CN108871158B - 一种伞齿轮副的检测及装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种伞齿轮副的检测及装配方法，先将第一个伞齿轮连接在竖直插接座上，再将第二个伞齿轮连接在水平插接座上，使二个伞齿轮进入啮合状态；转动第二个伞齿轮，检测二个伞齿轮的啮合状态；如果二个伞齿轮的啮合状态符合设计要求，则判定为合格，否则转入下一步骤；移动伞齿轮的轴向位置，然后转动第二个伞齿轮，检测二个伞齿轮的啮合状态，直至二个伞齿轮的啮合状态符合设计要求，并相应地记录伞齿轮的轴向移动距离；装配时根据检测得到的轴向移动距离相应地调整伞齿轮的轴向位置，使二个伞齿轮装配后的啮合状态符合设计要求。本发明可降低对制造、检测设备的精度要求，从而极大地降低生产制造成本，并提高生产效率和装配精度。

Description

一种伞齿轮副的检测及装配方法

技术领域

本发明涉及齿轮加工技术领域，尤其是涉及一种伞齿轮副的检测及装配方法。

背景技术

在伞齿轮的加工过程中，通常在完成铣齿加工后还需要对伞齿轮进行形状以及尺寸的检测，以确保在安装使用时能符合设计要求。

我们知道，影响伞齿轮的啮合精度和传动效率的其中一个主要因素是二个伞齿轮在轴向上的安装位置精度，也就是说，当伞齿轮在齿轮箱体上的轴向安装尺寸与设计尺寸之间的有较大的误差时，就会严重地影响伞齿轮副的啮合精度和传动效率。

为了提高伞齿轮副在使用时的啮合精度和传动效率，现有的方法是提高伞齿轮副和相应的齿轮箱体的加工精度，并且采用高精度的检测仪器和设备对完成加工的单个伞齿轮进行精密检测，并将检测结果与设计图纸和要求进行比对，以便将其中不符合设计要求的伞齿轮筛选出去。

然而上述方法存在如下缺陷，首先，提高伞齿轮副和轮箱体的加工精度需要采用高精度的加工设备，这会极大地增加伞齿轮的加工制造成本，事实上，设备的成本通常与加工精度之间会有一个指数关系的增加。其次，虽然采用高精度的检测仪器和设备筛选伞齿轮副可确保用于组装的伞齿轮副的装配质量和啮合传动性能，但同时会造成较多制成品的报废，从而降低成品率和生产效率，并相应地提高生产成本。

发明内容

本发明的一个目的是为了解决现有的伞齿轮副加工、检测及装配方法所存在的制造成本高、生产效率低、不适合中小生产企业的问题，提供一种伞齿轮副的检测及装配方法，可降低对制造设备以及检测设备的精度要求，从而极大地降低生产制造成本，并提高生产效率和装配精度。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种伞齿轮副的检测及装配方法，包括如下步骤：

a. 将完成加工的第一个伞齿轮竖直地可转动连接在一个竖直插接座上，将完成加工的第二个伞齿轮水平地可转动连接在一个水平插接座上，使二个伞齿轮进入啮合状态；

b. 转动第二个伞齿轮，检测二个伞齿轮的啮合状态；

c. 如果二个伞齿轮的啮合状态符合设计要求，则判定为合格，否则转入步骤d；

d. 移动伞齿轮的轴向位置，然后转动第二个伞齿轮，检测二个伞齿轮的啮合状态；

e. 重复步骤c和步骤d，直至二个伞齿轮的啮合状态符合设计要求，并相应地记录伞齿轮的轴向移动距离；

f. 将伞齿轮安装到齿轮箱体上，并根据步骤e所得到的轴向移动距离相应地调整伞齿轮的轴向位置，使二个伞齿轮装配后的啮合状态符合设计要求。

和现有技术不同的是，本发明将二个伞齿轮分别连接在竖直插接座和水平插接座上，从而使二个伞齿轮进入啮合状态。这样通过转动第二个伞齿轮即可观察判断二个伞齿轮的啮合状态。需要说明的是，我们可在伞齿轮的表面涂覆由红丹粉和机油按比例调和好的显示剂，当二个伞齿轮接触、啮合时，通过观察显示剂的研磨状态即可方便地确定二个伞齿轮的接触、啮合位置。如果伞齿轮的加工有误差、从而造成啮合位置有偏差时，我们可通过调整伞齿轮的轴向位置，使二个伞齿轮的啮合位置和啮合状态达到设计要求，此时只要记录伞齿轮的轴向移动距离，即可得到伞齿轮在安装时的轴向位置调整值。当我们安装伞齿轮副时，只需根据检测得到的轴向位置调整值相应地调整伞齿轮的轴向位置，即可使伞齿轮副工作在最佳状态。也就是说，本发明先通过检测得到伞齿轮在安装时的轴向位置调整值，然后再安装时进行相应的调整，因而可有效地避免因加工时的轻微误差对伞齿轮在安装后的啮合和传动状态的影响，有利于降低对制造设备以及检测设备的精度要求，进而极大地降低生产制造成本，并提高生产效率和装配精度。

