CN101750042B

CN101750042B - 一种差速器半轴齿轮间隙测量选片机

Info

Publication number: CN101750042B
Application number: CN2008102295280A
Authority: CN
Inventors: 曹廷; 张波; 陈书宏; 伍俊; 董雪松; 罗浩然; 郑英; 陈平
Original assignee: Shenyang Institute of Automation of CAS
Current assignee: Shenyang Institute of Automation of CAS
Priority date: 2008-12-10
Filing date: 2008-12-10
Publication date: 2011-05-11
Anticipated expiration: 2028-12-10
Also published as: CN101750042A

Abstract

本发明涉及差速器间隙的测量装置，具体地说是一种差速器半轴齿轮间隙测量选片机，在本体内的两侧分别设有第一、二气缸，两气缸的输出轴分别连接有可往复移动的第一、二滑动支座，两滑动支座内安装有可相对往复移动的第一、二轴套，两轴套内分别设有花键轴、从动轴，花键轴上连接有驱动装置，两滑动支座上安装有带动两轴套及花键轴和从动轴往复移动的第三、四气缸；在位于花键轴和从动轴之间的差速器下后方设有第七、八气缸，两气缸的输出轴连接有可往复移动的测量头；第五、六气缸安装在本体内，分别安装有夹紧差速器的夹紧手爪；在本体的两侧分别设有直线位移传感器。本发明具有测量精确、自动化程度高、运行成本低、操作方便等优点。

Description

一种差速器半轴齿轮间隙测量选片机

技术领域

本发明涉及差速器间隙的测量装置，具体地说是一种差速器半轴齿轮间隙测量选片机。

背景技术

汽车差速器是驱动轿的主件。它的作用就是在向两边半轴传递动力的同时，允许两边半轴以不同的转速旋转，满足两边车轮尽可能以纯滚动的形式作不等距行驶，减少轮胎与地面的摩擦。汽车差速器主要由差速器外壳1、行星齿轮和左、右半轴齿轮2、3等部分组成，如图1所示。由于在制造和安装差速器时产生的误差，导致左、右半轴齿轮和差速器壳体内部之间各有一个小间隙h需要用垫片补偿。但这个间隙用人工很难测量准确，难以选出合适厚度的垫片。

目前，在差速器间隙测量选片的时候，多采用百分表人工手动测量。由于仅凭借装配工人的手感进行测量选片，不仅效率低下，而且造成产品质量不稳定。

发明内容

为了解决现有差速器间隙测量存在的误差大、效率低的问题，本发明的目的在于提供一种自动测量、测量精确的差速器半轴齿轮间隙测量选片机。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明包括本体、花键轴、从动轴及第一～八气缸，在本体内的两侧分别设有第一、二气缸，第一、二气缸的输出轴分别连接有可沿本体内导轨槽往复移动的第一、二滑动支座，第一、二滑动支座内安装有可相对往复移动的第一、二轴套，第一、二轴套内分别设有花键轴、从动轴，花键轴上连接有驱动其旋转的驱动装置，第一、二滑动支座上安装有带动第一、二轴套及花键轴和从动轴往复移动的第三、四气缸；在位于花键轴和从动轴之间的差速器下后方设有第七、八气缸，第七、八气缸的输出轴连接有可沿本体内导轨槽往复移动的测量头；第五、六气缸安装在本体内，第五、六气缸上安装有夹紧差速器的夹紧手爪；在本体的两侧分别设有直线位移传感器。

其中：所述本体两侧的底部分别设有第一、三导轨，第一、二滑动支座的底部分别安装有第一、三滑块，第一、三滑块分别位于第一、三导轨上、并可分别沿第一、三导轨往复移动；测量头的下方本体上设有第二导轨，测量头安装在第二滑块上，第二滑块位于第二导轨上、并可沿第二导轨往复移动；第三气缸的输出轴上连接有与第一轴套固接的第一端盖，第三气缸通过第一端盖带动第一轴套相对第一滑动支座往复移动；第四气缸的输出轴上连接有与第二轴套固接的第三端盖，第四气缸通过第三端盖带动第二轴套相对第二滑动支座往复移动；第三气缸与第四气缸的输出方向相同；花键轴和从动轴分别通过轴承插设在第一、二轴套内部，差速器放置在花键轴与从动轴之间；第一轴套的两端连接有套设在花键轴上的第二端盖，第二轴套的两端连接有套设在从动轴上的第四端盖；驱动插设在第一轴套内的花键轴的驱动装置包括伺服电机、减速机、皮带及第一、二皮带轮，伺服电机及减速机安装在第一端盖上，与第一滑块连动，第一皮带轮通过减速机与伺服电机相连接，第二皮带轮安装在花键轴上、通过皮带与第一皮带轮相连；花键轴、从动轴分为两段；测量头为“L”形。

