CN103331594B - 一种增压器轴承板转子及齿轮总成装配装置及应用所述的装配装置进行同步齿轮装配的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种应用于机械增压器加工设备技术领域的机械增压器轴承板转子及齿轮总成装配装置，所述的装配装置包括支撑块（2），支撑块（2）上安装定位块（3），定位块（3）上设置多个定位孔（16），轴承板转子总成（7）的多个转子轴（17）能够分别插装在多个定位孔（16）内，所述的装配装置还包括能够夹紧多个转子轴（17）的夹紧块（6），本发明的装置，保证在安装同步齿轮的同时调整主动转子与从动转子的非追面间隙，在压装过程中采用夹紧块夹紧转子轴以防止主动转子与从动转子发生转动，减少人为失误发生的概率，有效保证轴承板转子总成与同步齿轮的装配质量，本发明中的零件加工过程和表面处理过程简单，制作成本低。

Description

一种增压器轴承板转子及齿轮总成装配装置及应用所述的装配装置进行同步齿轮装配的方法

技术领域

本发明属于机械增压器加工设备技术领域，更具体地说，是涉及一种机械增压器轴承板转子及齿轮总成装配装置，本发明同时还涉及应用所述的装配装置进行同步齿轮装配的方法。

背景技术

随着技术发展，机械增压器成为国用内燃机的重要发展方向之一。机械增压器的整体零件装配的一致性也益发重要。机械增压器内部的零件大部分属于过盈配合，压装零件状态对增压器的一致性及最终性能起着很大的影响。如机械增压器中轴承板转子及齿轮总成的装配，这是将轴承板转子总成与同步齿轮装配在一起，这两个都是增压器中非常重要的零部件，同步齿轮起着传递动力的作用，另外也决定着主动转子与从动转子的间隙，同时保证两转子的同步运转，实现增压功能。因此如果想进一步提高机械增压的整体性能，除了合理设计零部件尺寸和公差精度外，利用合适的装置进行调整及装配也是保证机械增压器整体质量非常重要的一个环节。转子的相位调整是指主动转子与从动转子之间的最小装配理论“0”间隙调整，其原理是两转子之间靠同步齿轮控制间隙，在运转时，其间隙分在参与“啮合”的两转子的叶峰两侧，齿轮侧隙空置在工作齿面的另一侧。由于实际运转中轴的扭转变形和齿轮磨损量的加大，间隙有缩小的趋势，看似主动转子在追赶从动转子，因此称为追面间隙；同时，另一侧被称为非追面间隙。在装配中，为了保证转子在实际工作中不会因为磨损及发热膨胀等原因而发生卡死现象，便需要将非追面间隙调整为理论“0”值。

现有机械增压器轴承板转子及齿轮总成装配过程中，在调整主动转子与从动转子的非追面间隙时，会以较薄的纸片或其它类似的较薄的垫片塞在两转子侧面之间，然后手动转动两转子使两转子侧面夹紧的纸片或其它类似的垫片不会脱落出，以此来保证间隙，然后再将同步齿轮依次安装至各自对应的轴上。但是，这样的夹紧方法会造成两转子的非追面间隙不能保证为理论“0”值，只是近似的以纸片夹紧来保证为对应的纸片厚度；另外在装配过程中纸片或垫片很容易脱落，此外在安装过程中常常会造成转子发生轻微转动，并且这种方法只能单纯依靠手感，所以在调整及装配过程中很容易造成转子的非追面间隙过大或过小。因此整体而言，如果没有合适的装配装置和装配工艺，机械增压器轴承板转子及齿轮总成的装配过程将是一个费力、耗时、装配质量难以保证的过程。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种机械增压器轴承板转子及齿轮总成装配装置，所述的机械增压器轴承板转子及齿轮总成装配装置能够保证主动转子与从动转子的非追面间隙调整在理论“0”间隙，防止因为装配原因造成转子“啮合”间隙过大或过小，避免对增压器整体性能造成影响，确保同步齿轮的装配和转子之间的相位调整可以同时得到有效保证。

