CN102528427B - 一种发动机曲轴链轮压装夹具 - Google Patents

Abstract

一种发动机曲轴链轮压装夹具，它包括角度限位支撑、限位块、V型支撑、夹紧装置和底板，所述底板水平布置，所述角度限位支撑、限位块、V型支撑、夹紧装置均固定在底板上，所述角度限位支撑用于限定曲轴工件的摆放姿态，安装在曲轴第二连杆颈的下面，它与曲轴第二连杆颈的配合面倾斜布置，该配合面与底板夹角为β。本发明不仅能减轻操作者劳动强度，提高生产效率，而且避免了夹具的频繁拆卸，使夹具的定位精度稳定，保证了曲轴链轮的装配质量。

Description

一种发动机曲轴链轮压装夹具

技术领域

本发明涉及一种发动机曲轴链轮压装的定位装置，尤其适用于两种不同曲拐半径的曲轴，属发动机技术领域。

背景技术

发动机曲轴以链传动方式驱动凸轮轴时，为了匹配发动机的配气相位，曲轴链轮必须以设定的安装角度与曲轴装配。目前曲轴链轮的安装普遍采用由压装机构将链轮压装到曲轴前端的方式，相应曲轴链轮压装夹具设计为可调式结构，通过两组锥形定位销来保证压装角度。当不同曲拐半径的曲轴工件切换时，需要操作人员重新调整夹具位置，并对首件压装工件进行检验，不仅操作者劳动强度大，而且存在着反复调试，影响生产进度的缺陷，另外，夹具的频繁拆装加快了定位销孔的磨损，影响到工件的压装精度。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种结构简单、通用性强、能降低操作者劳动强度、提高生产效率、保证工件装配精度的发动机曲轴链轮压装夹具。

本发明所述问题是以下述技术方案实现的：

一种发动机曲轴链轮压装夹具，它针对曲轴曲拐半径分别为R1、R2的两种曲轴工件，它包括角度限位支撑、限位块、V型支撑、夹紧装置和底板，所述底板水平布置，所述角度限位支撑、限位块、V型支撑、夹紧装置均固定在底板上，所述角度限位支撑用于限定曲轴工件的摆放姿态，安装在曲轴第二连杆颈的下面，它与曲轴第二连杆颈的配合面倾斜布置，该配合面与底板夹角为β。

上述发动机曲轴链轮压装夹具，当设定曲拐半径为R1的曲轴第二连杆颈水平放置时β= arctan [R2*sinΔα/( R1- R2*cosΔα)]，当设定曲拐半径为R2的曲轴第二连杆颈水平放置时，β=arctan[R1*sinΔα/( R1 *cosΔα- R2)]，其中Δα为两种工件的压装角度差。

上述发动机曲轴链轮压装夹具，所述限位块设有底座和垂直壁，所述底座与底板固定连接，所述垂直壁位于曲轴前端第一曲拐的两个曲柄之间，其侧面与曲轴前端第一曲柄侧壁贴合，限位块用于承受曲轴链轮压装时的压装力。

上述发动机曲轴链轮压装夹具，所述V型支撑包括用于支撑曲轴两端主轴颈的V型支撑块一和V型支撑块二，它们均设有V型工作面，其工作面中心线与压装机构压头的中心线重合。

上述发动机曲轴链轮压装夹具，所述夹紧装置布置在曲轴后端第一曲柄的侧边，夹紧装置用于压紧曲轴工件，保证曲轴的第二连杆颈与角度限位支撑贴合。

本发明对发动机曲轴链轮压装夹具进行优化设计，它与曲轴链轮压装机构配合，使曲轴链轮以设定的压装角度与曲轴装配在一起，从而保证了发动机合理的配气相位。本发明结构中的限位块、V型支撑和夹紧装置通用性强，可适用于多种尺寸规格的曲轴工件；本发明根据两种不同曲拐半径曲轴链轮的压装角度，设计了适用于两种曲轴工件的角度限位支撑与曲轴第二连杆颈的配合面结构，当上述两种曲轴工件切换时，压装夹具不需拆卸调整，减轻了操作者劳动强度，提高了装配效率，如：现有压装夹具为可调式结构，通过两组锥形定位销定位保证压装角度。当产品切换时，需要操作人员重新调整夹具位置，并对压装初物进行检验，不合格，需要再次调整夹具，直到检验合格后，再进行生产，每次换型调整时间约1小时。采用本发明换型时无需调整，而且由于避免了夹具的频繁拆卸，使夹具的定位精度稳定，保证了曲轴链轮的装配质量。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明的主视图；

图2是本发明的俯视图；

图3是图1中A向视图；

图4是曲轴链轮压装角度示意图；

图5是角度限位支撑的侧视图；

图6是两种不同曲拐半径曲轴位置关系示意图；

图7、图8是两种不同曲拐半径曲轴位置关系数学模型。

图中各标号为：1、V型支撑块一，2、夹紧装置，3、角度限位支撑，3-1、角度限位支撑与曲轴第二连杆颈的配合面，4、限位块，5、V型支撑块二，6、压装机构，6-1、压头，7、底板，8、曲轴，8-1、曲轴主轴颈，8-2、曲轴第二连杆轴颈，9、链轮。

