CN103418857B - 人字齿轮对齿装置及装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种人字齿轮对齿装置及装配方法，所述人字齿轮对齿装置包括；轮毂固定平台，用于将所述人字齿轮的中间轴轮毂垂直固定；一对量柱；量柱定位件，设置于所述人字齿轮轴向的第一位置处，以将所述一对量柱定位于所述人字齿轮的轴向上同一角度；微调机构，设置于所述人字齿轮轴向的第二位置处，用于对后安装于所述中间轴轮毂的所述人字齿轮的上齿轮施加作用力以使所述一对量柱同时分别对入所述上齿轮的齿槽底端和先安装于所述中间轴轮毂的所述人字齿轮的下齿轮的齿槽底端。本发明可使对齿过程安全快捷，对齿结果精确度较高。

Description

人字齿轮对齿装置及装配方法

技术领域

本发明涉及传动件技术领域，尤其涉及一种人字齿轮对齿装置。

背景技术

人字齿轮是一种圆柱齿轮，在某一部分齿宽上为右旋齿，而在另一部分齿宽上为左旋齿，人字齿轮具有承载能力高、传动平稳和轴向载荷小等优点，人字齿轮相当于两个斜齿轮合并而成，不但具备斜齿轮的优点，还克服了斜齿轮会产生较大的轴向力这一缺点，主要应用于大型、重载设备，但是加工较困难。

有些人字齿轮制造时需要将两侧分体(分为上齿轮和下齿轮)，分别制造，然后组合在一起。按照传统的装配方法，我们首先将下齿轮安装于中间轴轮毂上，然后沿齿端划线，将线引于轮毂另一齿轮分体安装位置，靠划线来保证两个齿轮分体的对称性。

现有技术的上述装配方法不仅操作困难，而且容易造成上下两个齿轮分体装配不对称，因此人为误差大，装配精度低，在后续的磨齿加工中容易齿根出台，影响产品质量。

因此，需要针对人字齿轮的装配形式，提出了一种新的对齿工装，以降低人为误差，提高装配精度。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种人字齿轮对齿装置，以解决现有技术的人字齿轮装配人为误差大，装配精度低的技术问题。

本发明的另一目的在于提供一种利用本发明人字齿轮对齿装置的人字齿轮装配方法。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种人字齿轮对齿装置，包括；轮毂固定平台，用于将所述人字齿轮的中间轴轮毂垂直固定；一对量柱；量柱定位件，设置于所述人字齿轮轴向的第一位置处，以将所述一对量柱定位于所述人字齿轮的轴向上同一角度；微调机构，设置于所述人字齿轮轴向的第二位置处，用于对后安装于所述中间轴轮毂的所述人字齿轮的上齿轮施加作用力以使所述一对量柱同时分别对入所述上齿轮的齿槽底端和先安装于所述中间轴轮毂的所述人字齿轮的下齿轮的齿槽底端。

一种利用本发明人字齿轮对齿装置的人字齿轮装配方法，包括步骤：将所述下齿轮安装于所述中间轴轮毂实际位置处，并将下齿轮及中间轴轮毂固定于所述轮毂固定平台；上下调整所述量柱定位件中的所述量柱，使上下两个量柱相对于所述人字齿轮的中间线的偏移量相等；装入所述上齿轮，并使所述上齿轮与所述中间轴轮毂的轴肩具有一间隙；通过所述微调机构调整所述上齿轮位置直至所述一对量柱同时分别对入所述上齿轮和所述下齿轮的齿槽底端；将所述上齿轮装入所述中间轴轮毂实际位置处。

本发明的有益效果在于，本发明的人字齿轮对齿装置及装配方法，具有以下优点：

1、结构简单合理，制造方便，产品成本低，维护方便；

2、对齿过程安全快捷，对齿结果精确度较高，操作简单方便。

3、在大规模批量生产装配中，效率高，减少装配成本。

附图说明

图1为本发明实施例的人字齿轮对齿装置的主视示意图；

图2为本发明实施例的人字齿轮对齿装置的俯视示意图；

图3为本发明实施例的人字齿轮对齿装置的量柱定位件中装入量柱后的示意图；

图4为本发明实施例的人字齿轮对齿装置的量柱的主视示意图；

图5为本发明实施例的人字齿轮对齿装置的量柱的右视示意图；

图6为本发明实施例的人字齿轮对齿装置的量柱定位件的主视示意图；

图7为本发明实施例的人字齿轮对齿装置的量柱定位件的右视示意图；

图8为本发明实施例的人字齿轮对齿装置的量柱定位件的俯视示意图。

具体实施方式

体现本发明特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及附图在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。

