CN110524480B - 汽车差速器壳体与行星齿轮的装配装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种本发明的汽车差速器壳体与行星齿轮的装配装置及方法，装置包括座体，所述座体上安装有治具、辅助定位组件、销轴压装组件及齿轮轴压装组件；本发明的汽车差速器壳体与行星齿轮的装配装置及方法通过设置治具、辅助定位组件、销轴压装组件及齿轮轴压装组件，只需人工协助上料，即可辅助自动完成齿轮轴与销轴的压入装配过程，使得行星齿轮与汽车差速器壳体建立转动连接关系，生产效率高，且生产质量较为稳定。

Description

汽车差速器壳体与行星齿轮的装配装置及方法

技术领域

本发明涉及汽车差速器技术领域，特别是涉及汽车差速器壳体与行星齿轮的装配装置及方法。

背景技术

如附图1所示为一种差速器，其包括差速器壳体01、齿轮轴02、销轴03、半轴齿轮04以及行星齿轮05组成，差速器壳体01内形成有供安装半轴齿轮04以及行星齿轮05的腔体，且差速器壳体01上形成有用于安装齿轮轴02的齿轮轴孔011，齿轮轴02可建立行星齿轮05与差速器壳体01之间的装配关系，且齿轮轴02上具有销轴配合孔位021，差速器壳体01上形成有销轴孔012，销轴03插入在销轴配合孔位021与销轴孔012内以防止齿轮轴02轴向窜动。此外，差速器壳体01上形成有用于安装轴承的下侧轴端013与上侧轴端014。传统地，安装齿轮轴02与销轴03需要人工手动敲打完成，生产效率低，且质量难以保证。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种可在差速器壳体与行星齿轮装配过程中自动装配齿轮轴与销轴的汽车差速器壳体与行星齿轮的装配装置及方法。

技术方案：为实现上述目的，本发明的汽车差速器壳体与行星齿轮的装配装置，包括座体，所述座体上安装有治具、辅助定位组件、销轴压装组件及齿轮轴压装组件；

所述治具包括定位块，所述定位块上形成有用于容置差速器壳体的下侧轴端的定位孔；

所述辅助定位组件包括第一定位组件与第二定位组件；所述第二定位组件与所述销轴压装组件安装在滑台组件的滑台上；所述销轴压装组件包括销轴压装部，所述销轴压装部与第二定位组件两者均可相对于所述座体升降；

所述第一定位组件包含固定于所述座体上的滑座以及可相对于所述滑座水平滑动的第一插销，所述第一插销可进出差速器壳体的齿轮轴孔；所述第二定位组件包含具有锥形端部的第二插销，所述第二插销可随着所述第二定位组件相对于所述座体的升降运动进出所述销轴孔；

所述滑台可在两个点位之间运动，使得所述销轴压装部与所述第二插销可分别正对于所述销轴孔；

所述齿轮轴压装组件包括可推送齿轮轴作水平平移运动的压装装置以及可作用于所述差速器壳体的上侧轴端的反力装置；所述反力装置可相对于所述座体升降，其升降由第二升降气缸驱动；

所述第一定位组件与所述压装装置对置设于所述治具的两侧。

进一步地，所述销轴压装组件还包括安装在所述滑台上的压装执行元件以及可相对于所述滑台作升降运动的升降座，所述销轴压装部与第二定位组件均安装在所述升降座上。

进一步地，所述销轴压装部包括第一压装座体、滑套以及芯杆；所述芯杆固定安装在所述第一压装座体上，所述滑套滑动套设在所述芯杆的外围，且其与所述第一压装座体之间设置有第一弹簧，且滑套的上端也具有与第一压装座体滑动配合的套合腔；所述滑套下端具有用于容置销轴的配合孔，且所述滑套上安装有用于使销轴保持在配合孔内的第一球头柱塞。

进一步地，所述第二定位组件包括组件座，所述组件座上安装有可驱动所述第二插销相对于所述组件座升降的第一升降气缸。

进一步地，压装装置包括第二压装座体，所述第二压装座体上安装有可相对其平移滑动的平移滑块；所述平移滑块上安装有保持座，所述保持座上形成有用于容置齿轮轴的保持腔，且保持座安装有用于将齿轮轴相对于保持腔进行预定位的第二球头柱塞以及用于将齿轮轴相对于保持腔进行导正定位的导正机构，所述导正机构包括第三插销以及驱动所述第三插销相对于所述保持座滑动的导正气缸，所述第三插销具有锥形端部，且其可由所述导正气缸驱动进出齿轮轴的销孔；

所述压装装置还包括压装缸、压装座以及压装芯轴，所述压装芯轴可相对所述保持腔滑动，且其相对于所述压装座固定，所述压装座与压装缸驱动连接；所述平移滑块与所述压装座之间设置有第二弹簧。

进一步地，所述治具还包括治具座，所述定位块固定在所述治具座上；所述治具座上还包括圆周阵列设于所述治具座四周的感应器，对应于每个感应器所述治具座上均安装有一保护块。

汽车差速器壳体与行星齿轮的装配方法，装配前，定位块上放置有预置有半轴齿轮与行星齿轮的差速器壳体，且差速器壳体的下侧轴端与所述定位孔配合，所述第一定位组件的第一插销插入在所述齿轮轴孔以及行星齿轮的中部孔中；所述销轴压装组件与压装装置上分别预置有销轴与齿轮轴；且初始状态下，反力装置处于高位；

