CN106392465B - 双联齿轮对齿装置及其装配方法 - Google Patents
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Abstract
本发明了公开一种齿轮装配领域的双联齿轮对齿装置及其装配方法，装置包括外支撑座、内筒、轴齿轮锥套、第一旋转支撑、第二旋转支撑、轴齿轮齿槽定位机构、盘齿轮齿槽定位机构和轴齿轮齿顶定位机构，所述内筒的上部通过第一旋转支撑与外支撑座的上部转动连接，内筒的下部通过第二旋转支撑与外支撑座的下部转动连接，所述外支撑座上具有第一平台及第二平台，所述轴齿轮齿顶定位机构安装在内筒的第三平台上，且与内筒的第一内螺纹配合，所述轴齿轮锥套具有第一外锥面和第一圆柱内孔，第一外锥面与内筒的第一锥孔配合。方法包括步骤1：将轴齿轮锥套套装至轴齿轮轴身上等7个步骤。本发明能够快速、准确装配双联齿轮，便于操作。
Description
技术领域
本发明涉及齿轮装配领域，具体涉及一种双联齿轮对齿装置及其装配方法。
背景技术
双联行星齿轮广泛应用于各型NW型行星传动系统中。双联行星齿轮通常包含盘齿轮及轴齿轮。盘齿轮和轴齿轮通过过盈配合连接，且盘齿轮与轴齿轮轮齿的对齿精度要求较高。
由于受到工艺的局限，盘齿轮及轴齿轮需要在装配前完成热处理及磨齿等工序。因此，装配精度直接决定了双联齿轮的成品精度。这对于双联齿轮的装配提出了较高的要求。
通常，渗碳淬火齿轮的回火温度在200℃左右，因此，渗碳淬火齿轮装配时加热温度不能超过200℃。而对于大过盈的双联齿轮，盘齿轮加热至该温度时仍不能达到足够的装配间隙，还需要对轴齿轮进行冷冻，以满足装配间隙的要求。
由于在装配过程中，盘齿轮被加热，而轴齿轮被冷冻，盘齿轮及轴齿轮均没有可靠的基准进行定位，极大提高了对齿的难度。而现有的对齿装置均是建立在有不变基准进行定位的前提下的。因此，如何设计一种双联齿轮对齿装置，使其能够在盘齿轮被加热且轴齿轮被冷冻的情况下实现快速准确的对齿装配是本领域技术人员亟待解决的关键性问题。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种能够快速、准确地完成对齿装配的双联齿轮对齿装置。
本发明第二目的在于提供一种简单、便于操作的双联齿轮对齿装配方法。
为了达到上述第一目的，本发明的一种双联齿轮对齿装置，包括外支撑座、内筒、轴齿轮锥套、第一旋转支撑、第二旋转支撑、轴齿轮齿槽定位机构、盘齿轮齿槽定位机构和轴齿轮齿顶定位机构，所述内筒的上部通过第一旋转支撑与外支撑座的上部转动连接，内筒的下部通过第二旋转支撑与外支撑座的下部转动连接，所述外支撑座上具有第一平台及第二平台，所述轴齿轮齿槽定位机构装在外支撑座的第一平台上，所述盘齿轮齿槽定位机构装在外支撑座的第二平台上，所述内筒的内孔下部具有第一锥孔，中部具有第三平台，上部具有第一内螺纹，所述轴齿轮齿顶定位机构安装在内筒的第三平台上，且与内筒的第一内螺纹配合，所述轴齿轮锥套具有第一外锥面和第一圆柱内孔，第一外锥面与内筒的第一锥孔配合。
所述轴齿轮齿槽定位机构包括第一顶尖、第一顶尖座和第一推进螺杆，所述第一顶尖座具有第一通孔，第一通孔尾部接有第一螺纹孔，第一顶尖座固定在外支撑座的第一平台上，且第一通孔的轴线穿过内筒中心，所述第一顶尖与第一通孔滑动配合，所述第一推进螺杆与第一螺纹孔螺纹配合，第一推进螺杆与第一顶尖的尾部相抵，所述第一顶尖的前端具有锥面。
所述盘齿轮齿槽定位机构包括第二顶尖、第二顶尖座和第二推进螺杆，所述第二顶尖座具有第二通孔，第二通孔尾部接有第二螺纹孔，第二顶尖座固定在外支撑座的第二平台上，且第二通孔的轴线穿过内筒中心，所述第二顶尖与第二通孔滑动配合，所述第二推进螺杆与第二螺纹孔螺纹配合，第二推进螺杆与第二顶尖的尾部相抵，所述第二顶尖的前端具有锥面。
所述盘齿轮齿槽定位机构与轴齿轮齿槽定位机构平行布置。