要解决以上所述的技术问题，本发明采取的技术方案为：

本发明为一种机械增压器轴承板转子及齿轮总成装配装置，所述装配装置包括支撑块，支撑块上安装定位块，定位块上设置多个定位孔，轴承板总成的多个转子轴能够分别插装在多个定位孔内，装配装置还包括能够夹紧多个转子轴的夹紧块。

优选地，所述的装配装置的夹装块上设置多个夹紧孔，每个夹紧孔与夹紧块侧端面之间设置一道横向槽，横向槽将夹紧块分为夹紧块前部和夹紧块后部，夹紧块前端面上设置螺纹孔，螺纹孔为贯穿夹紧块前部和夹紧块后部的结构，夹紧块前部上设置能够让螺杆通过的通孔，夹紧块后部上与螺杆对应部位设置能够与螺杆相配合的螺纹孔，所述的螺纹孔内拧装能够延伸到夹紧块后部的螺杆。

优选地，所述的定位块和夹紧块上分别设置多个销钉配合孔Ⅱ和多个销钉配合孔Ⅰ，多个销钉配合孔Ⅱ和多个销钉配合孔Ⅰ通过多个定位销定位连接，轴承板转子总成安装同步齿轮时，多个转子轴设置为分别穿过多个夹紧块的夹紧孔的结构。

优选地，所述的夹紧块侧端面包括左侧端面和右侧端面，夹紧孔设置两个，两个夹紧孔分别与左侧端面和右侧端面之间各设置一道横向槽，夹紧块前端面上设置两个螺杆。

优选地，所述的支撑块上设置多个销钉配合孔Ⅲ，穿过销钉配合孔Ⅰ和销钉配合孔Ⅱ的定位销同时穿过支撑块上的多个销钉配合孔Ⅲ，所述的转子轴包括主动转子轴和从动转子轴。

优选地，所述的夹紧块前端面上的两个螺杆向螺纹孔内拧紧时，螺杆设置为能够将夹紧块前部和夹紧块后部收紧，使夹紧孔收紧缩小的结构，夹紧块上的夹紧孔设置为直径尺寸比定位块上的定位孔的直径尺寸大的结构。

优选地，所述的支撑块与压力机工作台面连接，所述的支撑块上设置多个穿孔，多个螺钉穿过多个穿孔将支撑块与压力机工作台面连接。

本发明同时还涉及一种应用所述的机械增压器轴承板转子及齿轮总成装配装置进行同步齿轮装配的方法，所述的同步齿轮时装配的步骤为：1)将轴承板转子总成的转子轴放入定位孔中；2)旋转一个螺杆到夹紧块的螺纹孔中，前述的螺杆向螺纹孔内拧紧，夹紧块夹紧前述的转子轴，在转子轴上安装同步齿轮；3)然后松开前述的螺杆，将上述装好的总成旋转180°，拧紧对应的螺杆，再在另一个转子轴上安装同步齿轮，并同时进行转子的相位调整，完成轴承板转子及齿轮总成装配。

优选地，所述的转子轴放入定位孔时，保证转子轴底部端面与支撑块上端面贴合，夹紧块前端面的螺杆向螺纹孔内拧紧时，螺杆将夹紧块前部和夹紧块后部收紧，使夹紧孔收紧缩小，夹紧转子轴，然后将同步齿轮压装到上述的转子轴上。

优选地，在所述的轴承板总成的前一个转子轴上压装完同步齿轮后，转动先前未夹紧的转子轴，调整两转子的非追面间隙为理论“0”值，然后再旋转未夹紧的螺杆，将夹紧块的定位孔夹紧，完成多个同步齿轮的压装。

