[實(shí)用新型]快速臺(tái)虎鉗

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201120187708.4
• 申請(qǐng)日: 2011-06-03
• 公開（公告）號(hào): CN202106312U
• 公開（公告）日: 2012-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭峻崎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 彭峻崎
• 主分類號(hào): B25B1/02
• 分類號(hào): B25B1/02;B25B1/24
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 吳林松

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于機(jī)械領(lǐng)域，涉及可應(yīng)用于加工、生產(chǎn)及維修領(lǐng)域中，對(duì)工件進(jìn)行裝夾的器具，尤其是臺(tái)虎鉗結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

目前市場(chǎng)上使用的臺(tái)虎鉗，全部是通過(guò)螺紋絲桿傳動(dòng)，并依靠螺紋絲桿和螺母對(duì)臺(tái)虎鉗的夾持力進(jìn)行鎖緊。圖1為一種傳統(tǒng)臺(tái)虎鉗示意圖，傳統(tǒng)臺(tái)虎鉗依靠旋轉(zhuǎn)螺紋絲桿的方法使移動(dòng)鉗身前進(jìn)或后退，絲桿每旋轉(zhuǎn)一周，移動(dòng)鉗身的移動(dòng)距離為絲桿的一個(gè)螺距(2.5～5mm)，因此移動(dòng)壓塊前進(jìn)或后退的移動(dòng)速度相對(duì)較慢，在需要快速進(jìn)行裝夾或更換裝夾厚度的情況下，工作效率比較低。已有的部分快速臺(tái)虎鉗，也僅僅是在傳動(dòng)螺紋絲桿和鎖緊螺母上進(jìn)行改進(jìn)，使得臺(tái)虎鉗移動(dòng)壓塊的進(jìn)退速度有所提高，但需要用手將移動(dòng)鉗身推進(jìn)或拉出，操作不方便。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型目的在于提供一種快速高效的臺(tái)虎鉗，通過(guò)齒輪齒條傳動(dòng)，使工件的裝夾效率比傳統(tǒng)的臺(tái)虎鉗有較大幅度的提高；此外，該臺(tái)虎鉗的驅(qū)動(dòng)鎖緊裝置可以實(shí)現(xiàn)對(duì)夾持力的瞬時(shí)鎖死，防止被夾工件松動(dòng)，并能瞬時(shí)解除鎖死狀態(tài)，快速松開被夾工件。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的解決方案是：

一種齒輪傳動(dòng)式快速高效臺(tái)虎鉗，包括：裝夾系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，該傳動(dòng)系統(tǒng)采用齒輪齒條結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步，該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包含手柄桿頭，該齒輪齒條結(jié)構(gòu)包含齒輪軸，臺(tái)虎鉗上所獲得的夾緊力的計(jì)算公式為：F2＝F1*(L/R)

其中：F2為臺(tái)虎鉗上鉗口所獲得的夾緊力；F1為手柄桿頭上切向驅(qū)動(dòng)力；

L為驅(qū)動(dòng)力臂長(zhǎng)度；R為齒輪軸的分度圓半徑。

該裝夾系統(tǒng)包含移動(dòng)鉗身，該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包含手柄桿頭，該齒輪齒條結(jié)構(gòu)包含齒輪軸，裝夾速度的計(jì)算公式為：

v＝h/t＝(∫(R*sinθ))/t

其中：v為移動(dòng)鉗身的移動(dòng)速度；h為移動(dòng)鉗身的移動(dòng)距離；R為齒輪軸的分度圓半徑；θ為手柄旋轉(zhuǎn)的角度；t為手柄旋轉(zhuǎn)θ角度所需的時(shí)間。

該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包含彈性軸、花鍵、滾柱、驅(qū)爪、制動(dòng)盤，設(shè)定：制動(dòng)盤與滾柱之間的摩擦系數(shù)為ζ，設(shè)定因彈性軸變形而通過(guò)花鍵施加在單個(gè)滾柱上的力為F，設(shè)定滾柱在楔形止點(diǎn)位置時(shí)，受力角為x°，即力F與垂直連接滾柱中心線與制動(dòng)盤中心線的夾角為x°，力F通過(guò)滾柱作用在制動(dòng)盤的受力點(diǎn)，分解為徑向分力F1和切向分力F2，則：