作为优选，所述第一个伞齿轮包括锥形的齿轮本体、一体地连接在齿轮本体背面的第一齿轮轴，在第一齿轮轴上螺纹连接有抵靠齿轮本体背面的紧固螺母，该紧固螺母远离齿轮本体的一侧即形成第一个伞齿轮的轴向基准面，在步骤d中，先松开紧固螺母，然后将一个具有开口的C形垫片套设在齿轮本体背面与紧固螺母之间的第一齿轮轴上，再拧紧紧固螺母，从而改变第一个伞齿轮的轴向基准面位置以及第一个伞齿轮在竖直插接座上的轴向位置。

本发明的第一个伞齿轮为齿轮本体和第一齿轮轴形成的一体结构，从而方便其快速地插设到竖直插接座上，同时有利于提高其强度。与此同时，在第一齿轮轴上设置紧固螺母，从而可方便地固定套设在第一齿轮轴上的C形垫片。当我们需要微调第一个伞齿轮的轴向位置时，可在第一齿轮轴上套设C形垫片，从而可调整紧固螺母上的轴向基准面。当我们安装第一个伞齿轮时，只需将其第一齿轮轴直接安装到齿轮箱体相应的安装孔内，并通过轴向基准面进行轴向定位，即可确保第一个伞齿轮的安装位置与检测时调整后的最佳轴向位置相一致。特别是，当我们需要套设C形垫片时，无需拧下紧固螺母，C形垫片可方便地通过其开口套设到第一齿轮轴上，从而方便第一个伞齿轮轴向位置的调整。可以理解的是，C形垫片可采用铜片、不锈钢片等冲压制成，其厚度可在0.01-0.20之间，从而可根据需要方便地调整第一个伞齿轮的轴向位置，确保伞齿轮副在工作时能处于良好的啮合状态。

作为优选，所述竖直插接座包括竖直布置且开口向上的插套，在插套内插设有转动套，转动套上设有上下二排径向的容置孔，容置孔内适配有第一滚珠，所述第一滚珠的直径大于转动套的壁厚，当第一个伞齿轮的第一齿轮轴插设在转动套内时，第一滚珠同时贴靠外侧的插套以及内侧的第一齿轮轴，从而使第一个伞齿轮竖直地可转动连接在竖直插接座上。

本发明在插套内设置转动套，并在转动套上设置上下二排第一滚珠。这样，当第一齿轮轴插入到转动套内时，即可通过第一滚珠与插套形成滚动摩擦，从而极大地降低第一个伞齿轮转动时的摩擦阻力，而转动套则可使个第一滚珠间隔布置并准确定位。特别是，第一滚珠的直径大于转动套的壁厚，也就是说，第一滚珠的内外两侧分别高出转动套的内外侧壁，从而可避免转动套与第一齿轮轴、插套之间的直接摩擦。

作为优选，所述转动套的内孔两端为口大里小的圆锥孔，圆锥孔的锥度在5/250至7/250之间，容置孔的加工方法如下：用麻花钻在转动套上径向地钻出圆形的容置孔，容置孔的孔径为转动套壁厚的1.2倍至1.4倍，容置孔的有效深度为转动套壁厚的8/10至9/10，从而在容置孔的底部形成一个缩口。

本发明在加工容置孔时，用现有的麻花钻钻出一个有效深度小于转动套壁厚的容置孔，这样，在容置孔靠近转动套内侧壁的底部自然地形成一个圆锥形的缩口。当我们将第一滚珠放进容置孔内后，可有效地避免第一滚珠从容置孔的内端脱出，而微小的缩口又可确保第一滚珠从容置孔的内端凸出，确保第一齿轮轴与第一滚珠之间形成滚动摩擦。

作为优选，所述转动套的上端一体地设有向外延伸的法兰边，法兰边的上端面贴靠所述轴向基准面，在所述法兰边与插套的上端面之间设有隔离圆环，所述隔离圆环上设有若干贯通上下表面的隔离通孔，所述隔离通孔在圆周方向上均匀分布，隔离通孔内设有第二滚珠，所述第二滚珠分别贴靠上侧的法兰边和下侧的插套上端面。