采用本发明的技术方案，能得到以下的有益效果：

本发明所述的机械增压器轴承板转子及齿轮总成装配装置和装配方法，能保证在安装同步齿轮的同时调整主动转子与从动转子的非追面间隙保证在较好的理论“0”间隙值，同时在压装过程中采用夹紧块防止主动转子与从动转子发生转动，减少了人为失误发生的概率，有效保证机械增压器轴承板总成与同步齿轮的装配质量。本装置能实现转子之间的严格相位调整要求，提高“啮合”间隙内密封效果，改善转子间隙均匀程度，并使之尽可能缩小，减少气体泄漏，提高容积效率与可靠性。通过使用本发明的装配装置和装配方法，机械增压器轴承板转子及齿轮总成的装配过程将是一个方便、快捷、高效的过程，大大提高装配效率。本发明的装置体积小、结构简单、易于操作；既适用于小批量样机试制中的装配，也适合于大批量规模生产中的装配。本发明中零件采用普通钢材料加工并经过热处理而成，加工过程和表面处理过程简单。具备一定的强度，并且表面光滑耐磨，制作成本低。

附图说明

下面对本说明书各附图所表达的内容及图中的标记作出简要的说明：

图1为本发明所述的机械增压器轴承板转子及齿轮总成装配装置与轴承板转子总成装配时的结构示意图；

图2为本发明所述的机械增压器轴承板转子及齿轮总成装配装置的结构示意图；

附图中标记为：1、压力机工作台面；2、支撑块；3、定位块；4、螺杆；5、定位销；6、夹紧块；7、轴承板转子总成；8、压头；9、销钉配合孔Ⅰ；10、夹紧孔；11、横向槽；12、定位块端面；13、螺纹孔；14、螺杆端面；15、销钉配合孔Ⅱ；16、定位孔；17、转子轴；18、夹紧块侧端面；19、夹紧块前部；20、夹紧块后部；21、左侧端面；22、右侧端面；23、夹紧块前端面；24、销钉配合孔Ⅲ；25、主动转子轴；26、从动转子轴。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明：

如附图1、附图2所示，本发明为一种机械增压器轴承板转子及齿轮总成装配装置，所述的装配装置包括支撑块2，支撑块2上安装定位块3，定位块3上设置多个定位孔16，轴承板转子总成7的多个转子轴17能够分别插装在多个定位孔16内，所述的装配装置还包括能够夹紧多个转子轴17的夹紧块6。

优选地，所述的装配装置的夹装块6上设置多个夹紧孔10，每个夹紧孔10与夹紧块侧端面18之间设置一道横向槽11，横向槽11将夹紧块6分为夹紧块前部19和夹紧块后部20，夹紧块前端面23上设置螺纹孔13，螺纹孔13为贯穿夹紧块前部19和夹紧块后部20的结构，夹紧块前部19上设置能够让螺杆14通过的通孔，夹紧块后部20上与螺杆14对应部位设置能够与螺杆14相配合的螺纹孔，所述的螺纹孔13内拧装能够延伸到夹紧块后部20的螺杆14。

优选地，所述的定位块3和夹紧块6上分别设置多个销钉配合孔Ⅱ15和多个销钉配合孔Ⅰ9，多个销钉配合孔Ⅱ15和多个销钉配合孔Ⅰ9通过多个定位销5定位连接，轴承板转子总成7安装同步齿轮时，多个转子轴17设置为分别穿过多个夹紧块6的夹紧孔10的结构。

优选地，所述的夹紧块侧端面18包括左侧端面21和右侧端面22，夹紧孔10设置两个，两个夹紧孔10分别与左侧端面21和右侧端面22之间各设置一道横向槽11，夹紧块前端面23上设置两个螺杆4。

优选地，所述的支撑块2上设置多个销钉配合孔Ⅲ24，穿过销钉配合孔Ⅰ9和销钉配合孔Ⅱ15的定位销5同时穿过支撑块上的多个销钉配合孔Ⅲ24，所述的转子轴17包括主动转子轴25和从动转子轴26。

