CN102606634B - 一种齿轮轴两端斜齿轮的对中装置及其制造、装配方法 - Google Patents

Abstract

一种齿轮轴两端斜齿轮的对中装置，包括齿轮轴、以及同轴设置于齿轮轴两端的第一斜齿轮和第二斜齿轮，所述齿轮轴的两端面分别设置有第一定位孔和第二定位孔，所述第一定位孔和第二定位孔同轴设置于齿轮轴的两端；通过“一面两销”的结构对斜齿轮和齿轮轴端部进行连接，替代了现有结构中键槽等连接方式，无需在齿轮轴、及斜齿轮上增设键槽，有利于保证齿轮轴、及斜齿轮的强度，并可将齿轮轴和斜齿轮的尺寸做得更小，从而进一步减轻重量、提高传动效率。

Description

一种齿轮轴两端斜齿轮的对中装置及其制造、装配方法

技术领域

本发明涉及一种用于同轴对中的装置和方法，尤其是一种泥浆泵中电机齿轮轴两端斜齿轮的对中装置和方法。

背景技术

钻井泥浆泵被誉为钻机的心脏，从全世界钻出第一口具有商业价值的钻机使用钻井泥浆泵开始，已经有100多年的历史。这100多年以来，人们不断探索，致力于研发出功率大，结构紧凑、重量轻的泥浆泵。

在诸多的改进中，减少泥浆泵电机的齿轮轴和泥浆泵曲轴之间的传动链级数的方式在减轻重量、提高传动效率等方面的效果尤为明显。作为比较理想的方案，在变频齿轮轴与泥浆泵的曲轴之间通过一级斜齿轮副传动，满足泥浆泵的传动需求。

基于斜齿轮副传动的方式，以下两种为较优选的结构：

1、在泥浆泵电机齿轮轴的两端均设置一对斜齿轮副，可优化泥浆泵电机齿轮轴两端的受力情况。

出于受力平衡的考虑，为了避免齿轮轴单端受力，在理想情况下，将齿轮轴的两端均安装一对斜齿轮副可使齿轮轴两端的受力更加平衡。

目前常采用划线法实现辅助装配，即：首先在齿轮轴两端沿同一径向划出对中基准线，然后再在两个斜齿轮上画出相应的对中基准线，将斜齿轮加热升温以后，套装入齿轮轴上，再将齿轮轴、斜齿轮的对中基准线对准，冷却至常温后实现装配和大致对中。

但由于分设于齿轮轴两端的斜齿轮在安装过程中难以准确对正、误差大，因此齿轮轴两端的斜齿轮副难以实现同步啮合，整体受力情况、以及斜齿轮副的寿命均不理想，这样的优选结构不能很好地运用于实践。

2、以锥面不加键、通过过盈配合的方式代替键连接，取消设置于泥浆泵电机齿轮轴、以及斜齿轮上的键槽，可在保证齿轮轴强度的情况下、减小齿轮轴、及斜齿轮的尺寸，从而进一步减轻重量、提高传动效率。

但是采用过盈配合替代键连接，仍然存在齿轮轴两端的斜齿轮在安装过程中难以准确对正的问题，装配精度不高。

因此，如何将斜齿轮精确地装配于齿轮轴的两端、并使位于齿轮轴两端的斜齿轮同步转动，是能否精简泥浆泵结构、减轻其重量、并提高传动效率的关键问题。

发明内容

本发明的目的是：提供一种结构简单，对正、定位精确的用于泥浆泵中的齿轮轴两端斜齿轮的对中装置。

为解决上述技术问题，本发明提供了以下技术方案：

一种齿轮轴两端斜齿轮的对中装置，包括齿轮轴、以及同轴设置于齿轮轴两端的第一斜齿轮和第二斜齿轮，所述齿轮轴的一端设置有第一定位孔，所述齿轮轴的另一端设置有第二定位孔，所述第一定位孔和第二定位孔同轴设置；所述第一斜齿轮上设置有第三定位孔，所述第二斜齿轮上设置有第四定位孔；所述第三定位孔与第四定位孔同轴设置；还包括第一定位板和第二定位板；所述第一定位板上设置有第一贯穿孔和第三贯穿孔，所述第二定位板上设置有第二贯穿孔和第四贯穿孔；所述第一贯穿孔与第一定位孔同轴，所述第一定位板上设置有第一菱形销，所述第一菱形销通过第一贯穿孔及第一定位孔、将第一定位板与齿轮轴连接；所述第三贯穿孔与第三定位孔同轴，所述第一定位板上设置有第一圆柱销，所述第一圆柱销通过第三贯穿孔及第三定位孔、将第一定位板与第一斜齿轮连接；所述第二贯穿孔与第二定位孔同轴，所述第二定位板上设置有第二菱形销，所述第二菱形销通过第二贯穿孔及第二定位孔、将第二定位板与齿轮轴连接；所述第四贯穿孔与第四定位孔同轴，所述第二定位板上设置有第二圆柱销，所述第二圆柱销通过第四贯穿孔及第四定位孔、将第二定位板与第二斜齿轮连接。

