CN100510669C - 汽车主减速器装配压装测量机构 - Google Patents

Abstract

汽车主减速器装配压装测量机构，包括主齿总成轴承座摩擦力矩检测机构和上轴承内圈压装机构，其特征是轴承座摩擦力矩检测机构是以伺服电机为驱动源。待测量的主齿总成的摩擦力矩通过轴承座的转动依次将扭矩传递给拨叉、拨盘、同步带轮II、同步带轮I、扭矩传感器。从而把主齿轴承座转动需要的力矩传递给旋转式力矩传感器，形成频率信号，经过数据采集处理便可得到它的实时力矩。本发明用于在汽车主减速器主齿总成上轴承内圈压装的同时检测主齿总成摩擦力矩，实现小扭矩的自动化测量。通过检测主齿总成摩擦力矩，以检验上一工位垫片选择是否准确，有效提高汽车驱动桥主减速器的装配质量和装配效率。

Description

汽车主减速器装配压装测量机构

技术领域：

本发明涉及汽车驱动桥主减速器装配上圆锥滚子轴承内圈的压装和主齿总成摩擦力矩的测量，实现小扭矩的自动化测量。

背景技术：

汽车驱动桥是汽车的重要大总成，它位于汽车传动系的末端，其基本功用是增大由传动轴或直接由变速器传来的转矩，将其分配到左、右驱动车轮，并使左、右驱动车轮具有汽车行驶运动学所要求的差速功能；同时承受着汽车的满载簧上荷重及地面经车轮、车架或承载式车身经悬架给予的铅锤力、纵向力、横向力及其力矩，以及冲击载荷。在一般的汽车结构中，驱动桥包括主减速器、差速器、驱动车轮的传动装置及桥壳。其中主减速器的作用是将变速器的动力进一步减速并且改变其传递方向传给左、右车轮，而差速器的作用是满足左右驱动车轮在行驶运动学上不协调的要求，它们的装配质量直接影响了整个驱动桥性能。

汽车后桥主减速器的装配质量，受很多因素限制，其中一个重要的因素是主、被动螺旋锥齿轮是否啮合良好。为了提高主齿轮轴的支撑刚度，特别是轴向刚度，以保证后桥齿轮和轴承的良好工作状态，要求主齿轮轴螺母在满足工艺要求的预紧力矩条件下，主齿轮轴轴承应具有合适的预紧力矩。因此，除要求装配零件(包括轴承座、轴承、主齿轮轴、隔套等)都达到各自的质量控制标准外，必须在正确选择隔套垫片厚度的基础上压装轴承，检测主齿总成摩擦力矩，且在消除主齿轮轴轴向间隙的同时，达到设定的预紧力矩。

目前，大部分厂家仍然是拧紧锁紧螺母后用力矩扳手检测是否达到设定力矩，但其过程繁琐、返工率高，效率低下。

发明内容：

本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种汽车主减速器装配压装测量机构，用于在汽车主减速器主齿总成上轴承内圈压装的同时检测主齿总成摩擦力矩，实现小扭矩的自动化测量。通过检测主齿总成摩擦力矩，以检验上一工位垫片选择是否准确，提高汽车驱动桥主减速器的装配质量和装配效率。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：

本发明包括主齿总成轴承座摩擦力矩检测机构和上轴承内圈压装机构，其结构特点是：

所述主齿总成轴承座摩擦力矩检测机构是以伺服电机为驱动源，驱动源与输出机构间设置减速器和动态扭矩传感器，动态扭矩传感器的应变轴在两端伸出，两端应变轴分别通过平键与减速器的输出端和联接同步带轮I的轴相联结，在联接同步带轮I与同步带轮II之间设置实现速度和扭矩传递的同步带，在同步带轮II的下方设置拨盘，拨盘的下方联接有在测量时伸到轴承座的螺栓孔内的柔性拨叉；

所述轴承内圈压装机构是在双动液压机上，自上而下同轴依次设置荷重传感器、上固定压头、用于压装上轴承内圈的上可换压头，以及放入在可抬升的活塞杆上、用于支承主齿总成的下压头，其中，上固定压头从同步带轮II的中间圆孔穿过。

本发明的结构特点也在于：

主齿总成轴承座摩擦力矩检测机构通过气缸来实现竖直方向上的往复直线运动。

在同步带轮I下方设置安全离合器。

本发明所基于的压装测量方法是：

不同品种的主齿总成，锁紧螺母要求达到不同的拧紧力矩。锁紧螺母的拧紧力矩不同，对上轴承内圈产生不同的轴向压力F，本发明模拟装配要求时产生的轴向力，通过控制不同的轴向力，满足不同品种的要求。根据拧紧力矩M的经验值计算出F，F是压装上轴承内圈时所需的压力。

$F=\frac{M}{\mathrm{\μ}1(r1+r2)}.$

r1表示螺母与凸缘接触位置平均半径，r2表示螺纹连接当量作用半径，μl表示滑动摩擦系数。

主齿总成在装配时还满足摩擦力矩要求，在不同的压装压力F，产生不同的摩擦力矩。主齿总成摩擦力矩检测机构扭矩传递过程：待测量的主齿总成的摩擦力矩通过轴承座的转动依次将扭矩传递给拨叉、拨盘、同步带轮II上的平键、同步带轮I上的平键、同步带轮轴、扭矩传感器。从而把主齿轴承座转动需要的力矩传递给旋转式力矩传感器，形成频率信号，经过数据采集处理便可得到它的实时力矩。