转动套的法兰边对第一个伞齿轮形成轴向的支撑定位，而第二滚珠使转动套与插套之间在端面之间形成滚动摩擦，而隔离圆环则可使个第二滚珠保持相互分离状态。

作为优选，所述法兰边的下侧边缘设有径向延伸的压接边，所述插套的上端外侧螺纹连接有止挡螺套，在止挡螺套的上端设有径向地向内延伸的挡环，所述挡环位于压接边的上面。

止挡螺套的挡环可使转动套的法兰边在轴向上可靠定位，从而避免在从转动套内取出第一个伞齿轮时使转动套在轴向上移位。

作为优选，第二个伞齿轮包括中心具有花键孔的伞齿圈、第二齿轮轴，第二齿轮轴包括外径较小的连接段和外径较大的安装段，从而使第二齿轮轴形成具有轴肩的阶梯轴，所述连接段花键连接在伞齿圈的花键孔内，连接段穿出伞齿圈正面一端螺纹连接有固定螺母，所述水平插接座包括一个水平支承座，在水平支承座上设有可围绕水平轴线转动的转动支承套，转动支承套的中心设有螺杆穿孔，所述转动支承套的前端设有与螺杆穿孔同轴的螺纹沉孔，在螺纹沉孔内设有凸字形的调节柱块，调节柱块的中心设有和螺杆穿孔同轴的螺杆过孔，调节柱块的小端螺纹连接在螺纹调节孔内，调节柱块的大端外径与转动支承套的外径一致，在调节柱块的大端圆周面与转动支承套的圆周面上分别设有基准刻度和计量刻度，在步骤a中，我们用一根锁紧螺栓将第二个伞齿轮的伞齿圈固定在调节柱块上；在步骤d中，先转动调节柱块，并记录由计量刻度所表示的调节柱块在轴向上的移动距离，接着再检测第一个伞齿轮与伞齿圈的啮合状态；在步骤f中，先在第二齿轮轴的连接段上套设贴靠轴肩的调节垫片，所述调节垫片的厚度与调节柱块在轴向上的移动距离相等，然后将伞齿圈套接在第二齿轮轴的连接段上，使调节垫片与伞齿圈的背面相贴靠，接着在第二齿轮轴穿出伞齿圈正面一端螺纹连接固定螺母，从而形成第二个伞齿轮。

我们知道，由于水平插接座和竖直插接座的位置固定，因此，当第一个伞齿轮沿着轴线竖直地安装到竖直插接座上后，第二个伞齿轮将无法沿着轴线安装到水平插接座上，因此只能将水平插接座设计成可水平移动的结构，先使水平插接座位于一个距离竖直插接座较远的后退位置，当安装好第二个伞齿轮后，再将水平插接座向前移动至配合位置，此时的第二个伞齿轮与第一个伞齿轮进入啮合状态。上述方法会造成水平插接座结构的复杂，从而增加制造成本。为此，本发明将第二个伞齿轮设计成由伞齿圈和第二齿轮轴构成的组合结构。这样，在安装第二个伞齿轮时，我们可先拆除第二齿轮轴，然后将伞齿圈沿着径向从侧向移动至安装位置，使伞齿圈与第一个伞齿轮相啮合，并避免伞齿圈与第一个伞齿轮产生相互干涉。然后再用锁紧螺栓将伞齿圈固定，从而可极大地方便第二个伞齿轮的安装固定。

特别是，本发明在转动支承套的端部螺纹连接一个调节柱块，其连接螺纹的螺距为s，则转动调节柱块1度时，即可使其在轴向上移动s/360，从而可实现调节柱块在轴向上的精确微移，而基准刻度和计量刻度则可方便地显示调节柱块的转动角度以及与之对应的调节柱块的轴向移动距离。因此，我们可通过转动调节柱块方便地调整第二个伞齿轮的轴向位置，进而使二个伞齿轮的啮合状态符合设计要求。与此同时，基准刻度和计量刻度的比对则可显示第二个伞齿轮的轴向移动距离。从而在在骤f中，只需在第二齿轮轴上套设相应厚度的调节垫片，即可确保第二个伞齿轮在安装后能与第一个伞齿轮啮合在最佳状态。

可以理解的是，我们需要在调节柱块与转动支承套之间设置紧固螺钉之类的锁止机构，以便在调节好调节柱块的轴向位置后使调节柱块相对转动支承套固定，避免两者之间出现相对转动。

作为优选，在调节柱块大端的端面上设有一端贯通调节柱块边缘的径向滑槽，径向滑槽内设有定位套，所述定位套定位在与转动支承套同轴的定位位置，定位套的外侧面为端部缩小的圆锥面，在步骤a中，1）先将第一个伞齿轮连接在所述竖直插接座上，然后拆除第二个伞齿轮的固定螺母和第二齿轮轴，并在伞齿圈的花键孔内放入一个定位胀套，所述定位胀套的内孔为圆锥孔；2）将定位套从定位位置移开，然后将伞齿圈套接在定位套上，定位套圆锥形的外圆周面与伞齿圈内的定位胀套的内孔贴合，再将定位套移回定位位置，此时伞齿圈与第一个伞齿轮相啮合；3）将一个压环放入伞齿圈的花键孔内并抵靠定位胀套，再将所述锁紧螺栓从伞齿圈的正面插入伞齿圈内的定位胀套，锁紧螺栓的尾端从螺杆穿孔穿出后螺纹连接一个紧固螺母，锁紧螺栓的头部设有圆盘形的压接头，所述压接头抵压所述压环，从而使定位胀套径向胀开而与所述定位套以及花键孔形成紧配合。

