CN101856785A - 一种曲轴正时齿轮装配组件及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种曲轴正时齿轮装配组件及方法，其中，该装配组件包括：导向轴、以及轴向滑动套装在所述导向轴上的导向套；该方法包括：设置由导向轴和导向套构成的装配组件，并根据装配组件设置曲轴和正时齿轮；将正时齿轮安装到装配组件的导向套上；将装配组件的导向轴安装到曲轴小头上；用压装机将装配组件连同曲轴正时齿轮压装入曲轴小头，完成曲轴正时齿轮的装配。本发明所述装配组件及方法，可以克服现有技术中压装难度大、装配稳定性差及精度低等缺陷，以实现减轻压装难度、并提高装配稳定性和精度。

Description

一种曲轴正时齿轮装配组件及方法

技术领域

本发明涉及曲轴正时齿轮装配技术，具体地，涉及一种曲轴正时齿轮装配组件及方法。

背景技术

较早的柴油机曲轴小头和曲轴正时齿轮之间的装配要求是过渡配合，依靠曲轴小头上的键槽和曲轴正时齿轮上的键槽通过键来传递力矩。但是，这种结构存在一些缺陷，即，在本来就相对较小的曲轴小头上加工一个键槽，难免对曲轴小头强度造成严重破坏，以至于出现曲轴小头断裂等现象。

目前，为了克服上述缺陷，一般采用曲轴小头和曲轴正时齿轮之间的装配要求为过盈配合的结构，从而取消键传递力矩的传统办法，依靠曲轴小头和曲轴正时齿轮之间的过盈配合传递力矩。这种改进带来的直接好处是：曲轴小头的强度增加了，不容易出现曲轴小头断裂等现象。

但是，采用曲轴小头和曲轴正时齿轮之间的装配要求为过盈配合的结构，给装配工艺中的装配过程增加了难度：由于过盈量增大，压装时需要更大的压装力才能成功压装曲轴正时齿轮；由于正时齿轮和曲轴相互之间相对角度要求，失去了键的自然定位，在装配时首先要找到正时齿轮相对曲轴的正确的角度位置，还要保证正时齿轮被成功压装入曲轴小头之后的角度位置是正确的，即在压装正时齿轮与曲轴的整个过程中正时齿轮和曲轴之间的角度都是保持正确的。

在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中曲轴正时齿轮装配技术至少存在以下问题：

(1)压装难度大，由于正时齿轮与曲轴之间的过盈量增大，压进曲轴正时齿轮的力量和难度加大，需要很大的压装力才能将曲轴正时齿轮压进曲轴小头；

(2)装配稳定性差，将曲轴压进正时齿轮之后，正时齿轮与曲轴小头之间会产生的位置偏差，改变了正时齿轮与曲轴小头之间的相对位置，影响曲轴正时齿轮的稳定性；

(3)装配精度低，在装配曲轴和正时齿轮时，难以确定正时齿轮和曲轴小头之间的相对位置；并且，将曲轴正时齿轮压进曲轴之后，难以确定正时齿轮与曲轴小头之间的位置偏差。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中压装难度大、装配稳定性差及精度低的缺陷，提出一种曲轴正时齿轮装配组件，以实现减轻压装难度、并提高装配稳定性和精度。

