CN101403651A - 汽车主减速器拧紧调隙检测合装台 - Google Patents
汽车主减速器拧紧调隙检测合装台 Download PDFInfo
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Abstract
汽车主减速器拧紧调隙检测合装台，其特征是在单体工作台上分别设置夹具单元、升降翻转单元、拧紧调隙单元和扭矩检测单元，其中，夹具单元与升降翻转单元相连，扭矩检测单元位于工作台的下方，升降翻转单元位于在工作台的上方；拧紧调隙单元对称地布置在工作台的两侧。本发明集装配、调整、检测于一体，使主减速器的整个合装工艺可以在单台设备上完成，从而降低成本，节约空间，方便装配。
Description
技术领域
本发明涉及一种生产装备，更具体地说是用于汽车主减速器的装配和性能检测的生产装备。
背景技术
汽车发动机输出的动力因为扭矩太小而不能直接驱动车轮，发动机的动力要先经过变速箱进行调整，再经过主减速器进行减速增扭，最后再传递到车轮驱动汽车行驶。在汽车转弯时，两侧车轮的转动速度是不相等的，转弯圆弧内侧车轮的转速要小于圆弧外侧车轮转速，这一功能要由主减速器中的差速器实现。因此，汽车主减速器的功能是提高输入的转矩并相应地降低输入的转速，以及实现车轮的差速。
汽车主减速器的性能直接影响到汽车的动力输出和操作性能。而汽车主减速器的性能除了受设计制造的影响，还和装配有很大的关系。
已有技术中，主减速器的合装要在装配线上进行，装配线与检测设备分离。装配线上分为若干个工位，每个工位上都要有一位工作人员来完成一项装配工序，一些工位上还需要吊装和翻转设备；装配完成后才能进行调试，调试需要在专门的设备上进行。整个装配线结构复杂，节奏性要求高，维修调试不便，检测设备与装配线不能很好的结合，而且由于装配线的不停的运转造成了装配成本的提高。
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，提供一种集装配、调整、检测于一体的汽车主减速器拧紧调隙检测合装台，使主减速器的整个合装工艺可以在单台设备上完成，从而降低成本，节约空间，方便装配。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
本发明汽车主减速器拧紧调隙检测合装台的结构特点是在单体工作台上分别设置夹具单元、升降翻转单元、拧紧调隙单元和扭矩检测单元，其中，扭矩检测单元位于工作台的下方，升降翻转单元位于在工作台的上方；拧紧调隙单元对称地布置在工作台的两侧。
本发明的结构特点也在于：
所述升降翻转单元的结构设置为：翻转电机与翻转轴承座相连，翻转轴承座的另一端连接夹具体的转轴，翻转轴承座固定在轴承座安装面板上，翻转电机和夹具体分别位于轴承座安装面板的两侧，以翻转电机的转动带动夹具体的翻转；设置升降气缸，以所述升降气缸作为轴承座安装面板、翻转轴承座、夹具体和翻转电机上下升降的驱动机构。
所述拧紧调隙单元的设置为：拧紧花键头和拧紧手柄固定设置在可移动滑台上，转动拧紧手柄带动拧紧花键头旋转，拧紧花键头的齿形与主减速器调节螺母的齿形相匹配；设置移动气缸，以控制可移动滑台在导轨上滑动，可移动滑台在导轨上的滑动使拧紧花键头与主减速器调节螺母匹配或分离。
所述扭矩检测单元的结构设置为：驱动电机、齿轮箱、转速扭矩传感器、轴承座输入轴和传动花键套依次相连，采用可实现动力线性传输的U型布置，传动花键套的内花键与主减速器的主动锥齿轮的外花键相匹配，转动电机带动主减速器转动，以转速扭矩传感器测量转速扭矩。