当我们拧紧紧固螺母时，锁紧螺栓头部的压接头即可通过压环在轴向上挤压定位胀套，进而使定位胀套在径向上胀开而紧紧地挤压内部的定位套、以及外部的花键孔，依靠相互之间的静摩擦力可想伞齿圈传递扭矩，方便我们通过转动支承套带动伞齿圈转动以观察二个伞齿轮之间的啮合情况。由于定位套的外侧面为端部缩小的圆锥面，因此可方便伞齿圈连同定位胀套一起套接到定位套上，并有利于使伞齿圈和定位套实现自动对中。

特别是，本发明的定位套是滑动连接在调节柱块端面的，因此，安装伞齿圈时，我们可先移开定位套，从而方便将伞齿圈从轴向上套设到定位套上，避免与第一个伞齿轮形成干涉，然后再将定位圈移回最初的定位位置，使伞齿圈从侧向移动至于第一个伞齿轮相啮合。另外，当伞齿圈连同定位胀套一起套接到定位套上时，定位胀套与伞齿圈的花键孔、定位套之间可以是间隙配合，因此，我们可确保伞齿圈的背面贴靠调节柱块的端面而在轴向上准确定位，避免因定位套的外圆锥面的加工误差造成伞齿圈在轴向上的定位误差。

因此，本发明具有如下有益效果：可降低对制造设备以及检测设备的精度要求，从而极大地降低生产制造成本，并提高生产效率和装配精度。

附图说明

图1是本发明的检测装置的一种结构示意图。

图2是第一个伞齿轮安装在竖直插座上的一种结构示意图。

图3是转动套在加工容置孔时的一种结构示意图。

图4是转动套的安装状态示意图。

图5是第二个伞齿轮的一种结构示意图。

图6是第二个伞齿轮在检测时的一种结构示意图。

图中：1、第一个伞齿轮 11、齿轮本体 12、第一齿轮轴 13、紧固螺母 14、C形垫片 2、第二个伞齿轮 21、伞齿圈 22、第二齿轮轴 221、连接段 222、安装段 23、固定螺母 24、定位胀套 25、压环 3、插套 31、转动套 311、容置孔 312、缩口 313、法兰边 314、压接边 32、第一滚珠 33、转动销 34、支承座 35、压接扣 36、安装直槽37、隔离圆环 371、隔离通孔 38、第二滚珠 39、止挡螺套 391、挡环 4、水平支承座5、转动支承套 51、螺杆穿孔 52、螺纹沉孔 53、调节柱块 531、螺杆过孔 532、径向滑槽 54、调节垫片 55、定位套 6、锁紧螺栓。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。

一种伞齿轮副的检测及装配方法，其用于对完成加工的一对伞齿轮副进行检测，以便在将伞齿轮副安装到相应的齿轮箱体上时，能使伞齿轮副的啮合状态符合设计要求。需要说明的是，伞齿轮副包括相互配对啮合的二个伞齿轮，为便于描述，本实施例中分别将二个伞齿轮称为第一个伞齿轮和第二个伞齿轮。具体包括如下步骤：

a. 如图1所示，先将完成加工的第一个伞齿轮1可转动连接在一个检测装置上的竖直插接座上，此时第一个伞齿轮的轴线呈竖直状态，并且第一个伞齿轮可围绕竖直的轴线转动。再将完成加工的第二个伞齿轮可转动连接在检测装置上的一个水平插接座上，此时第二个伞齿轮的轴线呈水平状态，第二个伞齿轮可围绕水平的轴线转动，因而第一个、第二个伞齿轮进入啮合状态；

b. 转动第二个伞齿轮，从而带动第一个伞齿轮转动，此时检测二个伞齿轮的啮合状态。需要说明的是，我们可在伞齿轮的表面涂覆由红丹粉和机油按比例调和好的红色显示剂，当二个伞齿轮接触、啮合时，二个伞齿轮的啮合齿的表面的显示剂被研磨，从而可在二个伞齿轮的啮合齿的表面看到啮合的位置。可以理解的是，对于一个没有经验的检测员而言，若们可先用一对标准的伞齿轮副进行啮合，并观察和摄像相应的啮合状态，然后分别调整二个伞齿轮在轴向上的位置，并观察和摄像相应的啮合状态，从而可快速地掌握轴向距离为负偏差、正偏差以及合格三种状态的啮合状态；