采用这样的结构，通过“一面两销”的结构对斜齿轮和齿轮轴端部进行连接，替代了现有结构中键槽等连接方式，无需在齿轮轴、及斜齿轮上增设键槽，有利于保证齿轮轴、及斜齿轮的强度，并可将齿轮轴和斜齿轮的尺寸做得更小，从而进一步减轻重量、提高传动效率。

优选的，所述第一定位板设置有第三菱形销，所述第二定位板上设置有第四菱形销，所述第一定位板通过所述第三菱形销与所述第一斜齿轮连接，所述第二定位板通过所述第四菱形销与所述第二斜齿轮连接。

采用这样的结构，借助前述“一面两销”定位时的圆柱销，斜齿轮和定位板之间增设一组菱形销以后，可在斜齿轮和定位板之间形成“一面两销”定位，使斜齿轮和定位板在套入至齿轮轴之前连接为一个整体，限制了斜齿轮和定位板之间的相对运动，有利于提高后续装配时的定位精度。

优选的，所述第一斜齿轮的压力线和所述第二斜齿轮的压力线相交于所述第一斜齿轮与第二斜齿轮在所述齿轮轴上的对称面，所述对称面垂直于所述齿轮轴的轴线。

齿轮轴在旋转时，两端的斜齿轮均同步转动，避免两端斜齿轮交错啮合，从而提高了两端斜齿轮的使用寿命；并且优化了齿轮轴的受力情况，避免因两端斜齿轮转动不同步，优化了齿轮轴的受力情况、从而提高了其使用寿命。

需要说明的是，所述对称面，亦为齿轮轴轴向的中垂面，所述第一斜齿轮、第二斜齿轮相对于所述对称面对称设置于齿轮轴两端。

所述第一斜齿轮的压力线和第二斜齿轮的压力线相交于所述齿轮轴的对称面，亦是位于齿轮轴两端的第一斜齿轮、第二斜齿轮的螺旋角的延长线相交于对称面上。

在齿轮轴两端的斜齿轮均采用这样的方式对中连接时，保证了所述第三定位孔与第四定位孔同轴时，所述第一斜齿轮和第二斜齿轮的齿廓线在垂直于齿轮轴轴线的平面内的投影相互重合，提高了对中精度。

优选的，所述第一定位板、和第二定位板上各设置有至少一个螺钉，所述第一定位板和第二定位板通过螺钉分别与第一斜齿轮、第二斜齿轮连接。

采用这样的结构，增加结构的稳定性，进一步提高对中精度。

优选的，所述第一定位板上设置有第一螺钉和第二螺钉，所述第一螺钉、第二螺钉相对于第一斜齿轮中心对称设置；所述第二定位板上设置有第三螺钉和第四螺钉，所述第三螺钉、第四螺钉相对于第二斜齿轮中心对称设置。

采用这样的结构，可进一步增加结构的稳定性，并提高齿轮轴两端的动平衡精度，优化齿轮轴的受力情况。

优选的，所述第一斜齿轮的内孔呈锥状，所述第二斜齿轮的内孔呈锥状，所述齿轮轴一端外形与所述第一斜齿轮的内孔相适配的同时,所述齿轮轴另一端外形与所述第二斜齿轮的内孔相适配。

采用锥面不加键的大过盈量的方式、结合“一面两销”的方式进行装配，具有连接尺寸小、传递扭矩大、拆装方便的有益效果。

优选的，所述第一菱形销与第一贯穿孔过盈配合，所述第一菱形销与第一定位孔间隙配合；所述第一圆柱销与第三贯穿孔过盈配合，所述第一圆柱销与第三定位孔间隙配合；所述第二菱形销与第二贯穿孔过盈配合，所述第二菱形销与第二定位孔间隙配合；所述第二圆柱销与第四贯穿孔过盈配合；所述第二圆柱销与第四定位孔间隙配合。

采用这样的结构，拆装方便、且连接稳定。

优选的，所述第一菱形销与第三菱形销相对于第一斜齿轮中心对称设置；所述第二菱形销与第四菱形销相对于第二斜齿轮中心对称设置。

采用这样的结构，可进一步增加结构的稳定性，并提高齿轮轴两端的动平衡精度，优化齿轮轴的受力情况。

一种上述齿轮轴两端斜齿轮的对中装置的制造方法，包括以下步骤：a、加工第一定位孔和第二定位孔：首先将齿轮轴夹持在数控机床上，然后走刀、并在齿轮轴的两端加工出第一定位孔和第二定位孔；

b、将所述第一斜齿轮和所述第二斜齿轮的齿廓线对齐,使所述第一斜齿轮和所述第二斜齿轮的齿廓线相交于所述第一斜齿轮和所述第二斜齿轮的中平面上，再加工所述第三定位孔和所述第四定位孔；c、在第一定位板和第二定位板上，加工出第一贯穿孔、第三贯穿孔以及第二贯穿孔、第四贯穿孔。

在数控机床上同步加工出第一定位孔和第二定位孔，可保证第一定位孔与第二定位孔之间的同轴度；同时，在第一斜齿轮、第二斜齿轮的齿廓线对准以后，加工第三定位孔和第四定位孔，保证两个斜齿轮在装配于齿轮轴两端以后，齿廓线在垂直于齿轮轴的平面内相互重合，保证两个斜齿轮随齿轮轴同步转动；且在定位板上加工贯穿孔加工容易，两个定位板上贯穿孔的孔间距易于控制。