进一步地，本发明的另一目的是针对现有技术中压装难度大、装配稳定性差及精度低的缺陷，提出一种曲轴正时齿轮装配方法，以实现减轻压装难度、并提高装配稳定性和精度。

为实现上述第一目的，根据本发明的一个方面，提供了一种曲轴正时齿轮装配组件，包括：导向轴、以及轴向滑动套装在所述导向轴上的导向套。

优选地，在所述导向轴远离所述导向套的一端设有定位键，所述定位键位于所述导向轴的底部。

优选地，在所述导向套远离所述导向轴的一端设有定位销，所述定位销与所述导向轴平行。

优选地，在所述导向轴靠近所述定位键的一端设有限位销，所述限位销位于所述导向轴的侧面。

优选地，在所述导向套靠近所述定位销的一端的设置肩台结构，所述肩台结构设置在所述导向套的外围。

优选地，在所述定位销远离所述定位键的一端设有弹簧。

优选地，在所述肩台结构靠近所述定位键的一端设有锁紧螺钉，所述锁紧螺钉相对所述导向套径向设置，且与所述导向轴及所述导向套可拆卸地连接。

为实现上述另一目的，根据本发明的另一个方面，提供了一种曲轴正时齿轮装配方法，包括：设置由导向轴和导向套构成的装配组件，并根据装配组件设置曲轴和正时齿轮；将正时齿轮安装到装配组件的导向套上；将装配组件的导向轴装到曲轴小头上；用压装机将装配组件连同曲轴正时齿轮压装入曲轴小头，完成曲轴正时齿轮的装配。

优选地，在所述设置装配组件、曲轴和正时齿轮步骤中，具体可以包括：在所述导向轴远离所述导向套的一端设置定位键，在所述导向套靠近所述定位键的一端设置定位销，在所述曲轴的曲轴小头的相应位置设置与所述定位键相配合的定位槽，在所述正时齿轮的相应位置设置与所述定位销相配合的定位孔。

优选地，所述定位槽是键槽，所述定位孔是销孔。

本发明各实施例的曲轴正时齿轮装配组件及方法，由于包括导向轴和导向套，在导向轴上设有定位键，在导向套上设有定位销，并且，在曲轴小头上设有与该定位键相配合的定位槽，在正时齿轮上设有与该定位销相配合的定位孔，这样，在装配曲轴与正时齿轮时，可以通过定位销固定导向套与正时齿轮之间的相对位置，通过定位键固定导向轴与曲轴小头，从而固定曲轴小头与正时齿轮之间的相对位置，从而实现减轻压装难度、并提高装配稳定性和精度。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为根据本发明曲轴正时齿轮装配组件及方法的结构示意图的轴向剖视图；

图2为根据本发明曲轴正时齿轮装配组件及方法的安装示意图的轴向剖视图；

图3为根据本发明柴油机曲轴正时齿轮装配组件及方法的方法流程示意图。

结合附图，本发明实施例中附图标记如下：

1-导向轴；2-锁紧螺钉；3-定位销；4-弹簧；5-限位销；6-导向套；7-曲轴小头；8-正时齿轮；9-压装机；10-定位键；11-肩台结构。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一

根据本发明实施例，提供了一种曲轴正时齿轮装配组件。如图1和图2所示，本实施例包括导向轴1和导向套6，其中，导向套6可以轴向滑动套装在导向轴1上。

在本实施例中，在导向轴1上，可以在远离导向套6的一端设有定位键10，定位键10位于导向轴的底部；在靠近定位键10的一端设有限位销5，限位销5位于导向轴1的侧面，用于限制导向轴1和导向套6之间的相对位置。在导向套6上，可以在远离导向轴1的一端设有定位销3，定位销3与导向轴1平行、且靠近导向轴1；在靠近定位销3的一端的设有肩台结构11，肩台结构11设置在导向套6的外围；也可以在定位销3远离定位键10的一端设有弹簧4；还可以在肩台结构11上靠近定位键10的一端径向设置锁紧螺钉2，紧锁螺钉2相对导向套6径向设置、且与导向轴1和导向套6可拆卸地连接。具体地，在锁紧螺钉2上设有外螺纹，在肩台结构11的相应位置设有与锁紧螺钉2相配合的内螺纹，在导向轴1的相应位置设置与锁紧螺钉2相配合的内螺纹，导向轴1与导向套6之间通过锁紧螺钉2螺纹配合连接。