c. 如果二个伞齿轮的啮合状态符合设计要求，则判定为合格，从而结束检测，否则继续下一个步骤d；

d. 移动轴向位置有偏差的伞齿轮的轴向位置，然后转动第二个伞齿轮，重新检测二个伞齿轮的啮合状态；

e. 重复步骤c和步骤d，直至二个伞齿轮的啮合状态符合设计要求，并相应地记录伞齿轮的轴向移动距离。可以理解的是，该轴向移动距离即为该伞齿轮的轴向距离偏差值；

f. 将伞齿轮安装到相应的齿轮箱体上，并根据步骤e所得到的轴向移动距离相应地调整伞齿轮的轴向位置，使二个伞齿轮装配后的啮合状态符合设计要求。

也就是说，本发明是通过模拟伞齿轮在安装使用时的实际啮合状态测出器轴向距离偏差，并进行相应的修正，然后根据实际的修正值相应地调整伞齿轮在齿轮箱体上的安装尺寸和位置，使伞齿轮在实际使用时的啮合状态与检测室修正后的啮合状态一致，从而使伞齿轮的啮合状态能符合设计要求，同时可降低对制造设备以及检测设备的精度要求，进而极大地降低生产制造成本，并提高生产效率和装配精度。

为了便于安装和调整，如图2所示，第一个伞齿轮采用整体式结构，具体包括锥形的齿轮本体11、一体地连接在齿轮本体背面的第一齿轮轴12，在第一齿轮轴上与齿轮本体连接处设置外螺纹，并在第一齿轮轴该段外螺纹上螺纹连接一个抵靠齿轮本体背面的紧固螺母13，该紧固螺母远离齿轮本体的一侧即形成第一个伞齿轮在安装使用时的轴向基准面。由于紧固螺母在第一齿轮轴上的位置可调，因此，第一个伞齿轮的轴向基准面可根据要求相应的调整。这样，在步骤d中，我们可先松开紧固螺母，然后将一个具有开口的C形垫片14套设在齿轮本体背面与紧固螺母之间的第一齿轮轴上，再拧紧紧固螺母，从而改变第一个伞齿轮的轴向基准面位置以及第一个伞齿轮在竖直插接座上的轴向位置。需要说明的是，C形垫片可采用铜片、不锈钢片等冲压制成，其厚度可在0.01-0.20之间，通过叠加组合可方便地根据需要调整第一个伞齿轮的轴向位置，并且C形垫片的开口尺寸应小于第一齿轮轴的外径。而紧固螺母、C形垫片和第一个伞齿轮组合成一个整体构件，合格的整体构件直接安装到齿轮箱体上即可确保伞齿轮副在工作时能处于良好的啮合状态。

可以理解的是，为了便于正负两个方向的调节，我们可在齿轮本体的背面设置一个基准凹槽，并在基准凹槽内设置厚度为1mm的C形基准垫片。这样，当需要使第一个伞齿轮在轴向上的移动距离为负值时，我们可先去除基准垫片，然后添加相应的C形垫片即可。例如，当移动距离为-0.2时，我们可去除基准垫片，然后添加厚度为0.8mm的调节垫片，此时即可得到（-1+0.8=-0.2）的调节值。

本发明的竖直插接座包括一个竖直设置在检测平台上且开口向上的插套3，在插套内插设一个转动套31，转动套上设有上下二排径向的容置孔311，每一排的容置孔数量可在6-8之间，并在圆周方向上均匀分布。容置孔内适配有第一滚珠32，第一滚珠的直径大于转动套的壁厚，从而使第一滚珠可高出转动套的内外侧壁。当第一个伞齿轮的第一齿轮轴插设在转动套内时，第一滚珠同时贴靠外侧的插套以及内侧的第一齿轮轴，从而使第一个伞齿轮竖直地可转动连接在竖直插接座上，并可极大地降低第一个伞齿轮转动时的摩擦阻力。

特别地，如图3所示，转动套的内孔两端为口大里小的圆锥孔，圆锥孔的锥度在5/250至7/250之间。这样，转动套上的容置孔可采用如下方法加工：

先在转动套的两端分别插接一根转动销33，转动销位于转动套内的端部呈圆锥形，并且其锥度与转动套内孔端部的锥度相一致，从而使转动套两端的转动销自动对中而同轴，然后将转动套两端的转动销分别安装到设置在工作平台上的支承座34上，该支承座具有开口向上的水平的半圆孔，支撑座上转动连接一个压接扣35，压接扣上设有与支撑座的半圆孔相对的半圆孔，并且半圆孔的直径应与转动销的直径一致。安装转动套时，先将转动套两端的转动销安装在对应的支承座的半圆孔内，然后转动压接扣，使压接扣的半圆孔压接扣合在转动销上，然后用螺钉将压接扣和支承座紧固连接，即可使转动销定位在支承座上。当然支撑座和压接扣的半圆孔所对应的圆心角应小于180度，其优选值可在176度至178度之间。借助于转动销与转动套之间的静摩擦力，此时的转动套处于固定状态。