所述轴齿轮齿顶定位机构包括伞齿轮、伞齿轮支撑座、推进环、锥环、第三旋转支撑、V型块和导轨，所述伞齿轮的两端转动支撑在伞齿轮支撑座上，所述伞齿轮有三个，且沿伞齿轮支撑座圆周方向上均布，所述内筒的内孔中设有第一缺口，伞齿轮支撑座上设有凸起，凸起伸入第一缺口中，伞齿轮支撑座被第一缺口周向限位，伞齿轮支撑座可在第一缺口中上下移动，所述伞齿轮支撑座通过第三旋转支撑与推进环转动连接，所述推进环的上端面设有端面齿，端面齿与伞齿轮啮合，所述推进环的外圆设有第一外螺纹，第一外螺纹与内筒的第一内螺纹螺纹配合，所述推进环的下端面与锥环相抵，所述锥环具有第一圆柱外圆和第二锥孔，第一圆柱外圆与内筒的内孔壁上下滑动配合，所述V型块的内端设有V型缺口，V型块的外端设有第二外锥面，第二外锥面与锥环的第二锥孔滑动配合，所述V型块具有两个且相对布置，V型块与导轨滑动配合且可沿锥环的径向运动，所述导轨固定在内筒的第三平台上，导轨具有两个且以内筒圆周方向上均布，每个导轨与一个V型块配合。
所述外支撑座上还设有盘齿轮水平定位机构，盘齿轮水平定位机构包括水平定位板和弹簧，所述外支撑座的上部具有沉台，所述水平定位板的外圆与沉台的内孔间隙配合，水平定位板依靠弹簧与外支撑座弹性连接。
所述外支撑座的下部还设有调平机构，所述调平机构包括上调整块、下调整块、支撑板和调整螺栓，所述上调整块固定连接在外支撑座的底板上，上调整块的下部设有第一楔形面，所述下调整块的上部设有第二楔形面，中间设有第三螺纹孔，第二楔形面与第一楔形面滑动配合，所述支撑板固定在外支撑座的底板上，支撑板上设有第三通孔，所述调整螺栓穿过第三通孔且拧在第三螺纹孔中。
所述第一旋转支撑及第二旋转支撑为圆锥滚子轴承。
所述第三旋转支撑为深沟球轴承。
所述轴齿轮锥套的第一圆柱内孔与第一外锥面同轴。
为了达到上述第二目的，本发明的一种双联齿轮对齿装配方法，采用上述任一项所述的双联齿轮对齿装置，包括以下步骤：
步骤1：将轴齿轮锥套套装至轴齿轮轴身上；
步骤2：将轴齿轮冷冻后放入双联齿轮对齿装置中，使轴齿轮锥套与第一锥孔贴合；
步骤3：旋拧伞齿轮，带动推进环旋转，并向下推进，从而带动锥环向下运动，V型块被锥环推动向轴齿轮中心运动，将轴齿轮定位；
步骤4：旋拧推进第一螺杆，带动第一顶尖向轴齿轮中心运动，使第一顶尖与轴齿轮的齿面贴合；
步骤5：将盘齿轮加热后套装至轴齿轮上，使盘齿轮下端面与水平定位板贴合；
步骤6：旋拧第二推进螺杆，带动第二顶尖向盘齿轮中心运动，使第二顶尖与盘齿轮齿面贴合；
步骤7：待双联齿轮恢复至室温后取出。
本发明的双联齿轮对齿装置，通过锥面配合及轴齿轮齿顶定位机构，实现了轴齿轮的快速定心，从而能够在盘齿轮被加热且轴齿轮被冷冻的情况下，快速、准确地完成对齿装配；双联齿轮对齿装配方法简单、便于操作。
附图说明
以下结合附图给出的实施例对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明的双联齿轮对齿装置在安装双联齿轮时的结构示意图；
图2是本发明的双联齿轮对齿装置的主视结构示意图；
图3是图2的左视结构示意图；
图4是图3中的伞齿轮支撑座的立体结构示意图；
图5是图3中的V型块的立体结构示意图。
具体实施方式
如图1、2、3、4、5所示，本发明的一种双联齿轮对齿装置，包括外支撑座110、内筒120、轴齿轮锥套130、第一旋转支撑140、第二旋转支撑150、轴齿轮齿槽定位机构200、盘齿轮齿槽定位机构300和轴齿轮齿顶定位机构400，所述内筒120的上部通过第一旋转支撑140与外支撑座110的上部转动连接，内筒120的下部通过第二旋转支撑150与外支撑座110的下部转动连接，所述外支撑座110上具有第一平台111及第二平台112，所述轴齿轮齿槽定位机构200装在外支撑座110的第一平台111上，所述盘齿轮齿槽定位机构300装在外支撑座110的第二平台112上，所述内筒120的内孔下部具有第一锥孔121，中部具有第三平台122，上部具有第一内螺纹123，所述轴齿轮齿顶定位机构400安装在内筒120的第三平台122上，且与内筒120的第一内螺纹123配合，所述轴齿轮锥套130具有第一外锥面132和第一圆柱内孔131，第一外锥面132与内筒120的第一锥孔121配合。