F1＝F*cos?x°

F2＝F*sin?x°

滾柱與制動(dòng)盤之間的摩擦力f＝ζ*F1＝ζ*F*cos?x°

當(dāng)f≥F2時(shí)，即ζ*F*cos?x°≥F*sin?x°，ζ*cos?x°≥sin?x°，簡(jiǎn)化后為ζ≥tgx°；滾柱即處于自然鎖死狀態(tài)，在沒(méi)有其他外力作用的情況下，滾柱將無(wú)法延順時(shí)針?lè)较蛞苿?dòng)，花鍵也就因滾柱處于鎖死狀態(tài)而無(wú)法順時(shí)針?lè)较蚧剞D(zhuǎn)。

此時(shí)只要順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)爪，驅(qū)爪作用在滾柱上的力為F3，當(dāng)F3+F2＞f時(shí)，滾柱便可以離開楔形止點(diǎn)位置，迅速解除這種鎖死狀態(tài)。因此解除鎖死狀態(tài)的充分條件為：

F3＞f-F2，即F3＞F(ζ*cos?x°-sin?x°)

在設(shè)計(jì)制造時(shí)，選擇合適的摩擦系數(shù)ζ及受力角度x°，可以使驅(qū)動(dòng)鎖緊裝置瞬時(shí)鎖死，同時(shí)可以通過(guò)在手柄上施加外力F3，瞬時(shí)解除驅(qū)動(dòng)鎖緊裝置的鎖死狀態(tài)。

選擇制動(dòng)盤與滾柱的材質(zhì)及加工精度，確定對(duì)應(yīng)的制動(dòng)盤與滾柱之間的摩擦系數(shù)ζ，由上面的計(jì)算公式可知，可以使f-F2足夠小，也就是可以通過(guò)設(shè)計(jì)使得解除鎖死狀態(tài)的力F3足夠小。

該裝夾系統(tǒng)包括鉗口、移動(dòng)鉗身、固定鉗身，二個(gè)鉗口分別用沉頭螺釘固定在移動(dòng)鉗身和固定鉗身上，移動(dòng)鉗身下部插入固定鉗身的導(dǎo)向槽中，導(dǎo)向槽用于對(duì)移動(dòng)鉗身前后移動(dòng)進(jìn)行導(dǎo)向及定位。

該傳動(dòng)系統(tǒng)包括移動(dòng)鉗身、齒條、沉頭螺釘、齒輪軸、彈性軸，軸套，齒條通過(guò)沉頭螺釘固定在移動(dòng)鉗身的底部，齒輪軸采用間隙配合插入軸套，軸套插入固定鉗身的軸孔，齒輪軸與齒條嚙合，轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪軸，可以驅(qū)動(dòng)移動(dòng)鉗身前后移動(dòng)。

該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括驅(qū)動(dòng)鎖緊裝置，該驅(qū)動(dòng)鎖緊裝置包括彈性軸、第一軸鍵、第二軸鍵、花鍵、驅(qū)動(dòng)鎖緊裝置彈簧、頂針、滾柱、驅(qū)爪、制動(dòng)盤，通過(guò)螺釘固定在固定鉗身上；彈性軸插入齒輪軸中，其小徑端通過(guò)第一軸鍵固定在齒輪軸上，花鍵通過(guò)第二軸鍵固定在彈性軸的大徑端；驅(qū)動(dòng)鎖緊裝置彈簧和頂針安裝在花鍵的孔中，花鍵和驅(qū)爪安裝在制動(dòng)盤中，滾柱設(shè)置于花鍵與制動(dòng)盤所形成的楔形空間中，在驅(qū)動(dòng)鎖緊裝置彈簧的彈力作用下，與頂針保持接觸。