所述夹具单元的结构设置为：夹具体的转轴与翻转轴承座的一端相连，夹具体与其下方的主减速器壳体安装板通过螺钉连接，主减速器壳体可以通过螺钉固定在主减速器壳体安装板上。
与已有技术相比，本发明有益效果体现在：
1、本发明由于采用单体式结构，集装配和调试于一体，减少了设备占用的空间，同时使设备采购成本得到了很大的降低。
2、本发明可以一次性完成主减速器的整个合装工艺，只需开始时吊装上台架，完成后吊装下台架，中间的检测、调试及对不合格产品的处理均在一台设备上完成，节省了工件的输送时间，提高了装配效率；消除了装配线运转时所需的能量损耗，降低了工件装配的成本。
3、本发明使主减速器的整个合装工艺只需1-2个人完成，节省了人力资源；同时对节奏没有任何要求，降低了节奏性的重复简单的劳动给工人带来的精神疲劳，提高了主减速器的装配质量；整台设备可以随时暂停运行，可针对性地对主减装配中出现的问题进行分析、处理及记录；本设备既可进行大批量生产，也可以进行单件试制。
4、本发明采用模块化设计，并且可以随时停止运转，使对设备的维修和调试变得方便而简单。
5、本发明针对不同的主减速器可以更换相应的组件，操作简单灵活，可以适应多品种的需求。
附图说明
图1为本发明总体结构主视示意图。
图2为本发明总体结构侧视示意图。
图1、图2中的标号：3主减速器、4升降翻转单元、5拧紧调隙单元、6扭矩检测单元、7夹具单元。
图3a、图3b分别为本发明主减速器主视和侧视结构示意图。
图3a、图3b中标号：1a主动锥齿轮、2a主动锥齿轮合件、3a主减速器壳体、4a调节螺母、5a被动锥齿轮合件、6a轴承座上部、7a被动锥齿轮。
图4为本发明升降翻转单元结构示意图。
图4中标号：1b升降气缸、2b气缸浮动接头、3b气缸作用块、4b翻转电机、5b翻转轴承座、6b导轨安装架、7b导轨、8b滑块、9b轴承座安装面板、10b夹具体。
图5为本发明拧紧调隙单元结构示意图。
图5中标号：1c拧紧机构基架、2c移动气缸、3c导轨、4c气缸固定板、5c滑块、6c拧紧手柄、7c拧紧轴承座、8c拧紧花键头、9c可移动滑台、10c气缸作用板、11c气缸浮动接头。
图6为本发明检测机构单元示意图
图6中标号：1d齿轮箱输出轴、2d联轴器A、3d转速扭矩传感器、4d联轴器B、5d轴承座输入轴、6d检测轴承座、7d传动花键套、8d转动电机、9d齿轮箱。
图7为本发明夹具单元示意图
图7中标号：5b翻转轴承座、3a主减速器壳体、1e主减速器壳体安装板、10b夹具体。
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、图2，在单体工作台上分别设置夹具单元7、升降翻转单元4、拧紧调隙单元5和扭矩检测单元6，其中，夹具单元7与升降翻转单元4相连，扭矩检测单元6位于工作台的下方，升降翻转单元4位于在工作台的上方；拧紧调隙单元5对称地布置在工作台的两侧。这种单机设备结构紧凑、布局精巧、操作简便，可完成主减速器合装过程中的所有动作，并可以对主减速器装配后的性能进行检测调试。
图3a、图3b所示，主减速器合装的要点在于主动锥齿轮1a与被动锥齿轮7a的啮合状况，而这对齿轮的啮合状况可以通过调节调节螺母4a来调节，主减速器中的调节螺母4a安装在轴承座内。轴承座由主减速器壳体3a和轴承座上部6a组成，即轴承座分由上下两个部分做成，这样便使主减速器的装配变得容易。通过调整调节螺母4a，便可以使被动锥齿轮合件5a在轴承座内轴向移动，从而来调节主动锥齿轮和被动锥齿轮的啮合状况。