一种利用上述的齿轮轴两端斜齿轮的对中装置的装配方法，包括以下步骤：a、所述第一菱形销以过盈配合的方式装配在所述第一定位板上，所述第一圆柱销以过盈配合的方式装配在所述第一定位板上，所述第三菱形销以过盈配合的方式装配在所述第一定位板上；所述第二菱形销以过盈配合的方式装配在所述第二定位板上，所述第二圆柱销以过盈配合的方式装配在所述第二定位板上，所述第四菱形销以过盈配合的方式装配在所述第二定位板上；

b、所述第一定位板与所述第一斜齿轮销接，所述第二定位板与所述第二斜齿轮销接，其中，所述第一圆柱销与所述第一斜齿轮间隙配合，所述第三菱形销与所述第一斜齿轮间隙配合；所述第二圆柱销与所述第二斜齿轮间隙配合，所述第四菱形销与所述第二斜齿轮间隙配合；

c、第一斜齿轮、第二斜齿轮加热至200℃以上并保温，保温时间大于等于20分钟；d、加热后的所述第一斜齿轮通过所述第一定位板上的所述第一菱形销装配在所述齿轮轴的一端；加热后的所述第二斜齿轮通过所述第二定位板上的所述第二菱形销装配在所述齿轮轴的另一端；e、冷却至常温。

采用这样的方法，具有装配方便、对中精度高的有益效果。

优选的，所述步骤e以后，将第一定位板和第二定位板从齿轮轴的两端拆卸。当完成对中装配以后，将定位板拆离，可进一步提高传动效率，并减轻自重。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过“一面两销”的结构对斜齿轮和齿轮轴端部进行连接，替代了现有结构中键槽等连接方式，无需在齿轮轴、及斜齿轮上增设键槽，有利于保证齿轮轴、及斜齿轮的强度，并可将齿轮轴和斜齿轮的尺寸做得更小，从而进一步减轻重量、提高传动效率。

附图说明

图1为本发明齿轮轴两端斜齿轮的对中装置的爆炸示意图；

图2为本发明齿轮轴两端斜齿轮的对中装置的示意图；

图3为本发明齿轮轴两端斜齿轮的对中装置的其中一种实施方式的侧视图；

图4为本发明齿轮轴两端斜齿轮的对中装置的其中一种实施方式的局部放大示意图；

图5为本发明齿轮轴两端斜齿轮的对中装置的一种实施方式的示意图；

图6为本发明齿轮轴两端斜齿轮的对中装置的另一种实施方式的示意图。

附图标记如下：齿轮轴—1；第一定位孔—1a；第二定位孔—1b；第一斜齿轮—2；第三定位孔—2a；第二斜齿轮—3；第四定位孔—3a；第一定位板—4；第一贯穿孔—4a；第三贯穿孔—4b；第二定位板—5；第二贯穿孔—5a；第四贯穿孔—5b；第一菱形销—6a；第二菱形销—6b；第一圆柱销—7a；第二圆柱销—7b；第一螺钉—8a；第二螺钉—8b；第三螺钉—8c；第四螺钉—8d；第三菱形销—9a；第四菱形销—9b。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。

本发明的实施方式不限于以下实施例，在不脱离本发明宗旨的前提下做出的各种变化均属于本发明的保护范围之内。

实施例1

请参阅图1至图6，本实施例齿轮轴两端斜齿轮的对中装置包括齿轮轴1、以及同轴设置于齿轮轴1两端的第一斜齿轮2和第二斜齿轮3，

所述齿轮轴1的两端面分别设置有第一定位孔1a和第二定位孔1b，所述第一定位孔1a和第二定位孔1b同轴设置于齿轮轴1的两端；第一定位孔1a和第二定位孔1b可通过数控机床在加工时同步加工，从而保证第一定位孔1a和第二定位孔1b之间的同轴精度。

所述第一斜齿轮2上设置有第三定位孔2a，所述第二斜齿轮3上设置有第四定位孔3a；所述第三定位孔2a、第四定位孔3a的轴线均与齿轮轴1的轴线平行，所述第三定位孔2a与第四定位孔3a同轴设置；还包括第一定位板4和第二定位板5；所述第一定位板4上设置有第一贯穿孔4a和第三贯穿孔4b，所述第二定位板5上设置有第二贯穿孔5a和第四贯穿孔5b；所述第一贯穿孔4a与第一定位孔1a同轴，所述第一定位板4上设置有第一菱形销6a，所述第一菱形销6a通过第一贯穿孔4a及第一定位孔1a、将第一定位板4与齿轮轴1连接；所述第三贯穿孔4b与第三定位孔2a同轴，所述第一定位板4上设置有第一圆柱销7a，所述第一圆柱销7a通过第三贯穿孔4b及第三定位孔2a、将第一定位板4与第一斜齿轮2连接；所述第二贯穿孔5a与第二定位孔1b同轴，所述第二定位板5上设置有第二菱形销6b，所述第二菱形销6b通过第二贯穿孔5a及第二定位孔1b、将第二定位板5与齿轮轴1连接；所述第四贯穿孔5b与第四定位孔3a同轴，所述第二定位板5上设置有第二圆柱销7b，所述第二圆柱销7b通过第四贯穿孔5b及第四定位孔3a、将第二定位板5与第二斜齿轮3连接。通过上述部件进行“一面两销”定位，结构简单、装配方便、对中精度高。