接着，我们可用径向地位于转动套上方的麻花钻在转动套上径向地钻出圆形的容置孔，容置孔的孔径为转动套壁厚的1.2倍至1.4倍，容置孔的有效深度为转动套壁厚的8/10至9/10，也就是说，麻花钻并不钻通转动套，从而在容置孔的底部形成一个120度的圆锥形的缩口312。

然后松开压接扣，并使转动套转动一个角度，再紧固压接扣，即可加工出第二个容置孔。以此类推即可加工出一排容置孔。然后移动麻花钻，即可加工出第二排容置孔。当然麻花钻可设置在一个移动钻台上，该移动钻台可在工作平台上水平移动。

由于容置孔在靠近转动套内侧壁的底部形成一个圆锥形的缩口，因此，我们可先将第一滚珠放进容置孔内，然后将转动套放进插套内，此时缩口可有效地避免第一滚珠从容置孔的内端脱出。

为了方便转动套上个第一滚珠的安装，避免其在安装时向外脱出，如图4所示，我们还可在插套上端开口处的内侧壁上设置若干轴向延伸的安装直槽36，该安装直槽的数量与每一排容置孔的数量一致，安装直槽的宽度和深度与第一滚珠的直径一致，从而可在安装直槽内放入第一滚珠，并且安装直槽下侧壁为向下倾斜的斜面。这样，需要安装转动套和第一滚珠时，我们可先将转动套放进插套内，并且转动套下面一排容置孔刚好与安装直槽的下端相对。然后在安装直槽内放进第一滚珠，第一滚珠即可沿着安装直槽向下移动，当第一滚珠到达安装直槽的下端时，即可在安装直槽倾斜的下侧壁作用下进入到下面一排的容置孔内。然后向下移动转动套，使转动套上面一排容置孔刚好与安装直槽的下端相对。此时即可按照签署方式在上面一排的容置孔内方便地安装第一滚珠。

此外，为了使转动套在轴向上定位，我们可在转动套的上端一体地设置向外延伸的法兰边313，检测时法兰边的上端面贴靠第一个伞齿轮的轴向基准面，在法兰边与插套的上端面之间设置隔离圆环37，隔离圆环上设置6-8个贯通上下表面的隔离通孔371，隔离通孔在圆周方向上均匀分布，隔离通孔内设置第二滚珠38，第二滚珠分别贴靠上侧的法兰边和下侧的插套上端面，从而使转动套可相对插套形成滚动摩擦，并且在周向上得到准确定位。

为了避免拆装第一个伞齿轮时转动套从插套中移位脱出，我们可在法兰边的下侧边缘一体地设置径向延伸的压接边314，插套的上端外侧则螺纹连接一个止挡螺套39，在止挡螺套的上端一体地设置径向地向内延伸的挡环391，挡环位于压接边的上面，从而可有效地阻止转动套向上移动。

为方便检测和安装使用，第二个伞齿轮可制成分体结构，如图5所示，具体包括中心具有花键孔的伞齿圈21、花键连接在花键孔内的第二齿轮轴22，第二齿轮轴包括外径较小的连接段221和外径较大的安装段222，从而使第二齿轮轴成为阶梯轴，并在连接段和安装段交界处形成轴肩。连接段上设置花键，从而花键连接在伞齿圈的花键孔内，连接段穿出伞齿圈正面一端为具有外螺纹的螺柱，在该螺柱上螺纹连接一个固定螺母23，从而使伞齿圈和第二齿轮轴固接在一起。

另外，水平插接座包括一个设置在检测平台上的水平支承座4，在水平支承座上设置可围绕水平轴线转动的转动支承套5，转动支承套的中心设置贯穿转动支承套前后端的螺杆穿孔51，转动支承套的前端设置与螺杆穿孔同轴的螺纹沉孔52。在螺纹沉孔内设置凸字形的调节柱块53，调节柱块的中心设置和螺杆穿孔同轴的螺杆过孔531，调节柱块的小端螺纹连接在螺纹调节孔内，调节柱块的大端外径则与转动支承套的外径一致，在调节柱块的大端圆周面上设置基准刻度，在转动支承套的圆周面上则设置相应的计量刻度。

这样，在步骤a中，我们可先将伞齿圈从侧向平移至调节柱块的前端面，从而使伞齿圈与第一个伞齿轮啮合，然后用一根锁紧螺栓6由前至后依次穿过伞齿圈的花键孔、调节柱块的螺杆过孔、转动支承套的螺杆穿孔，然后螺纹连接一个紧固螺母，从而将伞齿圈固定在调节柱块上；在步骤d中，先松开锁紧螺栓上的紧固螺母，然后转动调节柱块，并记录由计量刻度所表示的调节柱块在轴向上的移动距离，并重新拧紧锁紧螺栓上的螺母，接着再检测第一个伞齿轮与伞齿圈的啮合状态；在步骤f中，先在第二齿轮轴的连接段上套设贴靠轴肩的调节垫片54，调节垫片的厚度与调节柱块在轴向上的移动距离相等，然后将伞齿圈套接在第二齿轮轴的连接段上，使调节垫片与伞齿圈的背面相贴靠，接着在第二齿轮轴穿出伞齿圈正面一端螺纹连接固定螺母，从而形成第二个伞齿轮。