在本实施例中，定位键10和定位销3的相互角度位置可以根据曲轴小头7与正时齿轮8之间的安装角度确定。

本实施例的曲轴正时齿轮装配组件，可以根据需要装配的曲轴小头的结构尺寸，正时齿轮的结构尺寸，以及曲轴与正时齿轮之间的装配要求进行设置。

本实施例的曲轴正时齿轮装配组件，在导向轴上设置限位销，在导向套上设有锁紧螺钉，可以限制和固定导向轴与导向套的相对位置；并且，在导向轴上还设有定位键，在导向套上设有定位销，可以在无键结构的情况下，进行大过盈配合的曲轴正时齿轮的装配；而且，在曲轴与正时齿轮装配过程中，导向轴上的定位键可以固定装配组件和曲轴小头的相对位置，导向套上的定位销可以固定正时齿轮和装配组件的相对位置，从而可以通过导向轴与导向套固定曲轴与正时齿轮的相对位置，在装配曲轴正时齿轮时，曲轴正时齿轮装配组件既可以起初定位作用，又可以在正时齿轮与曲轴的压装过程中，克服现有技术中装配曲轴正时齿轮中正时齿轮相对曲轴小头的相位角度变动的问题，保持正时齿轮和曲轴的相互角度不变，从而实现减轻压装难度，保证曲轴正时齿轮的装配精度和装配质量的稳定性。

实施例二

根据本发明实施例，提供了一种曲轴正时齿轮装配方法。如图1-图3所示，本实施例包括：

步骤301：设置装配组件，并根据装配组件对曲轴和正时齿轮8进行相应设置；具体地：

装配组件，即曲轴正时齿轮装配组件包括导向轴1和以轴向滑动方式套装在导向轴1上的导向套6，其中，在导向轴1远离导向套6的一端设有凸起的定位键10，定位键10位于导向轴1的底部，定位键10可以用于固定装配组件和曲轴小头7之间的相对位置；在导向轴1上靠近定位键10的一端设置限位销5，限位销5可以用于限制导向轴1与导向套6之间的相对位置；在导向套6靠近定位键10的一端设有定位销3，定位销3位于导向套6的内侧、且与导向轴1平行，定位销3可以用于固定装配组件和正时齿轮8之间的相对位置；在导向套6上靠近定位销3的一端的设置肩台结构11，肩台结构11位于导向套6的外围，可以用于限制压装机9的位置；在定位销3远离定位键10的一端设有弹簧4；在肩台结构11上靠近定位键10的一端径向设置锁紧螺钉2，锁紧螺钉2与导向轴1和导向套6可拆卸地连接；具体地，锁紧螺钉2上设有外螺纹，导向套6的肩台结构11上的相应位置设有与锁紧螺钉2相配合的内螺纹，在导向轴1的相应位置设置与锁紧螺钉2相配合的内螺纹，导向轴1与导向套6之间通过锁紧螺钉2螺纹配合连接；

其中，在本实施例中，限位销5可以限制导向轴1与导向套6之间的相对位置，锁紧螺钉2可以固定导向轴1与导向套6之间的相对位置；并且，定位键10用来固定装配组件和曲轴小头7之间的相对位置，定位销3用来固定装配组件和正时齿轮8之间的相对位置；这样，曲轴小头7与正时齿轮8之间的相对位置也得以固定。

相应地，在曲轴的曲轴小头7上设有与定位键10相配合的定位槽；在正时齿轮8上设有与定位销3相配合的定位孔；其中，定位键10和定位销3的相对角度位置可以根据曲轴小头7与正时齿轮8之间的安装角度确定；

其中，可以根据曲轴小头7和正时齿轮8设计曲轴正时齿轮装配组件，即根据曲轴小头7的结构尺寸，曲轴小头7上定位槽的尺寸，正时齿轮8的结构尺寸，正时齿轮8上定位孔的尺寸，曲轴与正时齿轮之间的装配要求等设计；