在其余实施方式中，第一斜齿轮2和第二斜齿轮3亦可是直齿轮，并与上述装配对中结构相适配，同样可完成对中装配。

本实施例所述齿轮轴两端斜齿轮的对中装置的制造方法，包括以下步骤：

a、加工第一定位孔1a和第二定位孔1b：

首先将齿轮轴1装夹在数控机床上，在不改变装夹状态的情况下，控制刀具移动、走刀，并在齿轮轴1的两端加工出第一定位孔1a和第二定位孔1b；

由于齿轮轴1在数控机床上仅装夹一次，完成装夹以后，即先后在其两端加工第一定位孔1a和第二定位孔1b，因此，与其余方法加工第一定位孔1a和第二定位孔1b相比，采用这样的方法，使第一定位孔1a和第二定位孔1b具有更高的同轴度。

b、加工第三定位孔2a和第四定位孔3a：先将第一斜齿轮2和第二斜齿轮3的齿廓线对齐，再加工第三定位孔2a和第四定位孔3a；

即先将第一斜齿轮2和第二斜齿轮3叠放、并将其外轮廓线相互对齐，再沿斜齿轮的轴向钻孔，一次钻孔即并分别在第一斜齿轮2、第二斜齿轮3上形成第三定位孔2a、第四定位孔3a，保证了装配后的精度。

c、在第一定位板4和第二定位板5上，加工出第一贯穿孔4a、第三贯穿孔4b以及第二贯穿孔5a、第四贯穿孔5b。

根据同轴装配时，第一定位孔1a及第三定位孔2a的轴间距、或第二定位孔1b及第四定位孔3a的轴间距，将第一定位板4和第二定位板5叠合后，在第一定位板4和第二定位板5上钻出第一贯穿孔4a、第三贯穿孔4b以及第二贯穿孔5a、第四贯穿孔5b。 

利用本实施例的齿轮轴两端斜齿轮的对中装置的装配方法，包括以下步骤：

首先，将“一面两销”定位的定位板与菱形销、圆柱销先装配为一体，具体的：

a、将第一菱形销6a以过盈配合的方式装配在第一定位板4上，第一圆柱销7a以过盈配合的方式装配在第一定位板4上，第三菱形销9a以过盈配合的方式装配在第一定位板4上；将第二菱形销6b以过盈配合的方式装配在第二定位板5上，第二圆柱销7b以过盈配合的方式装配在第二定位板5上，第四菱形销9b以过盈配合的方式装配在第二定位板5上。

再把斜齿轮与定位板连为一体，具体的：

b、将第一定位板4与第一斜齿轮2销接，第二定位板5与第二斜齿轮3销接，其中，第一圆柱销7a与第一斜齿轮2间隙配合，第三菱形销9a与第一斜齿轮2间隙配合；第二圆柱销7b与第二斜齿轮3间隙配合，第四菱形销9b与第二斜齿轮3间隙配合；

再升温扩大尺寸，以便于装配，具体的：

c、将第一斜齿轮2、第二斜齿轮3加热至200℃以上并保温，保温时间大于等于20分钟；

d、将加热后的第一斜齿轮2通过第一定位板4上的第一菱形销6a定位并装配在齿轮轴1的一端；将加热后的第二斜齿轮3通过第二定位板5上的第二菱形销6b定位并装配在齿轮轴1的另一端；

e、冷却至常温。

完成上述操作后，可将第一定位板4及第二定位板5拆除。

实施例2

请参阅图1至图6，本实施方式中，在第一定位板4上设置有第三菱形销9a，在第二定位板5上设置有第四菱形销9b，第一定位板4通过第三菱形销9a与第一斜齿轮2连接，第二定位板5通过第四菱形销9b与第二斜齿轮3连接，进一步增加连接的稳定性和对中的精度。

借助前述“一面两销”定位时的圆柱销，斜齿轮和定位板之间增设一组菱形销以后，可在斜齿轮和定位板之间形成“一面两销”定位，使斜齿轮和定位板在套入至齿轮轴之前连接为一个整体，限制了斜齿轮和定位板之间的相对运动，有利于提高后续装配时的定位精度，具体如下：

第一定位板4通过第三菱形销9a和第一圆柱销7a与第一斜齿轮2形成“一面两销”定位结构；第二定位板5通过第四菱形销9b和第二圆柱销7b与第二斜齿轮3形成“一面两销”定位结构。