本发明的优点与积极效果为：

1.测量精确。本发明通过各气缸的驱动带动花键轴和从动轴伸入差速器半轴齿轮内准确定位，并通过测量头向外侧压紧半轴齿轮测得间隙，同一位置可多点测量，取平均值，保证了测量的准确性。

2.自动化程度高，效率高。本发明通过PLC控制系统，可配合触摸屏、指示灯等装置能够进行全程自动测量并最终给出选片指示，让操作者方便快捷地选出合适厚度的垫片，既保证了产品质量又提高了装配效率。

3.本发明造价及运行成本低，工作流畅，操作方便。

附图说明

图1为差速器的结构剖视图；

图2为本发明的结构示意图；

图3为图2的俯视图；

图4为本发明控制系统流程图；

其中：1为差速器外壳，2为左半轴齿轮，3为右半轴齿轮，4为本体，5为第一气缸，6为第二气缸，7为第三气缸，8为第四气缸，9为第五气缸，10为第六气缸，11为第七气缸，12为第八气缸，13为伺服电机，14为减速机，15为第一皮带轮，16为第二皮带轮，17为皮带，18为第一导轨，19为第一滑块，20为第一滑动支座，21为第一轴套，22为第一端盖，23为第二端盖，24为直线位移传感器，25为花键轴，26为第二导轨，27为第二滑块，28为第三导轨，29为第三滑块，30为第二滑动支座，31为第二轴套，32为第三端盖，33为第四端盖，34为夹紧手爪，35为从动轴，36为测量头。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详述。

如图2、图3所示，本发明包括本体4、花键轴25、从动轴35及第一～八气缸5～12，本体4上设有导轨槽，并且两边形成单独空间部件。在本体4一侧的空间内设有第一气缸5，第一气缸5的输出轴连接有第一滑动支座20，第一滑动支座20底部安装有位于第一导轨18上的第一滑块19，并可通过第一气缸5的驱动使得第一滑动支座20沿第一导轨18往复移动，第一导轨18固定在本体4的导轨槽内。第一滑动支座20内安装有可相对其往复移动的第一轴套21，花键轴25通过轴承插设在第一轴套21内。花键轴25的一端由第一轴套21穿出，另一端由第一轴套21穿出后再由本体4该侧空间内穿出；在第一轴套21的两端设有套接在花键轴25上的第二端盖23，可防止轴承由第一轴套21内滑出，花键轴25可在轴承的带动下随着第一轴套21一起移动。第一滑动支座20的上方固接有与其连动的第三气缸7，第三气缸7的输出轴连接有与第一轴套21固接的第一端盖22，第三气缸7通过第一端盖22可带动第一轴套21相对第一滑动支座20往复移动。花键轴25的一端由第二端盖23及第一端盖22穿出后连接有驱动其旋转的驱动装置，该驱动装置包括伺服电机13、减速机14、皮带17及第一、二皮带轮15、16，伺服电机13及减速机14安装在第一端盖22上；第一皮带轮15通过减速机14与伺服电机13相连接，第二皮带轮16与花键轴25键连接、并通过皮带17与第一皮带轮15相连传动；通过伺服电机的驱动，花键轴25可在第一轴套21内转动。该侧两根第一导轨18之间、第一滑动支座20的下方设有固定在本体4上的直线位移传感器24。

