CN105081155B - 一种花键搓齿定位工装 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种花键搓齿定位工装，属于机械技术领域。它解决了现有的花键搓齿加工合格率低的问题。本花键搓齿定位工装包括连接杆和旋转轴，连接杆的前端具有空腔，后端用于与工作台相固连，连接杆前端的外侧壁上固连有调整盘和刻度盘，旋转轴的后端位于空腔中，且旋转轴与连接杆轴向固定，旋转轴上固连有定位盘，旋转轴的前端可拆卸固连有花键芯轴，调整盘位于刻度盘和定位盘之间，定位盘靠近调整盘的一侧具有凹槽，调整盘上穿设有定位栓，定位栓靠近定位盘的一端设有钢珠，定位栓上套有弹簧，弹簧的一端抵靠在定位栓上，另一端抵靠在调整盘上，在弹簧弹力的作用下钢珠能嵌入到凹槽中。本花键搓齿定位工装具有提高产品合格率的优点。

Description

一种花键搓齿定位工装

技术领域

本发明属于机械技术领域，涉及一种花键搓齿定位工装。

背景技术

汽车转向系统包括转向轴，转向轴的输入端与方向盘通过外花键和内花键的配合相连，转向轴的输出端与转向万向节也通过外花键和内花键的配合相连，为了保证方向盘在装配时的一致性，在转向轴的输入端以及输出端会增加相位角，且需要保证相位角的一致性。

该相位角通常是在生产挤压外花键成型时加以控制并制作的，但是该种生产制造方式会造成内花键变形以及相位角发生变化时不能及时被发现的问题，合格率低。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提出了一种花键搓齿定位工装，解决如何使内花键和外花键上的相位角满足一致性的要求，提高产品的合格率。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种花键搓齿定位工装，其特征在于，包括连接杆和旋转轴，所述连接杆的前端具有空腔，后端用于与工作台相固连，所述连接杆前端的外侧壁上固连有调整盘和刻度盘，所述旋转轴的后端位于空腔中，且旋转轴与连接杆轴向固定，所述旋转轴上固连有定位盘，所述旋转轴的前端可拆卸固连有花键芯轴，所述调整盘位于刻度盘和定位盘之间，所述定位盘靠近调整盘的一侧具有凹槽，所述调整盘上穿设有定位栓，所述定位栓靠近定位盘的一端设有钢珠，所述定位栓上套有弹簧，所述弹簧的一端抵靠在定位栓上，另一端抵靠在调整盘上，在弹簧弹力的作用下所述钢珠能嵌入到凹槽中。

本定位工装与搓齿机配套使用，通过定位工装对工件进行定位，通过搓齿机对工件进行搓齿加工；加工前，通过调节调整盘和刻度盘，使与花键芯轴相连的工件的相位角符合要求，刻度盘的设置增加了相位角调试的可控性，钢珠嵌入到凹槽中，使调节好位置的调整盘和刻度盘定位，避免调整盘和刻度盘在调节好位置后出现跑位的现象；工作时，定位盘随着旋转轴、工件一起旋转，搓齿机对工件进行搓齿加工，搓齿工序完成后，旋转定位盘，使钢珠嵌入到凹槽中即可实现重新定位，保证工件内外齿相位角始终保持一致，避免重复调试，节省时间，提高效率，提高产品合格率。

在上述的一种花键搓齿定位工装中，所述定位盘靠近花键芯轴一侧的中间处具有呈锥形的抵靠部，所述旋转轴的前端螺纹固连有螺母，所述花键芯轴的一端与抵靠部相接触，另一端与螺母相接触。花键芯轴是可拆卸安装的，在径向上，根据实际需要更换不同直径的芯轴，使本定位工装能定位不同直径的工件，提高本定位工装的使用范围；在轴向上，通过抵靠部抵靠在工件上，使工件定位，且抵靠部呈锥形，抵靠部可以部分嵌入到工件中，提高工件固定时的牢固程度。

在上述的一种花键搓齿定位工装中，所述定位栓靠近定位盘一端的端部处具有盲孔，所述钢珠部分位于盲孔中。钢珠大部分位于盲孔中，保证钢珠在移动的过程中不会从盲孔中脱落，钢珠是球形的，钢珠与定位盘之间的接触面积小，即摩擦力小，不会影响到定位盘、旋转轴和工件的转动。

在上述的一种花键搓齿定位工装中，所述钢珠与定位栓相固连。该种结构保证钢珠在移动的过程中不会脱落，而且钢珠是球形的，钢珠与定位盘之间的接触面积小，即摩擦力小，不会影响到定位盘、旋转轴和工件的转动。

在上述的一种花键搓齿定位工装中，所述凹槽呈圆弧形或者锥形。凹槽的形状与钢珠的形状相匹配，使钢珠能定位在凹槽中的同时也能从凹槽中越出，使钢珠移动顺畅，不会影响到定位盘、旋转轴和工件的转动。

