本發(fā)明屬于零件的裝夾、安裝技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種可軸向進(jìn)行柔性或者剛性頂緊的機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

很多設(shè)備都涉及到頂緊機(jī)構(gòu)，最常見(jiàn)的諸如機(jī)床尾座的頂尖，由絲杠軸向傳動(dòng)頂尖，頂緊軸類等零件，屬于一種剛性頂緊裝置，而在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中，還經(jīng)常要用到柔性的頂緊裝置，以便給零件或者整體結(jié)構(gòu)一個(gè)緩沖時(shí)間，保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，避免剛性沖擊損壞，在于一定條件下系統(tǒng)或者零件所受的安裝頂緊力需要在柔性和剛性之間切換，以適應(yīng)不同工作需要，例如在設(shè)備運(yùn)行之初，傳動(dòng)軸與驅(qū)動(dòng)裝置連接后，啟動(dòng)的瞬間會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的剛性沖擊載荷，對(duì)于一些設(shè)備則極易產(chǎn)生損壞，影響其穩(wěn)定性和使用壽命，而在啟動(dòng)運(yùn)行過(guò)程中，為了保持穩(wěn)定，又需要使傳動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)部的某些零件之間變成剛性傳動(dòng)，同時(shí)提高機(jī)械效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于解決上述技術(shù)問(wèn)題，提供一種軸向頂緊裝置，該裝置不但可以選擇性地對(duì)軸類等零件起到柔性或者剛性的頂緊、支撐，還可以對(duì)柔性力的載荷范圍進(jìn)行設(shè)置。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種軸向頂緊裝置，包括頂尖軸，所述頂尖軸由上至下依次包括同軸相連的頂端為圓錐狀的頂尖段、軸肩段和光軸段，所述軸肩段的直徑大于所述軸尖段和光軸段的直徑，在所述頂尖軸內(nèi)沿其軸向設(shè)有一道貫通頂尖軸上下兩端的通孔，所述通孔由上至下依次包括彼此同軸相連通的圓錐孔、小光孔、螺紋孔、大光孔；所述圓錐孔的大端面直徑不小于所述小光孔的直徑，所述小光孔、螺紋孔、大光孔的直徑依次遞增。

還包括頂緊螺栓，所述頂緊螺栓穿過(guò)所述大光孔后向上擰入所述螺紋孔內(nèi)，在所述大光孔內(nèi)的頂緊螺栓上套有第一平墊和第二平墊，所述第一平墊的外圓直徑大于所述螺紋孔的直徑，在所述第一平墊和第二平墊之間設(shè)有套在頂緊螺栓上的預(yù)緊彈簧。

所述小光孔內(nèi)設(shè)有可在小光孔內(nèi)自由滑動(dòng)的小圓柱，在所述頂緊螺栓和小圓柱之間的小光孔內(nèi)還設(shè)有可在小光孔內(nèi)自由滑動(dòng)的頂緊彈簧。

在所述圓錐孔內(nèi)設(shè)有直徑小于所述小光孔直徑的鋼珠，所述頂緊螺栓向上擰動(dòng)時(shí)通過(guò)所述頂緊彈簧推動(dòng)小圓柱將所述鋼珠的一部分頂出所述圓錐孔的開(kāi)口端。

在所述頂緊螺栓內(nèi)還設(shè)有貫通其上下端面的螺紋通孔，在該螺紋通孔內(nèi)設(shè)有頂緊螺柱，所述頂緊螺柱豎直向上擰動(dòng)時(shí)可推動(dòng)所述小圓柱將所述鋼珠的一部分頂出所述圓錐孔的開(kāi)口端。

進(jìn)一步地，所述頂緊螺栓為內(nèi)六角螺栓，在其螺帽的六角形凹槽底部開(kāi)有所述螺紋通孔，所述頂緊螺柱位于所述六邊形凹槽底部的一端設(shè)有凹陷的小六邊形凹槽。