为了保持齿轮轴1两端的动平衡精度，第一菱形销6a与第三菱形销9a相对于第一斜齿轮2中心对称设置；第二菱形销6b与第四菱形销9b相对于第二斜齿轮3中心对称设置。

本实施例齿轮轴两端斜齿轮的对中装置的制造方法，包括以下步骤：

a、加工第一定位孔1a和第二定位孔1b：

首先将齿轮轴1装夹在数控机床上，在不改变装夹状态的情况下，控制刀具移动、走刀，并在齿轮轴1的两端加工出第一定位孔1a和第二定位孔1b；

由于齿轮轴1在数控机床上仅装夹一次，完成装夹以后，即先后在其两端加工第一定位孔1a和第二定位孔1b，因此，与其余方法加工第一定位孔1a和第二定位孔1b相比，采用这样的方法，使第一定位孔1a和第二定位孔1b具有更高的同轴度。

b、加工第三定位孔2a和第四定位孔3a：先将第一斜齿轮2和第二斜齿轮3的齿廓线对齐，再加工第三定位孔2a和第四定位孔3a；

即先将第一斜齿轮2和第二斜齿轮3叠放、并将其外轮廓线相互对齐，再沿斜齿轮的轴向钻孔，一次钻孔即并分别在第一斜齿轮2、第二斜齿轮3上形成第三定位孔2a、第四定位孔3a，保证了装配后的精度。

c、在第一定位板4和第二定位板5上，加工出第一贯穿孔4a、第三贯穿孔4b以及第二贯穿孔5a、第四贯穿孔5b。

根据同轴装配时，第一定位孔1a及第三定位孔2a的轴间距、或第二定位孔1b及第四定位孔3a的轴间距，将第一定位板4和第二定位板5叠合后，在第一定位板4和第二定位板5上钻出第一贯穿孔4a、第三贯穿孔4b以及第二贯穿孔5a、第四贯穿孔5b。

d、在第一定位板4、第二定位板5上分别钻出用以安装第一螺钉8a、第二螺钉8b以及第三螺钉8c、第四螺钉8d的螺纹孔。

e、在第一定位板4、第二定位板5上分别钻出用以安装第三菱形销9a、第四菱形销9b的贯穿孔。

利用本实施例的齿轮轴两端斜齿轮的对中装置的装配方法，包括以下步骤：

首先，将“一面两销”定位的定位板与菱形销、圆柱销先装配为一体，具体的：

a、将第一菱形销6a以过盈配合的方式装配在第一定位板4上，第一圆柱销7a以过盈配合的方式装配在第一定位板4上，第三菱形销9a以过盈配合的方式装配在第一定位板4上；将第二菱形销6b以过盈配合的方式装配在第二定位板5上，第二圆柱销7b以过盈配合的方式装配在第二定位板5上，第四菱形销9b以过盈配合的方式装配在第二定位板5上。

再把斜齿轮与定位板连为一体，具体的：

b、将第一定位板4与第一斜齿轮2销接，第二定位板5与第二斜齿轮3销接，其中，第一圆柱销7a与第一斜齿轮2间隙配合，第三菱形销9a与第一斜齿轮2间隙配合；第二圆柱销7b与第二斜齿轮3间隙配合，第四菱形销9b与第二斜齿轮3间隙配合；使第一定位板4与第一斜齿轮2、第二定位板5与第二斜齿轮3均形成“一面两销”的整体定位结构，避免在后序装配中相对运动，从而提高装配精度。

再升温扩大尺寸，进行热套，具体的：

c、将第一斜齿轮2、第二斜齿轮3加热至200℃以上并保温，保温时间大于等于20分钟；

d、将加热后的第一斜齿轮2通过第一定位板4上的第一菱形销6a定位并装配在齿轮轴1的一端；将加热后的第二斜齿轮3通过第二定位板5上的第二菱形销6b定位并装配在齿轮轴1的另一端；

e、通过第一螺钉8a和第二螺钉8b将第一定位板4与第一斜齿轮2螺纹连接；通过第三螺钉8c和第四螺钉8d将第二定位板5与第二斜齿轮3螺纹连接；

f、冷却至常温。

完成上述操作后，可将第一定位板4及第二定位板5拆除。

其余结构请参阅实施例1。

实施例3

请参阅图1至图4，本实施方式中，第一斜齿轮2的压力线和第二斜齿轮3的压力线相交于第一斜齿轮2与第二斜齿轮3在齿轮轴1上的对称面，对称面垂直于齿轮轴1的轴线；第一斜齿轮2的压力线和第二斜齿轮3的压力线相交于齿轮轴1轴向的中垂面，第一斜齿轮2、第二斜齿轮3相对于该对称面对称设置于齿轮轴1的两端。使齿轮轴1两端的斜齿轮在转动时，齿轮轴1的受力情况更好。

上述对称面，亦为齿轮轴1轴向的中垂面，第一斜齿轮2、第二斜齿轮3相对于对称面对称设置于齿轮轴1的两端。

在其余实施方式中，第一斜齿轮2和第二斜齿轮3亦可是直齿轮，并与上述装配对中结构相适配，同样可完成对中装配。

采用直齿轮替换第一斜齿轮2和第二斜齿轮3，则齿廓线在垂直于齿轮轴轴线的平面内的投影重合是指两个齿轮的基本齿廓沿齿轮的轴线方向对齐，从而使齿轮轴两端的齿轮同步啮合。