在上述的一种花键搓齿定位工装中，所述定位栓包括头部和杆部，所述头部的外径大于杆部的外径，所述盲孔位于头部，所述杆部穿设在调整盘中，所述弹簧的一端抵靠在头部上，另一端抵靠在调整盘上。

在上述的一种花键搓齿定位工装中，所述刻度盘靠近调整盘一侧具有容纳孔，所述杆部部分位于容纳孔中，所述容纳孔与外界相连通。容纳孔与外界相连通，使定位栓的移动顺畅，不会影响到定位盘、旋转轴和工件的转动。

在上述的一种花键搓齿定位工装中，所述空腔的开口处固连有抵靠环，所述空腔的底部设置有缓冲垫，所述旋转轴与连接杆之间设置有若干个轴承，若干个轴承中位于两侧的轴承分别与抵靠环和缓冲垫相抵靠，所述缓冲垫与旋转轴之间具有间隙。抵靠环、轴承和缓冲垫使旋转轴轴向固定在空腔中，缓冲垫的设置提供缓冲量，使旋转轴不会卡死。

在上述的一种花键搓齿定位工装中，所述定位盘的周向外侧壁上固连有转动杆，所述调整盘的周向外侧壁上固连有定位杆，当转动杆与定位杆对齐时，所述钢珠嵌入在凹槽中。转动杆的设置方便操作者转动定位盘，定位杆的设置方便操作者转动调整盘和刻度盘，调节方便，钢珠和凹槽位于定位盘和调整盘之间，定位盘和调节盘之间的空间较小，观察不便，通过转动杆与定位杆对齐说明钢珠已经靠近甚至嵌入到凹槽中，使操作者操作省力，提高操作效率。

与现有技术相比，本发明提供的一种花键搓齿定位工装具有以下优点：

1、本花键搓齿定位工装调试定位后，通过钢珠和凹槽的配合定位避免重复调试，提高调试效率，而且钢珠和凹槽的设置避免调节盘、旋转轴调节完成后出现跑位的现象，保证工件相位角一致性的要求，提高合格率。

2、本花键搓齿定位工装通过改变不同直径的花键芯轴可以定位不同大小的工件，使本定位工装的使用范围广，而且抵靠部的设置提高工件安装的牢固程度。

附图说明

图1是本花键搓齿定位工装的剖视图。

图中，1、连接杆；2、旋转轴；3、空腔；4、调整盘；5、刻度盘；6、定位盘；7、花键芯轴；8、凹槽；9、定位栓；91、头部；92、杆部；93、盲孔；10、钢珠；11、弹簧；12、抵靠部；13、螺母；14、容纳孔；15、抵靠环；16、缓冲垫；17、轴承；18、间隙；19、转动杆；20、定位杆。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1所示，本花键搓齿定位工装包括连接杆1、旋转轴2、调整盘4、刻度盘5、定位盘6、花键芯轴7、定位栓9、钢珠10和弹簧11等。

连接杆1的前端具有空腔3，后端用于与工作台相固连，连接杆1前端的外侧壁上通过焊接固连有调整盘4和刻度盘5。旋转轴2的后端位于空腔3中，位于空腔3中的旋转轴2的周向外侧壁上具有环形凸起，空腔3的开口处固连有抵靠环15，空腔3的底部设置有缓冲垫16，本实施例中，旋转轴2与连接杆1之间设置有三个轴承17，其中两个轴承17的直径较大，第三个轴承17的直径较小，两个直径较大的轴承17位于环形凸起的两侧且均与环形凸起相抵靠，其中一个直径较大的轴承17还与抵靠环15相抵靠，另一个直径较大的轴承17与第三个直径较小的轴承17相抵靠，第三个直径较小的轴承17与缓冲垫16相抵靠，缓冲垫16与旋转轴2之间具有间隙18。

旋转轴2的中间处固连有定位盘6，调整盘4位于刻度盘5和定位盘6之间，调整盘4与定位盘6之间具有一定的空间，定位盘6靠近调整盘4的一侧具有凹槽8，本实施例中，凹槽8呈锥形，在实际生产中，凹槽8可以呈圆弧形。定位栓9包括头部91和杆部92，头部91的外径大于杆部92的外径，头部91靠近定位盘6一端的端部处具有盲孔93，钢珠10部分位于盲孔93中，本实施例中，钢珠10与定位栓9通过焊接相固连，在实际生产中，钢珠10可以大部分位于盲孔93中，只要钢珠10在移动的过程中不会脱落即可。调整盘4中具有通孔，刻度盘5靠近调整盘4的一侧具有容纳孔14，容纳孔14与外界相连通，杆部92穿设在通孔中，且杆部92部分位于容纳孔14中，杆部92上套有弹簧11，弹簧11的一端抵靠在头部91上，另一端抵靠在调整盘4上。