参见图1、图4，升降翻转单元4的结构设置为：翻转电机4b与翻转轴承座5b相连，翻转轴承座5b的另一端连接夹具体10b的转轴，翻转轴承座5b固定在轴承座安装面板9b上，翻转电机4b和夹具体10b分别位于轴承座安装面板9b的两侧，以翻转电机4b的转动带动夹具体10b的翻转；设置升降气缸1b，以升降气缸1b作为轴承座安装面板9b、翻转轴承座5b、夹具体10b和翻转电机4b上下升降的驱动机构。
图4所示，升降气缸1b通过气缸浮动接头2b与气缸作用块3b连接，气缸作用块与轴承座安装面板9b固定。气缸伸长后推动轴承座安装面板，通过滑块8b在导轨7b上滑动，导轨固定在导轨安装架6b上。
参见图1、图5，拧紧调隙单元5的设置为：拧紧花键头8c和拧紧手柄6c固定设置在可移动滑台9c上，转动拧紧手柄6c带动拧紧花键头8c旋转，拧紧花键头8c的齿形与主减速器调节螺母4a的齿形相匹配；设置移动气缸2c，以控制可移动滑台9c在导轨3c上滑动，可移动滑台9c在导轨3c上的不同位置使拧紧花键头8c与主减速器调节螺母4a匹配或分离。
图5所示，移动气缸2c与气缸固定板4c相连，气缸固定板4c固定在拧紧机构机架1c上，移动气缸2c的活塞杆端接气缸浮动接头11c，气缸浮动接头11c与可移动滑台9c相连，可移动滑台下面是滑块5c，气缸伸缩时可以带动可移动滑板在导轨3c上滑动。拧紧轴承座7c安装在可移动滑台9c上，当摇动拧紧手柄6c时就可以带动拧紧花键头8c旋转，从而达到拧紧的功能。
参见图2、图6，扭矩检测单元6的结构设置为：转动电机8d、齿轮箱9d、转速扭矩传感器3d、轴承座输入轴5d和传动花键套7d依次相连，采用可实现动力线性传输的U型布置，传动花键套7d的内花键与主减速器的主动锥齿轮1a的外花键相匹配，转动电机8d带动主减速器转动，以转速扭矩传感器3d测量转速扭矩。
图6所示，转动电机8d与齿轮箱9d相连，齿轮箱输出轴1d与联轴器A 2d连接，联轴器A的另一端接转速扭矩传感器3d，转速扭矩传感器3d的另一端接联轴器B 4d，联轴器B再接轴承座输入轴5d，经检测轴承座6d，转动电机8d将动力传到传动花键套7d。
参见图1、图7，夹具单元7的结构设置为：夹具体10b的转轴与翻转轴承座5b的一端相连，主减速器壳体安装板1e与夹具体10b通过螺钉连接，主减速器壳体3a可以通过螺钉固定在主减速器壳体安装板1e上。
图7所示，夹具体10b与翻转轴承座5b，主减速器壳体安装板1e与夹具体10b连接，主减速器壳体3a通过螺钉固定在主减速器壳体安装板1e上。
在装配步骤3中，当翻转轴承座5b下行至下止点时，主减速器的主动锥齿轮1a的花键一端便插入到传动花键套中，并啮合。
操作过程：主减速器壳体吊装上合装台、装主动锥齿轮合件、装被动锥齿轮合件、调节调节螺母和检测依序进行。具体步骤如下：
1、将主减速器壳体3a吊装到夹具单元夹具体10b上，装主动锥齿轮的壳体端面朝上，装被动锥齿轮壳体端面朝下，放置方向如图7所示，此时夹具体10b处于上止点位置，然后用螺钉将主减速器壳体3a固定在主减速器壳体安装板1e上。
2、保持夹具单元7的位置不变，将主动锥齿轮合件2a吊装上主减速器壳体3a，安装完毕后，主动锥齿轮合件2a的齿轮一端朝下，花键一端朝上，主减速器放置方向如图7所示。
3、翻转电机4b转动带动夹具体10b翻转180°，此时主减速器放置方向与图2一致；保持位置不变，将被动锥齿轮合件5a吊装上主减速器壳体3a，被动锥齿轮合件5a安装完成后将轴承座上部6a安装在主减速器壳体上，并用螺栓固定。装好调节螺母4a，调节螺母暂时不用预紧。升降气缸收缩，带动翻转轴承座5b下行至下止点，主减速器的主动锥齿轮1a的花键一端插入到传动花键套7d中，并与花键套的内花键配合。