与已有技术相比，本发明的有益效果体现在：

1、本发明用于在汽车主减速器主齿总成上轴承内圈压装的同时检测主齿总成摩擦力矩，实现小扭矩的自动化测量。通过检测主齿总成摩擦力矩，以检验上一工位垫片选择是否准确，有效提高汽车驱动桥主减速器的装配质量和装配效率。

2、本发明操控处理快速，可直接在装配线上使用，满足工艺要求，返工率低，提高了劳动生产率。

附图说明：

图1为主齿总成结构示意图。

图2为本发明压装测量机构主视结构示意图。

图3为本发明压装测量机构左视结构示意图。

图4为本发明下压装机构结构示意图。

图中标号：1锁紧螺母、2主齿凸缘、3油封、4轴承座、5主动齿轮、6上轴承、7调整垫片、8下轴承、9隔套、10上可换压头、11同步带轮II、12上固定压头、13弹簧、14锁紧螺母、15离合器套、16联接同步带轮I、17扭矩传感器、18气缸、19减速器、20伺服电机、21拨叉、22直线导轨、23导杆、24荷重传感器、25活塞杆、26下压头、27拨盘。

以下通过具体实施方式，结合附图对本发明作进一步说明：

具体实施方式：

参见图1，本实施例中所涉及的主齿总成包括锁紧螺母1、主齿凸缘2、油封3、轴承座4、主动齿轮5、上轴承6、调整垫片7、下轴承8和隔套9。

参见图2，主齿总成轴承座摩擦力矩检测机构是以伺服电机20为驱动源，驱动源与输出机构间设置减速器19和动态扭矩传感器17，动态扭矩传感器17的应变轴在两端伸出，两端应变轴分别通过平键与减速器19的输出端和联接同步带轮I16的轴相联结，在联接同步带轮I16与同步带轮II11之间设置实现速度和扭矩传递的同步带，在同步带轮II11的下方设置拨盘27，拨盘27的下方通过螺钉联接有在测量时伸到轴承座4的螺栓孔内的柔性拨叉21，以转动的柔性拨叉21带动轴承座4进行旋转，采用柔性拨叉21可以避免拨叉21在旋转下降的过程中损坏机件。在联接同步带轮I16的下方设置钢珠安全离合器，起过载保护作用，防止扭矩传感器被损坏。通过旋入或旋出锁紧螺母14便可以改变离合器套15的轴向位置，从而改变弹簧13的预紧力，这样便可以调整安全离合器的过载力矩。

参见图2、图3和图4，上轴承内圈压装机构是在双动液压机上，自上而下同轴依次设置荷重传感器24、上固定压头12、用于压装上轴承内圈的上可换压头10，以及放入在可抬升的活塞杆25上、用于支承主齿总成的下压头26。其中，上固定压头12从同步带轮II11的中间圆孔穿过。整个压装机构上部分在竖直方向的运动由导杆23导向。

具体实施中，主齿总成轴承座摩擦力矩检测机构的运动是以气缸18为动力源、以直线导轨22为导向机构，在竖直方向上作往复直线运动。

针对本实施例测量机构的具体操纵方式如下：

a、将下压头放入活塞杆，未装配油封、主齿凸缘、锁紧螺母的主齿总成放入下压头。

b、上可换压头放入上固定压头，上固定压头下降到下位，下压头上升到上位，以相应的压力保压一段时间。

c、气缸带动整个测量机构下降，拨叉随着测量机构向下移动到下位，同时伺服电机带动同步带轮旋转。拨叉在下降旋转的过程中伸到轴承座4的螺栓孔内，带动轴承座4旋转，得到在此压力下主齿总成的摩擦力矩。

d、气缸回到上位，上压头上升到上位，下压头下降到下位，完成一次压装测量。

Claims (3)

1、汽车主减速器装配压装测量机构，包括主齿总成轴承座摩擦力矩检测机构和上轴承内圈压装机构，其特征是：

所述主齿总成轴承座摩擦力矩检测机构是以伺服电机(20)为驱动源，驱动源与输出机构间设置减速器(19)和动态扭矩传感器(17)，动态扭矩传感器(17)的应变轴在两端伸出，两端应变轴分别通过平键与减速器(19)的输出端和联接同步带轮I(16)的轴相联结，在联接同步带轮I(16)与同步带轮II(11)之间设置实现速度和扭矩传递的同步带，在同步带轮II(11)的下方设置拨盘(27)，拨盘(27)的下方联接有在测量时伸到轴承座(4)的螺栓孔内的柔性拨叉(21)；

所述上轴承内圈压装机构是在双动液压机上，自上而下同轴依次设置荷重传感器(24)、上固定压头(12)、用于压装上轴承内圈的上可换压头(10)，以及放入在可抬升的活塞杆(25)上、用于支承主齿总成的下压头(26)，其中，上固定压头(12)从同步带轮II(11)的中间圆孔穿过。

2、根据权利要求1所述的汽车主减速器装配压装测量机构，其特征是所述主齿总成轴承座摩擦力矩检测机构通过气缸(18)来实现竖直方向上的往复直线运动。

3、根据权利要求1所述的汽车主减速器装配压装测量机构，其特征是在所述联接同步带轮I(16)下方设置安全离合器。

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