步骤302：将正时齿轮8安装到装配组件上；具体地：

将正时齿轮8安装到装配组件的导向轴1上，导向套6上的定位销3进入正时齿轮8上的定位孔；

步骤303：将装配组件的导向轴装到曲轴小头上；具体地：

将曲轴的曲轴小头7安装到装配组件的导向轴1上，导向轴1上的定位键10进入曲轴小头7的定位槽；

步骤304：用压装机9将装配组件连同曲轴正时齿轮压装入曲轴小头，完成曲轴正时齿轮的装配。具体地，在曲轴小头上设置定位槽，定位槽与装配组件导向轴上的定位键配合，在曲轴正时齿轮上设置定位孔，定位孔与装配组件导向套上的定位销配合，先把正时齿轮装入正时齿轮装配组件的导向轴上，导向套上的定位销进入正时齿轮上的定位孔，导向轴上的定位键进入曲轴小头的定位槽，然后直接压装完成曲轴小头与正时齿轮之间的安装。

在步骤302至步骤304中，可以先把正时齿轮8装入所述装配组件的导向轴1及定位键10上，导向套6上的定位销3进入正时齿轮上的定位孔。导向轴1及定位键上的定位键起到固定导向轴及定位键1和曲轴小头7的相对位置固定，导向套6的定位销3起到固定正时齿轮8和导向套6相对位置的作用，而导向轴及定位键1和导向套6的相对相位位置是固定的，这样正时齿轮8和曲轴小头7的相对相位位置也就固定下来。正时齿轮压装机9通过导向套6把正时齿轮压进曲轴小头7。

其中，装配组件上的定位键10为凸起的键，定位销3为浮动的销，可以分别装入曲轴小头7上的定位槽和曲轴正时齿轮8上的定位孔，在压装曲轴与正时齿轮8的过程中，可以保证定位槽和定位孔之间的方向及角度保持一致。在本实施例中，曲轴小头7上有定位槽，曲轴正时齿轮装配组件上导向工装上有定位键10和定位销3，曲轴正时齿轮装配组件可以准确地对准曲轴小头7上的定位槽；正时齿轮8上有定位孔，曲轴正时齿轮装配组件中导向套6上的定位销3进入正时齿轮8上的定位孔，导向套6上的定位销3相对正时齿轮的角度位置也确定了，曲轴正时齿轮装配组件的导向轴1相对导向套6可以轴向滑动，但不能转动，以保证正时齿轮8在压进曲轴小头7的过程中，正时齿轮8相对曲轴的相位角度保持不变，且能压装到位。在本实施例中，定位槽可以是长形键槽，定位孔可以是销孔。

在本实施例中，进行曲轴正时齿轮装配时，先把正时齿轮装入曲轴正时齿轮导向工装，再把正时齿轮装入曲轴小头。所述的曲轴正时齿轮装配组件根据曲轴小头和正时齿轮设计，即根据曲轴小头结构尺寸，曲轴小头定位槽尺寸，正时齿轮结构尺寸，正时齿轮定位孔尺寸，以及曲轴与正时齿轮之间的装配要求等进行设计。正时齿轮装配组件分为导向轴和导向套两个主要部分，导向轴和导向之间可以轴向滑动，但不可以转动，也就是导向轴的定位键的位置和定位销的方向始终保持一致的。导向轴定位键设置在导向轴前端边缘。导向套上定位销设置在导向套前端，定位销后端设置一弹簧以增加使用时的灵活性，依靠定位键和定位销的相互配合，使导向轴和导向套上的键相对方向始终保持一致。在导向轴侧面设置一个限位销，导向套与限位销对应位置设置一轴向长槽，用于限定导向轴和导向套的相互位置。

在本实施例中，装配组件包括导向轴和导向套，导向套与导向轴以可以轴向滑动的方式套装在一起，导向轴前端设置凸起的定位键，导向套前端设置定位销。装配方法使用所述的装配组件，并在曲轴小头上设置定位槽，在曲轴正时齿轮上设置定位孔，先把正时齿轮装入正时齿轮装配组件的导向轴上，导向套上的定位销进入正时齿轮上的定位孔，导向轴上的定位键进入曲轴小头的定位槽，然后直接压装完成曲轴小头与正时齿轮之间的安装。本发明克服了在曲轴正时齿轮压装过程中曲轴正时齿轮相对曲轴小头的相位角度变动的现象，保证了曲轴正时齿轮的装配精度和装配质量的稳定性。