需要说明的是，计量刻度中间为零值，两侧为正值和负值，每一个刻度对应调节柱块的转动角度为1度，而刻度显示的数值则对应调节柱块在转动该角度使相应的轴向移动距离。例如，螺纹沉孔的螺距为1mm，则对应正、负第一个刻度的轴向移动距离分别为正1/360mm和负1/360mm。其中正值代表向前移动，负值代表向后移动。本实施例中将转动支承套中靠近竖直插套一端称为前端，另一端则称为后端。

为了便于通过调节垫片调节伞齿圈的轴向位置，我们可在伞齿圈的背面设置一个基准凹槽，并在基准凹槽内设置厚度为1mm的基准垫片。这样，当记录的调节柱块在轴向上的移动距离为负值时，我们可先去除基准垫片，然后添加相应的调节垫片即可。例如，当移动距离为-0.2时，我们可去除基准垫片，然后添加厚度为0.8mm的调节垫片，此时即可得到（-1+0.8=-0.2）的调节值。

当然，我们可在转动支承套的外侧壁上对应螺纹沉孔位置设置一个径向的紧固螺钉。当调节好调节柱块的轴向位置后，拧紧该紧固螺钉，即可使调节柱块相对转动支承套固定，避免两者之间出现相对转动。

进一步地，如图6所示，我们还可在调节柱块大端的端面上设置径向滑槽532，径向滑槽的外端贯通调节柱块边缘，径向滑槽的内端设置定位套55，该定位套定位在与转动支承套同轴的定位位置，定位套的外侧面为端部缩小的圆锥面，定位套的内孔与调节柱块上的螺杆过孔的孔径一致。

这样，在步骤a中，1）当我们将第一个伞齿轮连接在竖直插接座上时，然后拆除第二个伞齿轮的固定螺母和第二齿轮轴，并在伞齿圈的花键孔内放入一个定位胀套24，定位胀套的内孔为与定位套的外侧面适配的圆锥孔；2）将定位套从定位位置移开，然后将伞齿圈方便地套接在定位套上，定位套圆锥形的外圆周面与伞齿圈内的定位胀套的内孔贴合，再将定位套移回定位位置，此时伞齿圈与第一个伞齿轮相啮合；3）将一个压环25放入伞齿圈的花键孔内并抵靠定位胀套，再将锁紧螺栓从伞齿圈的正面插入定位胀套内的定位套内孔，锁紧螺栓的尾端从螺杆穿孔穿出后螺纹连接一个紧固螺母，锁紧螺栓头部圆盘形的压接头抵压压环，从而使定位胀套轴向受力后径向胀开，此时的定位胀套与定位套以及花键孔形成紧配合。依靠该紧配合所形成的静摩擦力，即可传递相应的扭矩，从而通过旋转转动支承套使伞齿圈带动第一个伞齿轮啮合转动。另外，锁紧螺栓使定位套与调节柱块形成紧配合，依靠其紧配合形成的静摩擦力，可确保定位套可靠地定位在定位位置上。

Claims (7)