其余结构请参阅实施例2。

本实施例齿轮轴两端斜齿轮的对中装置的制造方法，请参阅实施例2。

利用本实施例的齿轮轴两端斜齿轮的对中装置的装配方法，请参阅实施例2。

实施例4

请参阅图1至图6，本实施方式中，第一斜齿轮2的内孔呈锥状，第二斜齿轮3的内孔呈锥状，齿轮轴1的一端外形与第一斜齿轮2的内孔相适配的同时,齿轮轴1另一端外形与第二斜齿轮3的内孔相适配。

采用上述结构，在第一斜齿轮2、第二斜齿轮3与齿轮轴1的连接过程中，依靠斜齿轮的内锥面与齿轮轴外锥面配对、导向插入，安装方便，且导向、定位精确。

其余结构请参阅实施例3。

本实施例齿轮轴两端斜齿轮的对中装置的制造方法，请参阅实施例3。

利用本实施例的齿轮轴两端斜齿轮的对中装置的装配方法，请参阅实施例3。

实施例5

    请参阅图1至图6，本实施方式中，第一菱形销6a与第一贯穿孔4a过盈配合，第一菱形销6a与第一定位孔1a间隙配合；第一圆柱销7a与第三贯穿孔4b过盈配合，第一圆柱销7a与第三定位孔2a间隙配合；第二菱形销6b与第二贯穿孔5a过盈配合，第二菱形销6b与第二定位孔1b间隙配合；第二圆柱销7b与第四贯穿孔5b过盈配合；第二圆柱销7b与第四定位孔3a间隙配合。

其余结构请参阅实施例4。

本实施例齿轮轴两端斜齿轮的对中装置的制造方法，请参阅实施例4。

利用本实施例的齿轮轴两端斜齿轮的对中装置的装配方法，请参阅实施例4。

实施例6

请参阅图1至图6，本实施方式中，第一定位板4、和第二定位板5上各设置有两个螺钉，第一定位板4和第二定位板5通过螺钉分别与第一斜齿轮2、第二斜齿轮3连接，具体的，第一定位板4上设置有第一螺钉8a和第二螺钉8b，第一螺钉8a、第二螺钉8b相对于第一斜齿轮2中心对称设置；第二定位板5上设置有第三螺钉8c和第四螺钉8d，第三螺钉8c、第四螺钉8d相对于第二斜齿轮3中心对称设置。

通过螺纹连接，限制第一斜齿轮2、第二斜齿轮3在齿轮轴1两端的移动，增加结构的稳定性、并进一步提高对中精度，且螺钉均对称于齿轮轴1的轴线设置，提高齿轮轴1两端的动平衡精度，优化齿轮轴1的受力情况。

其余结构请参阅实施例5。

本实施例齿轮轴两端斜齿轮的对中装置的制造方法，包括以下步骤：

a、加工第一定位孔1a和第二定位孔1b：

首先将齿轮轴1装夹在数控机床上，在不改变装夹状态的情况下，控制刀具移动、走刀，并在齿轮轴1的两端加工出第一定位孔1a和第二定位孔1b；

由于齿轮轴1在数控机床上仅装夹一次，完成装夹以后，即先后在其两端加工第一定位孔1a和第二定位孔1b，因此，与其余方法加工第一定位孔1a和第二定位孔1b相比，采用这样的方法，使第一定位孔1a和第二定位孔1b具有更高的同轴度。

b、加工第三定位孔2a和第四定位孔3a：将第一斜齿轮2和第二斜齿轮3的齿廓线对齐,使第一斜齿轮2和第二斜齿轮3的齿廓线相交于第一斜齿轮2和第二斜齿轮3的中平面上，再加工第三定位孔2a和第四定位孔3a；

即先将第一斜齿轮2和第二斜齿轮3叠放、并将其外轮廓线相互对齐，再沿斜齿轮的轴向钻孔，一次钻孔即并分别在第一斜齿轮2、第二斜齿轮3上形成第三定位孔2a、第四定位孔3a，保证了装配后的精度。

c、在第一定位板4和第二定位板5上，加工出第一贯穿孔4a、第三贯穿孔4b以及第二贯穿孔5a、第四贯穿孔5b。

根据同轴装配时，第一定位孔1a及第三定位孔2a的轴间距、或第二定位孔1b及第四定位孔3a的轴间距，将第一定位板4和第二定位板5叠合后，在第一定位板4和第二定位板5上钻出第一贯穿孔4a、第三贯穿孔4b以及第二贯穿孔5a、第四贯穿孔5b。

d、在第一定位板4、第二定位板5上分别钻出用以安装第一螺钉8a、第二螺钉8b以及第三螺钉8c、第四螺钉8d的螺纹孔。

利用本实施例的齿轮轴两端斜齿轮的对中装置的装配方法，包括以下步骤：

首先，将“一面两销”定位的定位板与菱形销、圆柱销先装配为一体，具体的：

a、将第一菱形销6a以过盈配合的方式装配在第一定位板4上，第一圆柱销7a以过盈配合的方式装配在第一定位板4上，第三菱形销9a以过盈配合的方式装配在第一定位板4上；将第二菱形销6b以过盈配合的方式装配在第二定位板5上，第二圆柱销7b以过盈配合的方式装配在第二定位板5上，第四菱形销9b以过盈配合的方式装配在第二定位板5上。