如图1、2所示，所述轴齿轮齿槽定位机构200包括第一顶尖210、第一顶尖座220和第一推进螺杆230，所述第一顶尖座220具有第一通孔221，第一通孔221尾部接有第一螺纹孔222，第一顶尖座220固定在外支撑座110的第一平台111上，且第一通孔221的轴线穿过内筒120中心，所述第一顶尖210与第一通孔221滑动配合，所述第一推进螺杆230与第一螺纹孔222螺纹配合，第一推进螺杆230与第一顶尖210的尾部相抵，所述第一顶尖210的前端具有锥面。
如图1、2所示，所述盘齿轮齿槽定位机构300包括第二顶尖310、第二顶尖座320和第二推进螺杆330，所述第二顶尖座320具有第二通孔321，第二通孔321尾部接有第二螺纹孔322，第二顶尖座320固定在外支撑座110的第二平台112上，且第二通孔321的轴线穿过内筒120中心，所述第二顶尖310与第二通孔321滑动配合，所述第二推进螺杆330与第二螺纹孔322螺纹配合，第二推进螺杆330与第二顶尖310的尾部相抵，所述第二顶尖310的前端具有锥面。
如图1、2所示，所述盘齿轮齿槽定位机构300与轴齿轮齿槽定位机构200平行布置。
如图1、2、3、4、5所示，所述轴齿轮齿顶定位机构400包括伞齿轮410、伞齿轮支撑座420、推进环430、锥环440、第三旋转支撑450、V型块460和导轨470，所述伞齿轮410的两端转动支撑在伞齿轮支撑座420上，所述伞齿轮410有三个，且沿伞齿轮支撑座420圆周方向上均布，所述内筒120的内孔中设有第一缺口124，伞齿轮支撑座420上设有凸起421，凸起421伸入第一缺口124中，伞齿轮支撑座420被第一缺口124周向限位，伞齿轮支撑座420可在第一缺口124中上下移动，所述伞齿轮支撑座420通过第三旋转支撑450与推进环430转动连接，所述推进环430的上端面设有端面齿431，端面齿431与伞齿轮410啮合，所述推进环430的外圆设有第一外螺纹432，第一外螺纹432与内筒120的第一内螺纹123螺纹配合，所述推进环430的下端面与锥环440相抵，所述锥环440具有第一圆柱外圆441和第二锥孔442，第一圆柱外圆441与内筒120的内孔壁上下滑动配合，所述V型块460的内端设有V型缺口461，V型块460的外端设有第二外锥面462，第二外锥面462与锥环440的第二锥孔442滑动配合，所述V型块460具有两个且相对布置，V型块460与导轨470滑动配合且可沿锥环440的径向运动，所述导轨470固定在内筒120的第三平台122上，导轨470具有两个且以内筒120圆周方向上均布，每个导轨470与一个V型块460配合。
如图1、2所示，所述外支撑座110上还设有盘齿轮水平定位机构500，盘齿轮水平定位机构500包括水平定位板510和弹簧520，所述外支撑座110的上部具有沉台113，所述水平定位板510的外圆与沉台113的内孔间隙配合，水平定位板510依靠弹簧520与外支撑座110弹性连接。
如图1、2所示，所述外支撑座110的下部还设有调平机构600，所述调平机构600包括上调整块610、下调整块620、支撑板630和调整螺栓640，所述上调整块610固定连接在外支撑座110的底板上，上调整块610的下部设有第一楔形面611，所述下调整块620的上部设有第二楔形面621，中间设有第三螺纹孔622，第二楔形面621与第一楔形面611滑动配合，所述支撑板630固定在外支撑座110的底板上，支撑板630上设有第三通孔631，所述调整螺栓640穿过第三通孔631且拧在第三螺纹孔622中。
如图1所示，所述第一旋转支撑140及第二旋转支撑150为圆锥滚子轴承。
如图3所示，所述第三旋转支撑450为深沟球轴承。
如图1、2所示，所述轴齿轮锥套130的第一圆柱内孔131与第一外锥面132同轴。
如图1、2、3、4、5所示，本发明的一种双联齿轮对齿装配方法，采用上述双联齿轮对齿装置，包括以下步骤：