具体实施方式

参看图 1、图2、图5，本发明为曲轴曲拐半径分别为R1、R2的两种曲轴工件的通用链轮压装夹具，其构成中包括角度限位支撑3、限位块4、V型支撑、夹紧装置2和底板7，所述底板7水平布置，所述角度限位支撑3、限位块4、V型支撑、夹紧装置2均固定在底板7上，所述角度限位支撑3用于限定曲轴8的摆放姿态，安装在曲轴第二连杆颈8-2的下面，它与曲轴第二连杆颈的配合面倾斜布置，该配合面与底板7夹角为β。

参看图1、图2，本发明中的限位块4设有底座和垂直壁，所述底座与底板7固定连接，所述垂直壁位于曲轴前端第一曲拐的两个曲柄之间，其侧面与曲轴前端第一曲柄侧壁贴合，限位块4用于承受曲轴链轮压装时的压装力。

参看图1、图2、图3，本发明中的V型支撑包括用于支撑曲轴两端主轴颈8-1的V型支撑块一1和V型支撑块二5，它们均设有V型工作面，其工作面中心线与压装机构压头6-1的中心线重合。

参看图1、图2、图3，本发明中的夹紧装置2布置在曲轴后端第一曲柄的侧边，夹紧装置2用于压紧曲轴8，保证曲轴第二连杆颈8-2与角度限位支撑3贴合。

参看图1、图2、图3，本发明的工作过程是：

将曲轴的第一、五主轴颈分别放置在V型支撑块二5和V型支撑块一1上，将曲轴第二连杆颈8-2贴靠在角度限位支撑3上，并使限位块4的垂直壁位于曲轴前端第一曲拐的两个曲柄之间，其侧面与曲轴前端第一曲柄侧壁贴合，锁死夹紧装置2，将曲轴链轮9放置在压装机构压头6的夹具上，操作者双手启动按钮，压装机构的驱动装置动作，将曲轴链轮9压装到曲轴前端。 

参看图4、图5、图6、图7、图8，本发明的设计原理是：

下面结合具体实施例说明本发明适用于两种不同曲拐半径曲轴工件的原理，针对两种曲轴的曲拐半径的差别（第一种为R1=42.2mm，第二种为R2=36.6mm）和两种压装角度（第一种为α1=80°±0.2°，第二种为α2=78°±0.2°，两种工件的压装角度差Δα=2°）的差别，建立数学模型，设定第一种工件的曲轴第二连杆颈8-2水平放置（参见图7数学模型），以主轴颈8-1为圆心，将第二种工件的曲拐半径逆时针转2°，此时两连杆颈中心连线（即两连杆颈公切线）同底板的夹角β= arctan [R2*sinΔα/( R1- R2*cosΔα)]，在本实施例中β= 13°，此角度即为角度限位支撑3工作面与底板9之间的夹角。当设定第二种工件的曲轴第二连杆颈8-2水平放置（参见图8数学模型），以主轴颈8-1为圆心，将第一种工件的曲拐半径逆时针转2°，此时两连杆颈中心连线（即两连杆颈公切线）同底板的夹角

β=arctan[R1*sinΔα/( R1 *cosΔα- R2)]，可根据此角度值确定角度限位支撑3工作面与底板9之间的夹角。

本发明依据两种曲轴曲拐半径及压装角度的差别，建立数学模型，设计出合理的夹具结构，实现了两种曲轴与链轮压装的自动换型。当限位支撑3磨损，链轮压装角度接近产品设计下限时，可通过计算得出限位支撑磨损数值，将限位支撑垫高此数值的厚度后，链轮压装角度可提高至产品设计上限，从而在保证产品质量前提下，既延长了该夹具的使用寿命，又减少调整频次。另外，当两种产品的产量不一致时，可将限位支撑3与底板9的夹角依据生产比例做适当的调整，使限位支撑3的磨损达到一致。

Claims (4)

1.一种发动机曲轴链轮压装夹具，其特征是，它包括角度限位支撑（3）、限位块（4）、V型支撑、夹紧装置（2）和底板（7）；所述底板（7）水平布置；所述角度限位支撑（3）、限位块（4）、V型支撑、夹紧装置（2）均固定在底板（7）上；所述角度限位支撑（3）用于限定曲轴（8）的摆放姿态，安装在曲轴第二连杆颈（8-2）的下面，它与曲轴第二连杆颈的配合面倾斜布置，所述配合面与底板（7）夹角为β；

当设定曲拐半径为R1的曲轴第二连杆颈水平放置时β= arctan [R2*sinΔα/( R1- R2*cosΔα)]；当设定曲拐半径为R2的曲轴第二连杆颈水平放置时，β=arctan[R1*sinΔα/( R1 *cosΔα- R2)]，其中Δα为两种工件的压装角度差。

2.根据权利要求1所述的发动机曲轴链轮压装夹具，其特征是，所述限位块（4）设有底座和垂直壁，所述底座与底板（7）固定连接，所述垂直壁位于曲轴前端第一曲拐的两个曲柄之间，其侧面与曲轴前端第一曲柄侧壁贴合，限位块（4）用于承受曲轴链轮压装时的压装力。

3.根据权利要求1或2所述的发动机曲轴链轮压装夹具，其特征是，所述V型支撑包括用于支撑曲轴两端主轴颈（8-1）的V型支撑块一（1）和V型支撑块二（5），它们均设有V型工作面，其工作面中心线与压装机构压头（6-1）的中心线重合。

4.根据权利要求3所述的发动机曲轴链轮压装夹具，其特征是，所述夹紧装置（2）布置在曲轴后端第一曲柄的侧边，夹紧装置（2）用于压紧曲轴（8），保证曲轴第二连杆颈（8-2）与角度限位支撑（3）贴合。

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