1.一种伞齿轮副的检测及装配方法，其特征是，包括如下步骤：

a. 将完成加工的第一个伞齿轮竖直地可转动连接在一个竖直插接座上，将完成加工的第二个伞齿轮水平地可转动连接在一个水平插接座上，使二个伞齿轮进入啮合状态；

b. 转动第二个伞齿轮，检测二个伞齿轮的啮合状态；

c. 如果二个伞齿轮的啮合状态符合设计要求，则判定为合格，否则转入步骤d；

d. 移动伞齿轮的轴向位置，然后转动第二个伞齿轮，检测二个伞齿轮的啮合状态；

e. 重复步骤c和步骤d，直至二个伞齿轮的啮合状态符合设计要求，并相应地记录伞齿轮的轴向移动距离；

f. 将伞齿轮安装到齿轮箱体上，并根据步骤e所得到的轴向移动距离相应地调整伞齿轮的轴向位置，使二个伞齿轮装配后的啮合状态符合设计要求；

第二个伞齿轮包括中心具有花键孔的伞齿圈、第二齿轮轴，第二齿轮轴包括外径较小的连接段和外径较大的安装段，从而使第二齿轮轴形成具有轴肩的阶梯轴，所述连接段花键连接在伞齿圈的花键孔内，连接段穿出伞齿圈正面一端螺纹连接有固定螺母，所述水平插接座包括一个水平支承座，在水平支承座上设有可围绕水平轴线转动的转动支承套，转动支承套的中心设有螺杆穿孔，所述转动支承套的前端设有与螺杆穿孔同轴的螺纹沉孔，在螺纹沉孔内设有凸字形的调节柱块，调节柱块的中心设有和螺杆穿孔同轴的螺杆过孔，调节柱块的小端螺纹连接在螺纹调节孔内，调节柱块的大端外径与转动支承套的外径一致，在调节柱块的大端圆周面与转动支承套的圆周面上分别设有基准刻度和计量刻度，在步骤a中，我们用一根锁紧螺栓将第二个伞齿轮的伞齿圈固定在调节柱块上；在步骤d中，先转动调节柱块，并记录由计量刻度所表示的调节柱块在轴向上的移动距离，接着再检测第一个伞齿轮与伞齿圈的啮合状态；在步骤f中，先在第二齿轮轴的连接段上套设贴靠轴肩的调节垫片，所述调节垫片的厚度与调节柱块在轴向上的移动距离相等，然后将伞齿圈套接在第二齿轮轴的连接段上，使调节垫片与伞齿圈的背面相贴靠，接着在第二齿轮轴穿出伞齿圈正面一端螺纹连接固定螺母，从而形成第二个伞齿轮。

2.根据权利要求1所述的一种伞齿轮副的检测及装配方法，其特征是，所述第一个伞齿轮包括锥形的齿轮本体、一体地连接在齿轮本体背面的第一齿轮轴，在第一齿轮轴上螺纹连接有抵靠齿轮本体背面的紧固螺母，该紧固螺母远离齿轮本体的一侧即形成第一个伞齿轮的轴向基准面，在步骤d中，先松开紧固螺母，然后将一个具有开口的C形垫片套设在齿轮本体背面与紧固螺母之间的第一齿轮轴上，再拧紧紧固螺母，从而改变第一个伞齿轮的轴向基准面位置以及第一个伞齿轮在竖直插接座上的轴向位置。

3.根据权利要求2所述的一种伞齿轮副的检测及装配方法，其特征是，所述竖直插接座包括竖直布置且开口向上的插套，在插套内插设有转动套，转动套上设有上下二排径向的容置孔，容置孔内适配有第一滚珠，所述第一滚珠的直径大于转动套的壁厚，当第一个伞齿轮的第一齿轮轴插设在转动套内时，第一滚珠同时贴靠外侧的插套以及内侧的第一齿轮轴，从而使第一个伞齿轮竖直地可转动连接在竖直插接座上。

4.根据权利要求3所述的一种伞齿轮副的检测及装配方法，其特征是，所述转动套的内孔两端为口大里小的圆锥孔，圆锥孔的锥度在5/250至7/250之间，容置孔的加工方法如下：用麻花钻在转动套上径向地钻出圆形的容置孔，容置孔的孔径为转动套壁厚的1.2倍至1.4倍，容置孔的有效深度为转动套壁厚的8/10至9/10，从而在容置孔的底部形成一个缩口。

5.根据权利要求3所述的一种伞齿轮副的检测及装配方法，其特征是，所述转动套的上端一体地设有向外延伸的法兰边，法兰边的上端面贴靠所述轴向基准面，在所述法兰边与插套的上端面之间设有隔离圆环，所述隔离圆环上设有若干贯通上下表面的隔离通孔，所述隔离通孔在圆周方向上均匀分布，隔离通孔内设有第二滚珠，所述第二滚珠分别贴靠上侧的法兰边和下侧的插套上端面。

6.根据权利要求5所述的一种伞齿轮副的检测及装配方法，其特征是，所述法兰边的下侧边缘设有径向延伸的压接边，所述插套的上端外侧螺纹连接有止挡螺套，在止挡螺套的上端设有径向地向内延伸的挡环，所述挡环位于压接边的上面。

7.根据权利要求1所述的一种伞齿轮副的检测及装配方法，其特征是，在调节柱块大端的端面上设有一端贯通调节柱块边缘的径向滑槽，径向滑槽内设有定位套，所述定位套定位在与转动支承套同轴的定位位置，定位套的外侧面为端部缩小的圆锥面，在步骤a中，1）先将第一个伞齿轮连接在所述竖直插接座上，然后拆除第二个伞齿轮的固定螺母和第二齿轮轴，并在伞齿圈的花键孔内放入一个定位胀套，所述定位胀套的内孔为圆锥孔；2）将定位套从定位位置移开，然后将伞齿圈套接在定位套上，定位套圆锥形的外圆周面与伞齿圈内的定位胀套的内孔贴合，再将定位套移回定位位置，此时伞齿圈与第一个伞齿轮相啮合；3）将一个压环放入伞齿圈的花键孔内并抵靠定位胀套，再将所述锁紧螺栓从伞齿圈的正面插入伞齿圈内的定位胀套，锁紧螺栓的尾端从螺杆穿孔穿出后螺纹连接一个紧固螺母，锁紧螺栓的头部设有圆盘形的压接头，所述压接头抵压所述压环，从而使定位胀套径向胀开而与所述定位套以及花键孔形成紧配合。

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