优选地，夹紧块前端面23上的两个螺杆4向螺纹孔13内拧紧时，螺杆4设置为能够将夹紧块前部19和夹紧块后部20收紧，使夹紧孔10收紧缩小的结构。

优选地，所述的支撑块2与压力机工作台面1连接，所述的支撑块2上设置多个穿孔，多个螺钉穿过多个穿孔将支撑块2与压力机工作台面1连接。

本发明的机械增压器轴承板转子及齿轮总成装配装置，其主体结构如附图1所示。支撑块2为方形结构，其下方根据所用压力机结构特点设计有中心定位块，定位块保证了支撑块2上的所需压装同步齿轮的中心轴线与压力机压头8的中心轴线保持较好的重合度，从而保证装配过程中压装的速度与效率。

在本发明的装配装置中，所述的支撑块2利用多个(例如4个)螺钉固定在压力机工作台面1上，这样，能够确保转子安装过程中装置的稳定性。

本发明所述的装配装置使用时，先将支撑块2、定位块3和夹紧块6同时与多个(例如2个)定位销5间隙配合，完成对轴承板转子总成7所伸出转子轴17进行定位。将轴承板转子总成7的转子轴17小心放入定位块3的定位孔16中，轻轻敲打轴承板转子总成7，保证转子轴17的底部端面与支撑块2的上端面贴合，这样，在实际压装过程中，压装力便通过同步齿轮传递给转子轴17，并进一步转移到支撑块2的表面上，所以支撑块2应具有较高硬度，从而保证装配质量。轴承板转子总成7放置好后，旋转螺杆4到夹紧块6的螺纹孔13中，夹紧块前端面23上的两个螺杆4向螺纹孔13内拧紧时，螺杆4设置为能够将夹紧块前部19和夹紧块后部20收紧，使夹紧孔10收紧缩小的结构，从而起到夹紧转子轴17以防止装配中的转子轴17发生转动的作用，然后将对应的同步齿轮压装到上述固定好的转子轴17上。完成压装后，检查安装状态是否正确，然后松开螺杆4，将已装配好的上述部件调转180°将另一个同步齿轮压装另一个转子轴17上，完成后，旋转螺杆4，将穿过夹紧块6的另一个转子轴17夹紧，然后转动另一侧没有夹紧的转子轴17，调整两转子的非追面间隙为理论“0”值，即手动转动的情况下转子不再发生旋转，保证轴承板转子总成7处于此状态，旋转未夹紧的螺杆4将夹紧块6的定位孔10夹紧，螺杆4旋紧完成后将另一个同步齿轮放至转子轴17子上，在放置时可手动轻微转动正在放入的同步齿轮，保证两转子在工作方向的间隙基本保持为理论“0”值。所有状态调整好后，进行压装，完成后检查轴承轴承板转子及齿轮总成的装配状态是否保持良好，手动转动检测有无卡滞现象，如旋转顺利便完成装配过程。

为了保证同步齿轮的成功装配及装配过程中转子之间相位的顺利调整，对本装置的使用原理、结构特征、尺寸公差及制作工艺等作进一步的阐述。在本发明所述的装配装置中，螺杆4和夹紧块6的配合夹紧原理详见附图2所示：当夹紧转子轴17时，先将夹紧块前端面23上的一个螺杆4拧入夹紧块6的螺纹孔13，并旋至螺杆4的螺杆端面14与夹紧块6的端面12靠平，这样，在螺杆4的作用下，夹紧块6的横向槽11在螺杆4拧紧的作用下发生收紧变形，夹紧块前部19与夹紧块后部20靠近，根据大量试验证明，本发明的装置可保证夹紧孔10对转子轴17进行夹紧而不会夹伤。在螺杆4拧紧过程中，可手动转动夹紧孔10中的转子轴17来检测夹紧状态是否到位，如果转子轴17不能发生旋转，则证明螺杆4已完成了对转子轴17的夹紧过程。

所述的夹紧块6上设计有销钉配合孔Ⅰ9，定位块3同样设计有销钉配合孔Ⅱ15，这两个配合孔内会同时放入定位销5进行配合定位，因此夹紧块6的夹紧孔10设计则应在消除所有装配间隙误差后仍能保证轴承板总成7的转子轴17的顺利放入，所以在设计时夹紧块6的夹紧孔10尺寸会比定位块3的定位孔16的尺寸大，这样可使轴承板转子总成7的转子轴17可顺利放入，又避免转子轴17会因配合间隙过大而产生晃动。