再把斜齿轮与定位板连为一体，具体的：

b、将第一定位板4与第一斜齿轮2销接，第二定位板5与第二斜齿轮3销接，其中，第一圆柱销7a与第一斜齿轮2间隙配合，第三菱形销9a与第一斜齿轮2间隙配合；第二圆柱销7b与第二斜齿轮3间隙配合，第四菱形销9b与第二斜齿轮3间隙配合；

升温扩大尺寸，以便于装配，具体的：

c、将第一斜齿轮2、第二斜齿轮3加热至200℃以上并保温，保温时间大于等于20分钟；

d、将加热后的第一斜齿轮2通过第一定位板4上的第一菱形销6a定位并装配在齿轮轴1的一端；将加热后的第二斜齿轮3通过第二定位板5上的第二菱形销6b定位并装配在齿轮轴1的另一端；

e、通过第一螺钉8a和第二螺钉8b将第一定位板4与第一斜齿轮2螺纹连接；通过第三螺钉8c和第四螺钉8d将第二定位板5与第二斜齿轮3螺纹连接；

f、冷却至常温。

实施例7

请参阅图1至图6，本实施方式中，齿轮轴两端斜齿轮的对中装置包括齿轮轴1、以及同轴设置于齿轮轴1两端的第一斜齿轮2和第二斜齿轮3，

齿轮轴1的两端面分别设置有第一定位孔1a和第二定位孔1b，第一定位孔1a和第二定位孔1b同轴设置于齿轮轴1的两端；第一定位孔1a和第二定位孔1b可通过数控机床在加工时同步加工，从而保证第一定位孔1a和第二定位孔1b之间的同轴精度。

第一斜齿轮2上设置有第三定位孔2a，第二斜齿轮3上设置有第四定位孔3a；第三定位孔2a、第四定位孔3a的轴线均与齿轮轴1的轴线平行，第三定位孔2a与第四定位孔3a同轴设置；还包括第一定位板4和第二定位板5；第一定位板4上设置有第一贯穿孔4a和第三贯穿孔4b，第二定位板5上设置有第二贯穿孔5a和第四贯穿孔5b；

如图6所示，与实施例1不同的是，本实施例中，第一贯穿孔4a与第一定位孔1a同轴，第一定位板4上设置有第一圆柱销7a，第一圆柱销7a通过第一贯穿孔4a及第一定位孔1a、将第一定位板4与齿轮轴1连接；第三贯穿孔4b与第三定位孔2a同轴，第一定位板4上设置有第一菱形销6a，第一菱形销6a通过第三贯穿孔4b及第三定位孔2a、将第一定位板4与第一斜齿轮2连接；

相对应的，第二贯穿孔5a与第二定位孔1b同轴，第二定位板5上设置有第二圆柱销7b，第二圆柱销7b通过第二贯穿孔5a及第二定位孔1b、将第二定位板5与齿轮轴1连接；

第四贯穿孔5b与第四定位孔3a同轴，第二定位板5上设置有第二菱形销6b，第二菱形销6b通过第四贯穿孔5b及第四定位孔3a、将第二定位板5与第二斜齿轮3连接。通过上述部件进行“一面两销”定位，结构简单、装配方便、对中精度高。

其余结构请参阅实施例1。

本实施例齿轮轴两端斜齿轮的对中装置的制造方法，请参阅实施例1。

利用本实施例的齿轮轴两端斜齿轮的对中装置的装配方法，请参阅实施例1。

上面结合附图对本发明的实施例做了详细描述，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内还可以作出各种变化，这些变化均属于本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种齿轮轴两端斜齿轮的对中装置，包括齿轮轴（1）、以及同轴设置于所述齿轮轴（1）两端的第一斜齿轮（2）和第二斜齿轮（3），其特征在于：

所述齿轮轴（1）的一端设置有第一定位孔（1a），所述齿轮轴（1）的另一端设置有第二定位孔（1b），所述第一定位孔（1a）和所述第二定位孔（1b）同轴设置；

所述第一斜齿轮（2）上设置有第三定位孔（2a），所述第二斜齿轮（3）上设置有第四定位孔（3a）；所述第三定位孔（2a）与所述第四定位孔（3a）同轴设置；

还包括第一定位板（4）和第二定位板（5）；所述第一定位板（4）上设置有第一贯穿孔（4a）和第三贯穿孔（4b），所述第二定位板（5）上设置有第二贯穿孔（5a）和第四贯穿孔（5b）；

所述第一贯穿孔（4a）与所述第一定位孔（1a）同轴，所述第一定位板（4）上设置有第一菱形销（6a），所述第一菱形销（6a）通过所述第一贯穿孔（4a）及所述第一定位孔（1a）、将所述第一定位板（4）与所述齿轮轴（1）连接；

所述第三贯穿孔（4b）与所述第三定位孔（2a）同轴，所述第一定位板（4）上设置有第一圆柱销（7a），所述第一圆柱销（7a）通过所述第三贯穿孔（4b）及所述第三定位孔（2a）、将所述第一定位板（4）与所述第一斜齿轮（2）连接；