本发明实施例的人字齿轮对齿装置能够用在本发明实施例的人字齿轮装配方法中。

以下具体介绍本发明实施例的人字齿轮对齿装置。

如图1和图2所示，本发明实施例的人字齿轮对齿装置，包括轮毂固定平台4、一对量柱51、52、量柱定位件2和微调机构3；而人字齿轮1包括上齿轮12、下齿轮13以及中间轴轮毂11。

轮毂固定平台4，用于将人字齿轮1的中间轴轮毂11垂直固定；轮毂固定平台包括底板40和一对地脚螺栓43、44，底板40设置在基础地面上，地脚螺栓穿过底板40而固定于基础地面，以限制中间轴轮毂11转动。在中间轴轮毂11的轴向上，地脚螺栓43、44可以是相对设置。

一对量柱51、52，可以完全相同，以使使用者不需进行区分，两量柱也可以有所不同。

如图4和图5所示，以量柱51为例，其包括顶部510、颈部511和基座512，顶部512的形状例如为球台状，而顶部510的球台直径须与测量人字齿轮跨棒距时的量球直径相对应。颈部511例如为圆柱状。基座512的形状可以分为两部分，靠近颈部511的一部分可为圆台状，而远离颈部511的一部分为圆柱状，而基座512则整体被两平行平面514、515所截，因此，基座实质上是由两平行平面514、515所截得的几何体，且是取两平行平面514、515之间的部分所得的几何体。基座512的底面开设有螺栓孔513，用于装设紧固螺栓53。

如图2所示，量柱定位件2，垂向设置于人字齿轮1轴向上的某一位置处，量柱定位件2的作用是将一对量柱51、52定位于人字齿轮1的轴向上同一角度；如图3、图6-图8所示，量柱定位件2大致为L型，可为一组焊件，包括焊接在一起的水平部20和竖直部21，通过水平部20固定在平台60上，而平台60则固定在基础地面。水平部20上具有螺栓孔200，以穿设螺栓将量柱定位件2固定在平台60上。

量柱定位件2的竖直部21则具有上下方向延伸的凹槽210和长孔211，长孔211的宽度小于凹槽210的宽度，长孔211位于凹槽210的内侧。如图1所示，在将量柱51、52定位于量柱定位件2时，仍以量柱51为例，是量柱51的基座512处于凹槽210中，凹槽210的宽度大致等于两平行平面514、515的间距。而基座512是由两平行平面514、515所截的形状，在置于凹槽210中后，其并不能转动，而只能上下方向在凹槽210中滑动，在由紧固螺栓53拧紧后，量柱51即固定于凹槽210中。而长孔211则用于穿设紧固螺栓53。

微调机构3，设置于人字齿轮1轴向的另一位置处，用于对后安装于中间轴轮毂11的上齿轮12施加作用力以使一对量柱51、52同时分别对入所述上齿轮12的齿槽底端和先安装于中间轴轮毂11的下齿轮13的齿槽底端。具体而言，微调机构3包括底座33、固定架32和调节螺栓31，底座33固定于基础地面，固定架32则固定于底座33上方，固定架32大致为L形，具有靠近上齿轮12齿顶(或齿端)的一立板320，调节螺栓31穿设于立板320上开设的螺栓孔中，可以通过旋拧调节螺栓31，使调节螺栓31的端部对上齿轮12施加作用力，以使上齿轮12绕中间轴轮毂11微小旋转。

下面再介绍本发明实施例的人字齿轮装配方法，其包括以下的步骤：

步骤1：

首先，需要测量中间轴轮毂11的实际尺寸，确定上齿轮12和下齿轮13装入中间轴轮毂的实际位置。在中间轴轮毂11上确定人字齿轮1的中间线m2的位置、上齿轮12的中心位置及下齿轮13的中心位置。

步骤2：

按照步骤1确定的下齿轮13的实际位置，将下齿轮13安装于中间轴轮毂11的实际位置处；

步骤3：

首先将下齿轮13热装于中间轴轮毂11，冷却后为过盈配合，以防止在对齿过程中下齿轮13相对于中间轴轮毂11旋转。中间轴轮毂11通过地脚螺栓43、44固定于轮毂固定平台4的底板40，以防止在对齿过程中中间轴轮毂11有转动。