在本体4另一侧的空间内设有第二气缸6，第二气缸6的输出轴连接有第二滑动支座30，第二滑动支座30底部安装有位于第三导轨28上的第三滑块29，并可通过第二气缸6的驱动使得第二滑动支座30沿第三导轨28往复移动，第三导轨28固定在本体4的导轨槽内。第二滑动支座30内安装有可相对其往复移动的第二轴套31，从动轴35通过轴承插设在第二轴套31内。从动轴35的一端由第二轴套31穿出，另一端由第二轴套31穿出后再由本体4该侧空间内穿出；在第二轴套31的两端设有套接在从动轴35上的第四端盖33，可防止轴承由第二轴套31内滑出，从动轴35可在轴承的带动下随着第二轴套31一起移动。第二滑动支座30的上方固接有与其连动的第四气缸8，第四气缸8的输出轴连接有与第二轴套31固接的第三端盖32，第四气缸8通过第三端盖32可带动第二轴套31相对第二滑动支座30往复移动。该侧两根第三导轨28之间、第二滑动支座30的下方设有固定在本体4上的直线位移传感器24。

被测量的差速器位于花键轴25与从动轴35之间，在差速器下后方的两侧对称设有第七、八气缸11、12，第七、八气缸11、12的输出轴分别连接有测量头36，测量头36安装在本体4底部的第二滑块27上，第二滑块27位于第二导轨26上，并可通过第七、八气缸11、12的驱动使得测量头36沿第二导轨26往复移动，测量头36为“L”形，底边与直线位移传感器24相对应；第五、六气缸9、10固接在本体4右侧空间内的竖板上、位于第二滑动支座30的两侧，在第五、六气缸9、10上分别安装有夹紧差速器的夹紧手爪34。

花键轴25、从动轴35均为两段，可便于更换不同直径的花键轴以适应各个型号的差速器。

本发明的工作原理：

本发明的八个气缸分别通过电磁换向阀与PLC控制系统相连，本发明的控制系统为现有技术，如图4所示，先将被测量的差速器工件放置好，此时测量头36在差速器腔体内部，与差速器各零件无干涉，然后按下测量启动按钮；第五、六气缸9、10工作，输出轴缩回，夹紧手爪34随着第五、六气缸输出轴缩回直至将差速器夹紧定位。第一、二气缸5、6工作，输出轴伸出，分别驱动安装有第一、三滑块19、29的第一、二滑动支座20、30在第一、三导轨18、28上向差速器方向移动。安装在第一滑块19上的第一滑动支座20、第一轴套21、第三气缸7、花键轴25及伺服电机13共同随着第一滑块19移动；安装在第三滑块29上的第二滑动支座30、第二轴套31、第四气缸8及从动轴35共同随着第三滑块29移动。伺服电机13在随着第一滑块19移动的同时也开始工作，通过减速机14带动第一皮带轮15旋转，第一皮带轮15通过皮带17驱动与花键轴25连接的第二皮带轮16旋转，进而驱动该侧的花键轴25转动，即该侧的花键轴25是随着第一滑块19边向差速器方向移动，又在伺服电机13的驱动下转动，而另一侧的从动轴35只随着第三滑块29向差速器方向移动。当第一、二气缸5、6的输出轴带动第一、二滑动支座20、30伸出到位后，第三气缸7开始工作，第三气缸7的输出轴缩回，与输出轴连接的第一端盖22随着输出轴缩回；由于第一轴套21与第一端盖22固接，套设在花键轴25上的第二端盖23与第一轴套21固接，因此，第一轴套21、第二端盖23及花键轴25也随着第一端盖22移动，此时花键轴25伸进差速器的半轴齿轮2花键内；待花键轴25到位后，伺服电机再转动2秒钟后停止工作。在第三气缸7开始工作的同时，第四气缸8也开始工作，第四气缸8的输出轴伸出，与输出轴连接的第三端盖32随着输出轴伸出；由于第二轴套31与第三端盖32固接，套设在从动轴35上的第四端盖33与第二轴套31固接，因此，第二轴套31、第四端盖33及从动轴35也随着第三端盖32移动，此时该侧的从动轴35伸进差速器的壳体内压紧差速器的右半轴齿轮3。然后，差速器下方的第七、八气缸11、12开始工作，输出轴分别带动安装有第二滑块27的两个测量头36在第二导轨26上移动，测量头36在差速器腔体内部，分别向外侧移动压紧左、右半轴齿轮2、3；待两个测量头36到位后，左右两侧的两个直线位移传感器24记数，此时即为零位h1L、h1R。直线位移传感器24记数后，第七、八气缸11、12反向工作，测量头36收回；同时，第三、四气缸7、8也分别反向工作，花键轴25和从动轴35由差速器半轴齿轮内抽出，差速器内的左、右半轴齿轮2、3不再被压紧。延时1秒后，第七、八气缸11、12再次正向工作，使测量头36再次压紧左、右半轴齿轮2、3，两个直线位移传感器24再次记数h2L、h2R，由于此时第三、四气缸7、8已将花键轴25和从动轴35抽出，不再抵接左、右半轴齿轮2、3，因此两次所记数值之差(h2L-h1L)、(h2R-h1R)即为差速器半轴齿轮间隙大小，控制系统根据所测量的间隙值大小选用相应厚度的垫片，并通过相应垫片盒上的指示灯亮来提示操作者。

