0.01-0.05mm。

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

所述的軸承安裝體11的中部還設置有用于防止軸承安裝體11相對轉動的卡口。所述的卡口包括一環形V槽、對稱地設置在所述環形V槽處的兩個止動平面。

如圖6和圖7所示，所述動夾具6和靜夾具8兩側分別相對地設置有位于同一直線上的導向孔，所述的導向軸17一端與靜夾具8內的導向孔固定連接，另一端與動夾具6內相對的導向孔滑動配合。所述動夾具6和靜夾具8的相對面各設置有與所述導向孔同軸的階梯孔，所述導向軸17上設置有壓縮彈簧，所述壓縮彈簧的兩端分別緊抵于相對的階梯孔內，當平口虎鉗的虎口張開后，動夾具6和靜夾具8在壓縮彈簧的恢復作用下自動松開。

本實施例的工作原理如下：

本實施例通過轉動手柄1帶動螺桿14旋轉，而螺桿14與螺旋滑塊16通過螺紋連接，當螺桿14旋轉時，螺旋滑塊16進行直線運動，實現了旋轉運動向直線運動的轉化。螺旋滑塊16上的凸型設計與虎口夾具體的虎口滑塊3上的凹槽設計相配合，使螺旋滑塊16和虎口滑塊3連接在一起，而虎口滑塊3又與虎口動夾塊4通過動緊固螺栓13連接，從而虎口滑塊3和虎口動夾塊4只能沿著底座支承體2的上表面做一維運動。

操作時先用動內六角螺釘18將夾具動托板5與動夾具6裝配在一起，用靜內六角螺釘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，另一半與虎口動夾塊4接觸。將柔性薄壁軸承12放置在夾具動托板5和夾具靜托板7組成的夾具托板上，其外圈與動夾具6及靜夾具8接觸。用導向軸17把動夾具6和靜夾具8連接。

接著用手柄1調節螺桿14，收緊虎口靜夾塊9和虎口動夾塊4之間的距離，夾具的兩半受到虎口靜夾塊9和虎口動夾塊4的壓緊力從而合在一起，使動夾具6和靜夾具8形成橢圓內孔。同時，柔性薄壁軸承12的外圈和內圈在動夾具6和靜夾具8組成的橢圓內孔的作用下受迫變為橢圓形。

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的內圈。夾具動托板5與動夾具6的凸臺設計保證了軸承安裝體11的橢圓軸頸和柔性薄壁軸承12的內圈的裝配位置的精確型。

所述實施例僅為本發明的較佳的實例而已，并非是對本發明實施方式的限定，對于所屬領域的普通技術人員來說，在所述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動，這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的權利要求保護范圍之內。