步骤4：

将量柱51、52装入量柱定位件2中，并上下调整量柱定位件2中的量柱51、52的位置，使上下两个量柱51、51相对于人字齿轮1的中间线m2的偏移量相等；如图1所示，上量柱51的轴线m1与中间线m2的距离即为上量柱51相对中间线m2的偏移量，而下量柱51的轴线m3与中间线m2的距离即为上量柱52相对中间线m2的偏移量。

之所以要保证上述偏移量相等，是在上齿轮12偏移量等于下齿轮13偏移量的地方，由于量柱51、52处在人字齿轮1的轴向上的同一角度处，量柱定位件2又是垂直于中间线m2而设置，因此能够同时放入量柱51、52，也即将量柱51、52放入各自齿轮的齿槽底端，通过这一特性，在装配过程中，通过控制上齿轮12位置，使上下齿轮能够同时放入量柱，这样就达到了对齿的目的。

步骤5：

上齿轮是通过过盈配合的方式安装的。加热上齿轮12后，装入上齿轮12，并使上齿轮12与中间轴轮毂11的轴肩具有间隙，这一间隙例如为0.5mm；

步骤6：

在上齿轮12仍处于高温时，通过微调机构3，给上齿轮12施加作用力，调整上齿轮12的位置，直至一对量柱52、53同时分别对入上齿轮12和下齿轮13的齿槽底端，对齿过程即告完成。

在上述过程中，需要一直保持步骤4中所述的两偏移量相等。

步骤7：

将上齿轮12装入所述中间轴轮毂11的实际位置处等待上齿轮12冷却，，完成人字齿轮的装配工作。

本发明的技术方案已由优选实施例揭示如上。本领域技术人员应当意识到在不脱离本发明所附的权利要求所揭示的本发明的范围和精神的情况下所作的更动与润饰，均属本发明的权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种人字齿轮对齿装置，其特征在于，所述人字齿轮对齿装置包括：

轮毂固定平台，用于将所述人字齿轮的中间轴轮毂垂直固定；

一对量柱，所述量柱包括顶部、颈部和基座，所述基座的底面开设有用于装设紧固螺栓的螺栓孔；

量柱定位件，设置于所述人字齿轮轴向的第一位置处，以将所述一对量柱定位于所述人字齿轮的轴向上同一角度；

微调机构，设置于所述人字齿轮轴向的第二位置处，用于对后安装于所述中间轴轮毂的所述人字齿轮的上齿轮施加作用力以使所述一对量柱同时分别对入所述上齿轮的齿槽底端和先安装于所述中间轴轮毂的所述人字齿轮的下齿轮的齿槽底端。

2.如权利要求1所述的人字齿轮对齿装置，其特征在于，所述基座为由两平行平面所截得的几何体。

3.如权利要求2所述的人字齿轮对齿装置，其特征在于，所述量柱定位件具有上下方向延伸的宽度为所述两平行平面间距的凹槽。

4.如权利要求1所述的人字齿轮对齿装置，其特征在于，所述一对量柱为完全相同的两量柱。

5.如权利要求1所述的人字齿轮对齿装置，其特征在于，所述微调机构包括底座、固定架和调节螺栓，所述底座固定于基础地面，所述固定架固定于所述底座上方，所述固定架具有靠近所述上齿轮齿顶的一立板，所述调节螺栓穿设于所述立板上开设的螺栓孔中以给所述上齿轮施加作用力。

6.如权利要求1所述的人字齿轮对齿装置，其特征在于，所述轮毂固定平台包括在所述中间轴轮毂的轴向上相对设置的用以限制所述中间轴轮毂转动的一对地脚螺栓。

7.如权利要求3所述的人字齿轮对齿装置，其特征在于，所述凹槽的内侧具有用于所述紧固螺栓穿过的长孔，所述长孔的宽度小于所述凹槽的宽度。

8.如权利要求1所述的人字齿轮对齿装置，其特征在于，所述量柱的所述顶部为圆台状，所述量柱的所述颈部为圆柱状。

9.一种利用权利要求1-8任一所述的对齿装置的人字齿轮装配方法，其特征在于，所述装配方法包括步骤：

将所述下齿轮安装于所述中间轴轮毂实际位置处，并将下齿轮及中间轴轮毂固定于所述轮毂固定平台；

上下调整所述量柱定位件中的所述量柱，使上下两个量柱相对于所述人字齿轮的中间线的偏移量相等；

装入所述上齿轮，并使所述上齿轮与所述中间轴轮毂的轴肩具有一间隙；

通过所述微调机构调整所述上齿轮位置直至所述一对量柱同时分别对入所述上齿轮和所述下齿轮的齿槽底端；

将所述上齿轮装入所述中间轴轮毂实际位置处。