所述第二贯穿孔（5a）与所述第二定位孔（1b）同轴，所述第二定位板（5）上设置有第二菱形销（6b），所述第二菱形销（6b）通过所述第二贯穿孔（5a）及所述第二定位孔（1b）、将所述第二定位板（5）与所述齿轮轴（1）连接；

所述第四贯穿孔（5b）与所述第四定位孔（3a）同轴，所述第二定位板（5）上设置有第二圆柱销（7b），所述第二圆柱销（7b）通过所述第四贯穿孔（5b）及所述第四定位孔（3a）、将所述第二定位板（5）与所述第二斜齿轮（3）连接。

2.根据权利要求1所述的齿轮轴两端斜齿轮的对中装置，其特征在于：所述第一定位板（4）设置有第三菱形销（9a），所述第二定位板（5）上设置有第四菱形销（9b），所述第一定位板（4）通过所述第三菱形销（9a）与所述第一斜齿轮（2）连接，所述第二定位板（5）通过所述第四菱形销（9b）与所述第二斜齿轮（3）连接。

3.根据权利要求2所述的齿轮轴两端斜齿轮的对中装置，其特征在于：所述第一斜齿轮（2）的压力线和所述第二斜齿轮（3）的压力线相交于所述第一斜齿轮（2）与所述第二斜齿轮（3）在所述齿轮轴（1）上的对称面，所述对称面垂直于所述齿轮轴（1）的轴线。

4.根据权利要求3所述的齿轮轴两端斜齿轮的对中装置，其特征在于：所述第一斜齿轮（2）的内孔呈锥状，所述第二斜齿轮（3）的内孔呈锥状，所述齿轮轴（1）一端外形与所述第一斜齿轮（2）的内孔相适配的同时,所述齿轮轴（1）另一端外形与所述第二斜齿轮（3）的内孔相适配。

5.根据权利要求4所述的齿轮轴两端斜齿轮的对中装置，其特征在于：

所述第一菱形销（6a）与所述第一贯穿孔（4a）过盈配合，所述第一菱形销（6a）与所述第一定位孔（1a）间隙配合；

所述第一圆柱销（7a）与所述第三贯穿孔（4b）过盈配合，所述第一圆柱销（7a）与所述第三定位孔（2a）间隙配合；

所述第二菱形销（6b）与所述第二贯穿孔（5a）过盈配合，所述第二菱形销（6b）与所述第二定位孔（1b）间隙配合；

所述第二圆柱销（7b）与所述第四贯穿孔（5b）过盈配合；所述第二圆柱销（7b）与所述第四定位孔（3a）间隙配合。

6.一种如权利要求1至4中任一权利要求所述的齿轮轴两端斜齿轮的对中装置的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、加工所述第一定位孔（1a）和所述第二定位孔（1b）：将所述齿轮轴（1）装夹在数控机床上，走刀、并在所述齿轮轴（1）的两端加工出所述第一定位孔（1a）和所述第二定位孔（1b）；

b、加工所述第三定位孔（2a）和所述第四定位孔（3a）：将所述第一斜齿轮（2）和所述第二斜齿轮（3）的齿廓线对齐,使所述第一斜齿轮（2）和所述第二斜齿轮（3）的齿廓线相交于所述第一斜齿轮（2）和所述第二斜齿轮（3）的中平面上，再加工所述第三定位孔（2a）和所述第四定位孔（3a）；

c、在所述第一定位板（4）和所述第二定位板（5）上，加工出所述第一贯穿孔（4a）、所述第三贯穿孔（4b）以及所述第二贯穿孔（5a）、所述第四贯穿孔（5b）。

7.一种利用如权利要求2至4中任一权利要求所述的齿轮轴两端斜齿轮的对中装置的装配方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、所述第一菱形销（6a）以过盈配合的方式装配在所述第一定位板（4）上，所述第一圆柱销（7a）以过盈配合的方式装配在所述第一定位板（4）上，所述第三菱形销（9a）以过盈配合的方式装配在所述第一定位板（4）上；

所述第二菱形销（6b）以过盈配合的方式装配在所述第二定位板（5）上，所述第二圆柱销（7b）以过盈配合的方式装配在所述第二定位板（5）上，所述第四菱形销（9b）以过盈配合的方式装配在所述第二定位板（5）上；

b、所述第一定位板（4）与所述第一斜齿轮（2）销接，所述第二定位板（5）与所述第二斜齿轮（3）销接，其中，所述第一圆柱销（7a）与所述第一斜齿轮（2）间隙配合，所述第三菱形销（9a）与所述第一斜齿轮（2）间隙配合；所述第二圆柱销（7b）与所述第二斜齿轮（3）间隙配合，所述第四菱形销（9b）与所述第二斜齿轮（3）间隙配合；

c、所述第一斜齿轮（2）、所述第二斜齿轮（3）加热至200℃以上并保温，保温时间大于等于20分钟；

d、加热后的所述第一斜齿轮（2）通过所述第一定位板（4）上的所述第一菱形销（6a）装配在所述齿轮轴（1）的一端；

加热后的所述第二斜齿轮（3）通过所述第二定位板（5）上的所述第二菱形销（6b）装配在所述齿轮轴（1）的另一端；

e、冷却至常温。

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