進(jìn)一步地，所述頂緊螺栓上的螺紋為細(xì)牙螺紋。

進(jìn)一步地，所述第一平墊和第二平墊之間的頂緊螺栓的部分為光軸段。

進(jìn)一步地，所述頂緊螺柱的上端設(shè)有圓柱狀的硬質(zhì)橡膠墊，所述硬質(zhì)橡膠墊緊密地嵌于頂緊螺柱的上端面。

進(jìn)一步地，所述圓錐孔的大端面即所述小光孔的上端口。

進(jìn)一步地，所述圓錐孔的錐角為90～110度。

進(jìn)一步地，所述小圓柱的頂端嵌有硬質(zhì)合金制成的圓柱狀的凸圓柱，所述凸圓柱與所述小圓柱同軸，凸圓柱與所述小光孔間隙配合。

進(jìn)一步地，所述鋼珠表面鍍硬鉻。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明可以安裝在需要頂緊的諸如軸之類的零部件上，使用時(shí)，將軸尖段伸入零件的端面，并在相應(yīng)端面設(shè)置相配合的圓錐孔，孔底為容納鋼珠伸出球面的球面孔底，需要柔性頂緊，起過(guò)載保護(hù)時(shí)，將頂緊螺柱從小光孔內(nèi)退出一段，然后依靠頂緊彈簧來(lái)支撐鋼珠，其過(guò)載保護(hù)程度或者柔性頂緊力的最大臨界值可以通過(guò)設(shè)置頂緊螺柱可伸入小光孔的長(zhǎng)度還設(shè)置，需要在很大的柔性力范圍內(nèi)發(fā)揮頂緊作用、緩沖時(shí)，頂緊螺柱的伸入小光孔的長(zhǎng)度要盡可能地小，反之亦然。而在需要直接剛性頂緊、支撐時(shí)，則將頂緊螺柱直接擰至與小圓柱底端面相接觸即可。

由此可見(jiàn)，本發(fā)明不但可以選擇性地對(duì)軸類等零件起到柔性或者剛性的頂緊、支撐，還可以對(duì)柔性力的載荷范圍進(jìn)行設(shè)置，且其操作方式簡(jiǎn)單、整體結(jié)構(gòu)可靠。由于本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，在使用時(shí)，只需做適應(yīng)性的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)即可，簡(jiǎn)單易行。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為鋼珠設(shè)置在軸尖段的圓錐孔內(nèi)時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為未設(shè)置鋼珠時(shí)的軸尖段結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為頂緊螺栓剖視圖。

具體實(shí)施方式

以下由特定的具體實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說(shuō)明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明：

如圖1—4所示，一種軸向頂緊裝置，包括頂尖軸，所述頂尖軸由上至下依次包括同軸相連的頂端為圓錐狀的頂尖段15、軸肩段16和光軸段17，所述軸肩段16的直徑大于所述軸尖段15和光軸段17的直徑，頂尖段15用于伸入軸類或其他零件的端面，將零件頂緊；軸肩段16上端面用于頂尖段15伸入所需頂緊的零件端面時(shí)的軸向定位，光軸段17則可用于安裝軸承之類的回轉(zhuǎn)零件，以便實(shí)現(xiàn)軸的豎直靈活轉(zhuǎn)動(dòng)。在所述頂尖軸內(nèi)沿其軸向設(shè)有一道貫通頂尖軸上下兩端的通孔，所述通孔由上至下依次包括彼此同軸相連通的圓錐孔1801、小光孔1802、螺紋孔1803、大光孔1804；所述圓錐孔1801的大端面直徑不小于所述小光孔1802的直徑，所述小光孔1802、螺紋孔1803、大光孔1804的直徑依次遞增。

還包括頂緊螺栓19，所述頂緊螺栓19穿過(guò)所述大光孔1804后向上擰入所述螺紋孔1803內(nèi)，在所述大光孔1804內(nèi)的頂緊螺栓19上套有第一平墊20和第二平墊21，所述第一平墊20的外圓直徑大于所述螺紋孔1803的直徑，在所述第一平墊20和第二平墊21之間設(shè)有套在頂緊螺栓19上的預(yù)緊彈簧22，以便預(yù)緊彈簧22的兩端均勻穩(wěn)定地頂在第一平墊20和第二平墊21上，提高頂緊螺栓19的聯(lián)接牢靠度。

所述小光孔1802內(nèi)設(shè)有可在小光孔1802內(nèi)自由滑動(dòng)的小圓柱23，在所述頂緊螺栓19和小圓柱23之間的小光孔1802內(nèi)還設(shè)有可在小光孔1802內(nèi)自由滑動(dòng)的頂緊彈簧24，頂緊彈簧24的外徑略小于小光孔1802的孔徑，以便頂緊彈簧24更好地在小光孔1802內(nèi)壁的導(dǎo)向作用下滑動(dòng)。