本发明可适合高水平汽车变速箱装配生产线或差速器专业生产厂家应用。

Claims

1.一种差速器半轴齿轮间隙测量选片机，其特征在于：包括本体(4)、花键轴(25)、从动轴(35)及第一～八气缸(5～12)，在本体(4)内的两侧分别设有第一、二气缸(5、6)，第一、二气缸(5、6)的输出轴分别连接有可沿本体内导轨槽往复移动的第一、二滑动支座(20、30)，第一、二滑动支座(20、30)内安装有可相对往复移动的第一、二轴套(21、31)，第一、二轴套(21、31)内分别设有花键轴(25)、从动轴(35)，花键轴(25)上连接有驱动其旋转的驱动装置，第一、二滑动支座(20、30)上安装有带动第一、二轴套(21、31)及花键轴(25)和从动轴(35)往复移动的第三、四气缸(7、8)；在位于花键轴和从动轴之间的差速器下后方设有第七、八气缸(11、12)，第七、八气缸(11、12)的输出轴连接有可沿本体内导轨槽往复移动的测量头(36)；第五、六气缸(9、10)安装在本体(4)内，第五、六气缸(9、10)上安装有夹紧差速器的夹紧手爪(34)；在本体(4)的两侧分别设有直线位移传感器(24)。

2.按权利要求1所述的差速器半轴齿轮间隙测量选片机，其特征在于：所述本体(4)两侧的底部分别设有第一、三导轨(18、28)，第一、二滑动支座(20、30)的底部分别安装有第一、三滑块(19、29)，第一、三滑块(19、29)分别位于第一、三导轨(18、28)上、并可分别沿第一、三导轨(18、28)往复移动。

3.按权利要求1所述的差速器半轴齿轮间隙测量选片机，其特征在于：所述测量头(36)的下方本体(4)上设有第二导轨(26)，测量头(36)安装在第二滑块(27)上，第二滑块(27)位于第二导轨(26)上、并可沿第二导轨(26)往复移动。

4.按权利要求1所述的差速器半轴齿轮间隙测量选片机，其特征在于：所述第三气缸(7)的输出轴上连接有与第一轴套(21)固接的第一端盖(22)，第三气缸(7)通过第一端盖(22)带动第一轴套(21)相对第一滑动支座(20)往复移动；第四气缸(8)的输出轴上连接有与第二轴套(31)固接的第三端盖(32)，第四气缸(8)通过第三端盖(32)带动第二轴套(31)相对第二滑动支座(30)往复移动；第三气缸(7)与第四气缸(8)的输出方向相同。

5.按权利要求1所述的差速器半轴齿轮间隙测量选片机，其特征在于：所述花键轴(25)和从动轴(35)分别通过轴承插设在第一、二轴套(21、31)内部，差速器放置在花键轴(25)与从动轴(35)之间；第一轴套(21)的两端连接有套设在花键轴(25)上的第二端盖(23)，第二轴套(31)的两端连接有套设在从动轴(35)上的第四端盖(33)。

6.按权利要求1所述的差速器半轴齿轮间隙测量选片机，其特征在于：所述驱动插设在第一轴套(21)内的花键轴的驱动装置包括伺服电机(13)、减速机(14)、皮带(17)及第一、二皮带轮(15、16)，伺服电机(13)及减速机(14)安装在第一端盖(22)上，与第一滑块(19)连动，第一皮带轮(15)通过减速机(14)与伺服电机(13)相连接，第二皮带轮(16)安装在花键轴上、通过皮带(17)与第一皮带轮(15)相连。

7.按权利要求1所述的差速器半轴齿轮间隙测量选片机，其特征在于：所述花键轴(25)、从动轴(35)分为两段。

8.按权利要求1所述的差速器半轴齿轮间隙测量选片机，其特征在于：所述测量头(36)为“L”形。