步骤1：将轴齿轮锥套130套装至轴齿轮710轴身上；
步骤2：将轴齿轮710冷冻后放入双联齿轮对齿装置中，使轴齿轮锥套130与第一锥孔121贴合；
步骤3：旋拧伞齿轮410，带动推进环430旋转，并向下推进，从而带动锥环440向下运动，V型块460被锥环440推动向轴齿轮710中心运动，将轴齿轮710定位；
步骤4：旋拧推进第一螺杆230，带动第一顶尖210向轴齿轮710中心运动，使第一顶尖210与轴齿轮710的齿面贴合；
步骤5：将盘齿轮720加热后套装至轴齿轮710上，使盘齿轮720下端面与水平定位板510贴合；
步骤6：旋拧第二推进螺杆330，带动第二顶尖310向盘齿轮720中心运动，使第二顶尖310与盘齿轮720齿面贴合；
步骤7：待双联齿轮700恢复至室温后取出。
Claims (9)
1.一种双联齿轮对齿装置，其特征在于：
a、包括外支撑座(110)、内筒(120)、轴齿轮锥套(130)、第一旋转支撑(140)、第二旋转支撑(150)、轴齿轮齿槽定位机构(200)、盘齿轮齿槽定位机构(300)和轴齿轮齿顶定位机构(400)，
b、所述内筒(120)的上部通过第一旋转支撑(140)与外支撑座(110)的上部转动连接，内筒(120)的下部通过第二旋转支撑(150)与外支撑座(110)的下部转动连接，
c、所述外支撑座(110)上具有第一平台(111)及第二平台(112)，
d、所述轴齿轮齿槽定位机构(200)装在外支撑座(110)的第一平台(111)上，
e、所述盘齿轮齿槽定位机构(300)装在外支撑座(110)的第二平台(112)上，
f、所述内筒(120)的内孔下部具有第一锥孔(121)，中部具有第三平台(122)，上部具有第一内螺纹(123)，
g、所述轴齿轮齿顶定位机构(400)安装在内筒(120)的第三平台(122)上，且与内筒(120)的第一内螺纹(123)配合，
h、所述轴齿轮锥套(130)具有第一外锥面(132)和第一圆柱内孔(131)，第一外锥面(132)与内筒(120)的第一锥孔(121)配合；
所述第一旋转支撑(140)及第二旋转支撑(150)为圆锥滚子轴承；
所述轴齿轮锥套(130)的第一圆柱内孔(131)与第一外锥面(132)同轴。
2.根据权利要求1所述的双联齿轮对齿装置，其特征在于：所述轴齿轮齿槽定位机构(200)包括第一顶尖(210)、第一顶尖座(220)和第一推进螺杆(230)，所述第一顶尖座(220)具有第一通孔(221)，第一通孔(221)尾部接有第一螺纹孔(222)，第一顶尖座(220)固定在外支撑座(110)的第一平台(111)上，且第一通孔(221)的轴线穿过内筒(120)中心，所述第一顶尖(210)与第一通孔(221)滑动配合，所述第一推进螺杆(230)与第一螺纹孔(222)螺纹配合，第一推进螺杆(230)与第一顶尖(210)的尾部相抵，所述第一顶尖(210)的前端具有锥面。
3.根据权利要求2所述的双联齿轮对齿装置，其特征在于：所述盘齿轮齿槽定位机构(300)包括第二顶尖(310)、第二顶尖座(320)和第二推进螺杆(330)，所述第二顶尖座(320)具有第二通孔(321)，第二通孔(321)尾部接有第二螺纹孔(322)，第二顶尖座(320)固定在外支撑座(110)的第二平台(112)上，且第二通孔(321)的轴线穿过内筒(120)中心，所述第二顶尖(310)与第二通孔(321)滑动配合，所述第二推进螺杆(330)与第二螺纹孔(322)螺纹配合，第二推进螺杆(330)与第二顶尖(310)的尾部相抵，所述第二顶尖(310)的前端具有锥面。
4.根据权利要求1所述的双联齿轮对齿装置，其特征在于：所述盘齿轮齿槽定位机构(300)与轴齿轮齿槽定位机构(200)平行布置。