放入转子轴17时，定位销5将支撑块2、定位块3和夹紧块6配合在一起，同时保证转子轴17定位孔10的配合统一性。定位销5下部小直径圆柱与支撑块2配合，上部大直径圆柱与定位块3和夹紧块6同时配合定位，同时定位销台阶面与支撑块2平面贴合进行端面定位，保证整体装置的可靠性。

本发明通过对以下关键尺寸控制，保证了功能实现。一是控制支撑块、夹紧块与轴承板转子总成轴径配合在合理的尺寸公差范围内。配合尺寸间隙过大，在齿轮安装过程中导致主、从动转子晃动，无法做到精确定位，影响装配精度；配合尺寸间隙过小，会使主、从动转子轴径无法顺畅的放入与支撑块和夹紧块相对的定位孔中，安装过程将消耗大量的时间。二是合理设计装配过程中所需的夹紧块。根据转子轴径伸出长度进行合理安排,夹紧范围不可以做的太大，否则会造成与支撑块的配合定位长度过短；夹紧范围过小，则安装过程中同样会导致主、从动转子发生晃动，影响装配精度。三是保证夹紧力的大小设计，因此在夹紧块上所开横向槽形不能过大或过小，过大会造成花螺杆即使完全拧入也无法实现夹紧，过小则会使夹紧块的变形过大而夹伤转子轴径。

在装置夹具的材料选用上，应考虑到主、从动转子总成轴径会经常放入与支撑块相配合的定位孔中，以及夹紧力的大小选取的特点，选择适当的材料。在工艺控制上，必须控制支撑块和夹紧块相对的定位孔同轴度和内孔粗糙度。内孔粗糙度不可以过低，否则容易磨损转子轴。

本发明所述的机械增压器轴承板转子及齿轮总成装配装置，能保证在安装同步齿轮的同时调整主动转子与从动转子的非追面间隙保证在较好的理论“0”间隙值，同时在压装过程中采用夹紧块防止主动转子与从动转子发生转动，减少了人为失误发生的概率，有效保证机械增压器轴承板总成与同步齿轮的装配质量。本装置能实现转子之间的严格相位调整要求，提高“啮合”间隙内密封效果，改善转子间隙均匀程度，并使之尽可能缩小，减少气体泄漏，提高容积效率与可靠性。通过使用本发明的装置，机械增压器同步齿轮的装配过程将是一个方便、快捷、高效的过程，大大提高装配效率。

本发明的装置体积小、结构简单、易于操作；既适用于小批量样机试制中的装配，也适合于大批量规模生产中的装配。本发明中零件采用普通钢材料加工并经过热处理而成，加工过程和表面处理过程简单。具备一定的强度，并且表面光滑耐磨，制作成本低。

上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明具体的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种增压器轴承板转子及齿轮总成装配装置，所述的装配装置包括支撑块(2)，支撑块(2)上安装定位块(3)，定位块(3)上设置多个定位孔(16)，轴承板转子总成(7)的多个转子轴(17)能够分别插装在多个定位孔(16)内，所述的装配装置还包括能够夹紧多个转子轴(17)的夹紧块(6)；

其特征在于：所述的装配装置的夹装块(6)上设置多个夹紧孔(10)，每个夹紧孔(10)与夹紧块侧端面(18)之间设置一道横向槽(11)，横向槽(11)将夹紧块(6)分为夹紧块前部(19)和夹紧块后部(20)，夹紧块前端面(23)上设置螺纹孔(13)，螺纹孔(13)为贯穿夹紧块前部(19)和夹紧块后部(20)的结构，夹紧块前部(19)上设置能够让螺杆(14)通过的通孔，夹紧块后部(20)上与螺杆(14)对应部位设置能够与螺杆(14)相配合的螺纹孔，所述的螺纹孔(13)内拧装能够延伸到夹紧块后部(20)的螺杆(14)。