定位盘6靠近花键芯轴7一侧的中间处具有呈锥形的抵靠部12，旋转轴2的前端螺纹固连有螺母13，花键芯轴7的一端与抵靠部12相接触，另一端与螺母13相接触，更换花键芯轴7时，只需要选择螺母13即可。

定位盘6的周向外侧壁上固连有转动杆19，调整盘4的周向外侧壁上固连有定位杆20，当转动杆19与定位杆20对齐时，钢珠10嵌入在凹槽8中。

工作时，通过刻度盘5调整刻度盘5、调整盘4和定位盘6的位置，然后固定刻度盘5，摆动转动杆19使转动杆19与定位杆20对齐，使钢珠10嵌入到凹槽8中，再将工件插在花键芯轴7外，使用搓齿机对工件进行搓齿加工，加工完成后，卸下工件；再通过摆动转动杆19使转动杆19与定位杆20对齐，使钢珠10嵌入到凹槽8中，再将工件插在花键芯轴7外，使用搓齿机对工件进行搓齿加工，周而复始，完成多个工件的加工，保证每个工件的相位角保持一致。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了连接杆1、旋转轴2、空腔3、调整盘4、刻度盘5、定位盘6、花键芯轴7、凹槽8、定位栓9、头部91、杆部92、盲孔93、钢珠10、弹簧11、抵靠部12、螺母13、容纳孔14、抵靠环15、缓冲垫16、轴承17、间隙18、转动杆19、定位杆20等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (9)

1.一种花键搓齿定位工装，其特征在于，包括连接杆(1)和旋转轴(2)，所述连接杆(1)的前端具有空腔(3)，后端用于与工作台相固连，所述连接杆(1)前端的外侧壁上固连有调整盘(4)和刻度盘(5)，所述旋转轴(2)的后端位于空腔(3)中，且旋转轴(2)与连接杆(1)轴向固定，所述旋转轴(2)上固连有定位盘(6)，所述旋转轴(2)的前端可拆卸固连有花键芯轴(7)，所述调整盘(4)位于刻度盘(5)和定位盘(6)之间，所述定位盘(6)靠近调整盘(4)的一侧具有凹槽(8)，所述调整盘(4)上穿设有定位栓(9)，所述定位栓(9)靠近定位盘(6)的一端设有钢珠(10)，所述定位栓(9)上套有弹簧(11)，所述弹簧(11)的一端抵靠在定位栓(9)上，另一端抵靠在调整盘(4)上，在弹簧(11)弹力的作用下所述钢珠(10)能嵌入到凹槽(8)中。

2.根据权利要求1所述的一种花键搓齿定位工装，其特征在于，所述定位盘(6)靠近花键芯轴(7)一侧的中间处具有呈锥形的抵靠部(12)，所述旋转轴(2)的前端螺纹固连有螺母(13)，所述花键芯轴(7)的一端与抵靠部(12)相接触，另一端与螺母(13)相接触。

3.根据权利要求1或2所述的一种花键搓齿定位工装，其特征在于，所述定位栓(9)靠近定位盘(6)一端的端部处具有盲孔(93)，所述钢珠(10)部分位于盲孔(93)中。

4.根据权利要求1或2所述的一种花键搓齿定位工装，其特征在于，所述钢珠(10)与定位栓(9)相固连。

5.根据权利要求1或2所述的一种花键搓齿定位工装，其特征在于，所述凹槽(8)呈圆弧形或者锥形。

6.根据权利要求3所述的一种花键搓齿定位工装，其特征在于，所述定位栓(9)包括头部(91)和杆部(92)，所述头部(91)的外径大于杆部(92)的外径，所述盲孔(93)位于头部(91)，所述杆部(92)穿设在调整盘(4)中，所述弹簧(11)的一端抵靠在头部(91)上，另一端抵靠在调整盘(4)上。

7.根据权利要求6所述的一种花键搓齿定位工装，其特征在于，所述刻度盘(5)靠近调整盘(4)一侧具有容纳孔(14)，所述杆部(92)部分位于容纳孔(14)中，所述容纳孔(14)与外界相连通。

8.根据权利要求1或2所述的一种花键搓齿定位工装，其特征在于，所述空腔(3)的开口处固连有抵靠环(15)，所述空腔(3)的底部设置有缓冲垫(16)，所述旋转轴(2)与连接杆(1)之间设置有若干个轴承(17)，若干个轴承(17)中位于两侧的轴承(17)分别与抵靠环(15)和缓冲垫(16)相抵靠，所述缓冲垫(16)与旋转轴(2)之间具有间隙(18)。

9.根据权利要求1或2所述的一种花键搓齿定位工装，其特征在于，所述定位盘(6)的周向外侧壁上固连有转动杆(19)，所述调整盘(4)的周向外侧壁上固连有定位杆(20)，当转动杆(19)与定位杆(20)对齐时，所述钢珠(10)嵌入在凹槽(8)中。