5.根据权利要求3所述的双联齿轮对齿装置，其特征在于：所述轴齿轮齿顶定位机构(400)包括伞齿轮(410)、伞齿轮支撑座(420)、推进环(430)、锥环(440)、第三旋转支撑(450)、V型块(460)和导轨(470)，所述伞齿轮(410)的两端转动支撑在伞齿轮支撑座(420)上，所述伞齿轮(410)有三个，且沿伞齿轮支撑座(420)圆周方向上均布，所述内筒(120)的内孔中设有第一缺口(124)，伞齿轮支撑座(420)上设有凸起(421)，凸起(421)伸入第一缺口(124)中，伞齿轮支撑座(420)被第一缺口(124)周向限位，伞齿轮支撑座(420)可在第一缺口(124)中上下移动，所述伞齿轮支撑座(420)通过第三旋转支撑(450)与推进环(430)转动连接，所述推进环(430)的上端面设有端面齿(431)，端面齿(431)与伞齿轮(410)啮合，所述推进环(430)的外圆设有第一外螺纹(432)，第一外螺纹(432)与内筒(120)的第一内螺纹(123)螺纹配合，所述推进环(430)的下端面与锥环(440)相抵，所述锥环(440)具有第一圆柱外圆(441)和第二锥孔(442)，第一圆柱外圆(441)与内筒(120)的内孔壁上下滑动配合，所述V型块(460)的内端设有V型缺口(461)，V型块(460)的外端设有第二外锥面(462)，第二外锥面(462)与锥环(440)的第二锥孔(442)滑动配合，所述V型块(460)具有两个且相对布置，V型块(460)与导轨(470)滑动配合且可沿锥环(440)的径向运动，所述导轨(470)固定在内筒(120)的第三平台(122)上，导轨(470)具有两个且以内筒(120)圆周方向上均布，每个导轨(470)与一个V型块(460)配合。
6.根据权利要求5所述的双联齿轮对齿装置，其特征在于：所述外支撑座(110)上还设有盘齿轮水平定位机构(500)，盘齿轮水平定位机构(500)包括水平定位板(510)和弹簧(520)，所述外支撑座(110)的上部具有沉台(113)，所述水平定位板(510)的外圆与沉台(113)的内孔间隙配合，水平定位板(510)依靠弹簧(520)与外支撑座(110)弹性连接。
7.根据权利要求1所述的双联齿轮对齿装置，其特征在于：所述外支撑座(110)的下部还设有调平机构(600)，所述调平机构(600)包括上调整块(610)、下调整块(620)、支撑板(630)和调整螺栓(640)，所述上调整块(610)固定连接在外支撑座(110)的底板上，上调整块(610)的下部设有第一楔形面(611)，所述下调整块(620)的上部设有第二楔形面(621)，中间设有第三螺纹孔(622)，第二楔形面(621)与第一楔形面(611)滑动配合，所述支撑板(630)固定在外支撑座(110)的底板上，支撑板(630)上设有第三通孔(631)，所述调整螺栓(640)穿过第三通孔(631)且拧在第三螺纹孔(622)中。
8.根据权利要求5所述的双联齿轮对齿装置，其特征在于：所述第三旋转支撑(450)为深沟球轴承。
9.一种双联齿轮对齿装配方法，采用权利要求6所述的双联齿轮对齿装置，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：将轴齿轮锥套(130)套装至轴齿轮(710)轴身上；
步骤2：将轴齿轮(710)冷冻后放入双联齿轮对齿装置中，使轴齿轮锥套(130)与第一锥孔(121)贴合；
步骤3：旋拧伞齿轮(410)，带动推进环(430)旋转，并向下推进，从而带动锥环(440)向下运动，V型块(460)被锥环(440)推动向轴齿轮(710)中心运动，将轴齿轮(710)定位；
步骤4：旋拧第一推进螺杆(230)，带动第一顶尖(210)向轴齿轮(710)中心运动，使第一顶尖(210)与轴齿轮(710)的齿面贴合；
步骤5：将盘齿轮(720)加热后套装至轴齿轮(710)上，使盘齿轮(720)下端面与水平定位板(510)贴合；
步骤6：旋拧第二推进螺杆(330)，带动第二顶尖(310)向盘齿轮(720)中心运动，使第二顶尖(310)与盘齿轮(720)齿面贴合；
步骤7：待双联齿轮(700)恢复至室温后取出。
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