4、气缸2c伸长，推动可移动滑台向前移动，使的拧紧花键头的齿形与调节螺母4a的齿形啮合，然后摇动拧紧手柄，可以拧紧也可以调松，从而可以使被动锥齿轮合件4c可以做轴向移动，调节过程中使被动锥齿轮6c(主动锥齿轮1c处于固定状态)尽可能地靠近主动锥齿轮，调整完成后拧紧调节螺母3c。
5、在完成4操作后，主减速器的装配已完成，然后启动转动电机8d，转动电机通过传动花键套带动主减速器转动，转动过程中转速扭矩传感器3d将测得的扭矩值显示在计算机中，若显示的扭矩值在合格的扭矩范围内，则继续进行检测；若不符合要求则通过4的方式调整主动锥齿轮和被动锥齿轮的啮合间隙。
6、在测量的扭矩值符合要求时，在主动锥齿轮的齿面上涂以红色颜料(红丹粉与润滑油的混合物)，转动一段时间后关闭转动电机，查看被动锥齿轮上的啮合痕迹若从动锥齿轮轮齿正传和反转工作面上的印迹位于其齿高的中间偏于小端，并站齿面面积的60％以上，则为正确啮合。若印迹不合格则按照4的方法重新调整。
7、主减速器检测合格后，升降气缸1b伸长，推动轴承座安装面板9b上升至上止点，翻转电机4b转动带动夹具体10b翻转180°，此时主减速器放置位置恢复到初始位置，如图7所示；保持位置不变，松开固定主减速器壳体3a的螺钉，将主减速器吊下合装台，合装台恢复到初始状态，准备进行下一台主减速器的装配。
Claims (5)
1、汽车主减速器拧紧调隙检测合装台，其特征是在单体工作台上分别设置夹具单元(7)、升降翻转单元(4)、拧紧调隙单元(5)和扭矩检测单元(6)，其中，扭矩检测单元(6)位于工作台的下方，升降翻转单元(4)位于在工作台的上方；拧紧调隙单元(5)对称地布置在工作台的两侧。
2、根据权利要求1所述的汽车主减速器拧紧调隙检测合装台，其特征是所述升降翻转单元(4)的结构设置为：翻转电机(4b)与翻转轴承座(5b)相连，翻转轴承座(5b)的另一端连接夹具体(10b)的转轴，翻转轴承座(5b)固定在轴承座安装面板(9b)上，翻转电机(4b)和夹具体(10b)分别位于轴承座安装面板(9b)的两侧，以翻转电机(4b)的转动带动夹具体(10b)的翻转；设置升降气缸(1b)，以所述升降气缸(1b)作为轴承座安装面板(9b)、翻转轴承座(5b)、夹具体(10b)和翻转电机(4b)上下升降的驱动机构。
3、根据权利要求1所述的汽车主减速器拧紧调隙检测合装台，其特征是所述拧紧调隙单元(5)的设置为：拧紧花键头(8c)和拧紧手柄(6c)固定设置在可移动滑台(9c)上，转动拧紧手柄(6c)带动拧紧花键头(8c)旋转，拧紧花键头(8c)的齿形与主减速器调节螺母(4a)的齿形相匹配；设置移动气缸(2c)，以控制可移动滑台(9c)在导轨(3c)上滑动，可移动滑台(9c)在导轨(3c)上的滑动使拧紧花键头(8c)与主减速器调节螺母(4a)匹配或分离。
4、根据权利要求1所述的汽车主减速器拧紧调隙检测合装台，其特征是所述扭矩检测单元(6)的结构设置为：驱动电机(8d)、齿轮箱(9d)、转速扭矩传感器(3d)、轴承座输入轴(5d)和传动花键套(7d)依次相连，采用可实现动力线性传输的U型布置，传动花键套(7d)的内花键与主减速器的主动锥齿轮(1a)的外花键相匹配，转动电机(8d)带动主减速器转动，以转速扭矩传感器(3d)测量转速扭矩。
5、根据权利要求1所述的汽车主减速器拧紧调隙检测合装台，其特征是所述夹具单元(7)的结构设置为：夹具体(10b)的转轴与翻转轴承座(5b)的一端相连，夹具体(10b)与其下方的主减速器壳体安装板(1e)通过螺钉连接，主减速器壳体(3a)可以通过螺钉固定在主减速器壳体安装板(1e)上。
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