本实施例的曲轴正时齿轮装配方法，由于设置装配组件，并对曲轴和正时齿轮进行相应设置，通过该装配组件进行曲轴正时齿轮的装配，从而可以实现压装难度小、并提高装配稳定性和精度。本实施例中所采用的装配组件具有定位和导向作用，利用正时齿轮装配组件的定位和导向作用进行压装，克服了在正时齿轮压装时的定位难的问题，克服了正时齿轮在压装过程中与曲轴相互角度的变化的现象，保证了曲轴正时齿轮的装配精度和装配质量的稳定性。由于在曲轴小头上设置的定位槽仅用于定位作用，不用于传递力矩，仅需较小的尺寸，且位于靠近曲轴小头的端面处，不影响曲轴小头的强度。

综上所述，本发明各实施例可以设置装配组件、并根据装配组件对曲轴和正时齿轮进行相应设置，再通过装配组件进行曲轴正时齿轮的装配，可以确定曲轴正时齿轮和曲轴之间的相对位置，使得曲轴与正时齿轮之间可以无键连接，靠加大曲轴小头和曲轴正时齿轮之间的过盈量传递力矩的装配曲轴正时齿轮；而且，在压装具有过盈配合的曲轴正时齿轮的过程中，可以保持正时齿轮和曲轴之间的相互角度不变；进而实现压装难度小、并提高装配稳定性和精度。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种曲轴正时齿轮装配组件，其特征在于，包括：导向轴、以及轴向滑动套装在所述导向轴上的导向套。

2.根据权利要求1所述的曲轴正时齿轮装配组件，其特征在于，在所述导向轴远离所述导向套的一端设有定位键，所述定位键位于所述导向轴的底部。

3.根据权利要求1所述的曲轴正时齿轮装配组件，其特征在于，在所述导向套远离所述导向轴的一端设有定位销，所述定位销与所述导向轴平行。

4.根据权利要求1或2所述的曲轴正时齿轮装配组件，其特征在于，在所述导向轴靠近所述定位键的一端设有限位销，所述限位销位于所述导向轴的侧面。

5.根据权利要求1或3所述的曲轴正时齿轮装配组件，其特征在于，在所述导向套靠近所述定位销的一端的设置肩台结构，所述肩台结构设置在所述导向套的外围。

6.根据权利要求3所述的曲轴正时齿轮装配组件，其特征在于，在所述定位销远离所述定位键的一端设有弹簧。

7.根据权利要求5所述的曲轴正时齿轮装配组件，其特征在于，在所述肩台结构靠近所述定位键的一端设有锁紧螺钉，所述锁紧螺钉相对所述导向套径向设置，且与所述导向轴及所述导向套可拆卸地连接。

8.一种曲轴正时齿轮装配方法，其特征在于，包括步骤：

a、设置由导向轴和导向套构成的装配组件，并根据装配组件设置曲轴和正时齿轮；

b、将正时齿轮安装到装配组件的导向套上；

c、将装配组件的导向轴装到曲轴小头上；

d、用压装机将装配组件连同曲轴正时齿轮压装入曲轴小头，完成曲轴正时齿轮的装配。

9.根据权利要求8所述的曲轴正时齿轮装配方法，其特征在于，在所述步骤a中，具体包括：在所述导向轴远离所述导向套的一端设置定位键，在所述导向套靠近所述定位键的一端设置定位销，在所述曲轴的曲轴小头的相应位置设置与所述定位键相配合的定位槽，在所述正时齿轮的相应位置设置与所述定位销相配合的定位孔。

10.根据权利要求9所述的曲轴正时齿轮装配方法，其特征在于，所述定位槽是键槽，所述定位孔是销孔。

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