2.根据权利要求1所述的增压器轴承板转子及齿轮总成装配装置，其特征在于：所述的定位块(3)和夹紧块(6)上分别设置多个销钉配合孔Ⅱ(15)和多个销钉配合孔Ⅰ(9)，多个销钉配合孔Ⅱ(15)和多个销钉配合孔Ⅰ(9)通过多个定位销(5)定位连接，轴承板转子总成(7)安装同步齿轮时，多个转子轴(17)设置为分别穿过多个夹紧块(6)的夹紧孔(10)的结构。

3.根据权利要求2所述的增压器轴承板转子及齿轮总成装配装置，其特征在于：所述的夹紧块侧端面(18)包括左侧端面(21)和右侧端面(22)，夹紧孔(10)设置两个，两个夹紧孔(10)分别与左侧端面(21)和右侧端面(22)之间各设置一道横向槽(11)，夹紧块前端面(23)上设置两个螺杆(4)。

4.根据权利要求3所述的增压器轴承板转子及齿轮总成装配装置，其特征在于：所述的支撑块(2)上设置多个销钉配合孔Ⅲ(24)，穿过销钉配合孔Ⅰ(9)和销钉配合孔Ⅱ(15)的定位销(5)同时穿过支撑块(2)上的多个销钉配合孔Ⅲ(24)，所述的转子轴(17)包括主动转子轴(25)和从动转子轴(26)。

5.根据权利要求4所述的增压器轴承板转子及齿轮总成装配装置，其特征在于：所述的夹紧块前端面(23)上的两个螺杆(4)向螺纹孔(13)内拧紧时，螺杆(4)设置为能够将夹紧块前部(19)和夹紧块后部(20)收紧，使夹紧孔(10)收紧缩小的结构，所述的夹紧块(6)上的夹紧孔(10)设置为直径尺寸比定位块(3)上的定位孔(16)的直径尺寸大的结构。

6.根据权利要求5所述的增压器轴承板转子及齿轮总成装配装置，其特征在于：所述的支撑块(2)与压力机工作台面(1)连接，所述的支撑块(2)上设置多个穿孔，多个螺钉穿过多个穿孔将支撑块(2)与压力机工作台面(1)连接。

7.根据权利要求1所述的增压器轴承板转子及齿轮总成装配装置进行同步齿轮装配的方法，其特征在于：所述的同步齿轮装配的步骤为：1)将轴承板转子总成(7)的转子轴(17)放入定位孔(16)中；2)旋转一个螺杆(4)到夹紧块(6)的螺纹孔(13)中，前述的螺杆(4)向螺纹孔(13)内拧紧，夹紧块(6)夹紧前述的转子轴(17)，在转子轴(17)上压装同步齿轮；3)然后松开前述的螺杆(4)，拧紧另一个螺杆(4)，再在另一个转子轴(17)上安装相应的同步齿轮，完成同步齿轮的装配。

8.根据权利要求7所述的增压器轴承板转子及齿轮总成装配装置进行同步齿轮装配的方法，其特征在于：所述的转子轴(17)放入定位孔(16)时，保证转子轴(17)底部端面与支撑块(2)上端面贴合，夹紧块前端面(23)的螺杆(4)向螺纹孔(13)内拧紧时，螺杆(4)将夹紧块前部(19)和夹紧块后部(20)收紧，使夹紧孔(10)收紧缩小，夹紧转子轴(17)，然后将同步齿轮压装到上述的转子轴(17)上。

9.根据权利要求8所述的增压器轴承板转子及齿轮总成装配装置进行同步齿轮装配的方法，其特征在于：在所述的轴承板转子总成(7)的前一个转子轴(17)上压装完同步齿轮后，转动先前未夹紧的转子轴(17)，调整两转子的非追面间隙为理论“0”值，然后再旋转未夹紧的螺杆(4)，将夹紧块(6)的定位孔(10)夹紧，从而完成另一侧同步齿轮的压装。