在所述圓錐孔1801內(nèi)設(shè)有直徑小于所述小光孔直徑的鋼珠25，以便鋼珠25可以從大光孔1804內(nèi)灌入最后抵達(dá)圓錐孔1801內(nèi)，所述頂緊螺栓19向上擰動(dòng)時(shí)通過(guò)所述頂緊彈簧24推動(dòng)小圓柱23將所述鋼珠25的一部分頂出所述圓錐孔1801的開(kāi)口端。

在所述頂緊螺栓19內(nèi)還設(shè)有貫通其上下端面的螺紋通孔，在該螺紋通孔內(nèi)設(shè)有頂緊螺柱26，頂緊螺柱26可豎直向上擰出頂緊螺柱26的上端面并伸入所述頂緊彈簧24內(nèi)，所述頂緊螺柱26豎直向上擰動(dòng)時(shí)可推動(dòng)所述小圓柱23將所述鋼珠25的一部分頂出所述圓錐孔1801的開(kāi)口端。

進(jìn)一步地，所述頂緊螺栓19為內(nèi)六角螺栓，在其螺帽的六角形凹槽底部開(kāi)有所述螺紋通孔，所述頂緊螺柱26位于所述六邊形凹槽底部的一端設(shè)有凹陷的小六邊形凹槽。以便更方便地對(duì)頂緊螺栓19進(jìn)行調(diào)節(jié)，同時(shí)本身具有的六邊形凹槽可以用來(lái)繼續(xù)開(kāi)設(shè)所述螺紋通孔，并在頂緊螺柱26設(shè)置相應(yīng)的小的六邊形凹槽，以直接使用內(nèi)六角扳手安裝。

進(jìn)一步地，所述頂緊螺栓19上的螺紋為細(xì)牙螺紋。細(xì)牙螺紋的螺距較小，調(diào)節(jié)更為細(xì)微均勻，以便鋼珠25更加適當(dāng)?shù)仨斣谙鄳?yīng)零件的端面上。

進(jìn)一步地，所述第一平墊20和第二平墊21之間的頂緊螺栓19的部分為光軸段，以便安裝預(yù)緊彈簧22和兩塊平墊，在實(shí)際制作時(shí)根據(jù)調(diào)節(jié)范圍確定光軸段的長(zhǎng)度。

進(jìn)一步地，所述頂緊螺柱26的上端設(shè)有圓柱狀的硬質(zhì)橡膠墊27，所述硬質(zhì)橡膠墊27緊密地嵌于頂緊螺柱26的上端面，采用硬質(zhì)橡膠27能使頂緊螺柱26更密實(shí)地與小圓柱23的底面相接，提升傳力的均勻穩(wěn)定性。

進(jìn)一步地，所述圓錐孔1801的大端面即所述小光孔1802的上端口，以便在制作時(shí)一體成型，采用相應(yīng)錐角值的鉆頭直接鉆成，保證二者之間的同軸度，同時(shí)使鋼珠25更準(zhǔn)確快速地進(jìn)入圓錐孔1801內(nèi)，順利地被小圓柱23頂出圓錐孔1801的開(kāi)口處。

進(jìn)一步地，所述圓錐孔1801的錐角為90～110度，此種錐角下，頂尖段15和鋼珠25伸入到軸類等其他零件端面配合時(shí)更為穩(wěn)定可靠。

進(jìn)一步地，所述小圓柱23的頂端嵌有硬質(zhì)合金制成的圓柱狀的凸圓柱28，所述凸圓柱28與所述小圓柱23同軸，凸圓柱28與所述小光孔1802間隙配合，由于小圓柱23經(jīng)常在小光孔1802內(nèi)自由滑動(dòng)，且更重要的是直接與鋼珠25直接接觸承壓，因此屬于易損件，為提高其工藝性和經(jīng)濟(jì)性，特將小圓柱23做成可拆卸的兩段形式，即在小圓柱23的頂端承插連接有凸圓柱28，便于制作時(shí)僅對(duì)凸圓柱28的尺寸精度和表面粗糙度進(jìn)行精確控制，降低成本，提升工藝性；且凸圓柱28與所述小光孔1802間隙配合，其間隙配合量一般不超過(guò)常用間隙配合公差值，宜取單邊間隙0.05—0.08mm。

進(jìn)一步地，所述鋼珠25表面鍍硬鉻；這是因?yàn)殇撝?5直接與零件接觸，其表面硬度必須要高，而且耐磨，否則鋼珠25極易表面破損或者整體變形導(dǎo)致與零件的軸線不共線而使諸如豎直安裝的軸等零件受到斜向力，導(dǎo)致零件偏擺。

上述實(shí)施例僅例示性說(shuō)明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。