所述方法应用于汽车差速器壳体与行星齿轮的装配装置的控制系统，所述方法包括：

步骤一：驱动第二升降气缸动作反力装置使得所述反力装置下降；

步骤二：驱动反力装置动作，使得反力装置作用于差速器壳体的上侧轴端；

步骤三：驱动压装装置动作，使其将齿轮轴压入齿轮轴孔以及行星齿轮的中部孔，并将第一插销挤出所述齿轮轴孔；

步骤四：驱动第二定位组件下降，使第二插销插入差速器壳体的销轴孔对齿轮轴上的销轴配合孔位进行导正；

步骤五：驱动第二定位组件上升，并驱动滑台运动，使得销轴压装组件的销轴压装部正对销轴孔；

步骤六：驱动销轴压装部下降，将销轴压入销轴孔；

步骤七：驱动销轴压装部上升。

有益效果：本发明的汽车差速器壳体与行星齿轮的装配装置及方法通过设置治具、辅助定位组件、销轴压装组件及齿轮轴压装组件，只需人工协助上料，即可辅助自动完成齿轮轴与销轴的压入装配过程，使得行星齿轮与汽车差速器壳体建立转动连接关系，生产效率高，且生产质量较为稳定。

附图说明

附图1为差速器的结构图；

附图2为汽车差速器壳体与行星齿轮的装配装置的结构图；

附图3为治具与差速器壳体配合的外形结构图；

附图4为治具与差速器壳体配合的剖视图；

附图5为销轴压装组件、第二定位组件及滑台组件三者的组合图；

附图6为销轴压装部的结构图；

附图7为第二定位组件的结构图；

附图8为压装装置的立体图；

附图9为压装装置的剖视图；

附图10为附图9中A部分的放大图；

附图11为反力装置的立体图；

附图12为反力装置的剖视图。

图中：01-差速器壳体；011-齿轮轴孔；012-销轴孔；013-下侧轴端；014-上侧轴端；02-齿轮轴；021-销轴配合孔位；03-销轴；04-半轴齿轮；05-行星齿轮；1-座体；2-治具；21-定位块；211-定位孔；22-治具座；23-感应器；24-保护块；3-销轴压装组件；31-销轴压装部；311-第一压装座体；312-滑套；3121-配合孔；313-芯杆；314-第一弹簧；315-第一球头柱塞；32-压装执行元件；33-升降座；4-压装装置；41-第二压装座体；42-平移滑块；43-保持座；431-保持腔；44-第二球头柱塞；45-导正机构；451-第三插销；452-导正气缸；46-压装芯轴；47-压装座；48-第二弹簧；49-压装缸；5-第一定位组件；51-滑座；52-第一插销；6-第二定位组件；61-第二插销；62-组件座；63-第一升降气缸；7-反力装置；71-C形座；711-上平板；712-竖板；713-下平板；72-支承块；721-V形支承部；722-第一斜面部；73-驱动块；731-第二斜面部；74-驱动气缸；75-第三弹簧；8-第二升降气缸；9-滑台组件；91-滑台；92-滑台气缸。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如附图2所示的汽车差速器壳体与行星齿轮的装配装置（以下简称“装配装置”），包括座体1，所述座体1上安装有治具2、辅助定位组件、销轴压装组件3及齿轮轴压装组件；

如附图3与图4所示，所述治具2包括定位块21，所述定位块21上形成有用于容置差速器壳体01的下侧轴端013的定位孔211；所述治具2还包括治具座22，所述定位块21固定在所述治具座22上；所述治具座22上还包括圆周阵列设于所述治具座22四周的感应器23，对应于每个感应器23所述治具座22上均安装有一保护块24。感应器23用于探测治具座22上是否安装有差速器壳体01，以供装配装置的控制系统在用户发出启动触发信号后判断是否可以开始执行压装作业，保证后续压装作业不会空跑。

所述辅助定位组件包括第一定位组件5与第二定位组件6；第一定位组件5用于在压装齿轮轴02之前对行星齿轮05相对于差速器壳体01进行预定位，具体地，如附图2所示，所述第一定位组件5包含固定于所述座体1上的滑座51以及可相对于所述滑座51水平滑动的第一插销52，所述第一插销52可进出差速器壳体的齿轮轴孔011，在压装齿轮轴02之前，将第一插销52插入齿轮轴孔011内并穿过行星齿轮05内的齿轮孔可将行星齿轮05相对于差速器壳体01定位。

所述齿轮轴压装组件包括可推送齿轮轴02作水平平移运动的压装装置4以及可作用于所述差速器壳体01的上侧轴端014的反力装置7；所述反力装置7可相对于所述座体1升降，其升降由第二升降气缸8驱动；所述第一定位组件5与所述压装装置4对置设于所述治具2的两侧。如此，在第一插销52将行星齿轮05定位在差速器壳体01内后，压装装置4再执行压入齿轮轴02的操作，齿轮轴02被压入齿轮轴孔011的过程中其将第一插销52逐渐顶出齿轮轴孔011，当齿轮轴02完全压入，第一插销52也被完全顶出，如此不需要在压装完成后手动解除初始定位，一举两得。在压装过程中，反力装置7抵靠着上侧轴端014，由于下侧轴端013置于定位孔211内，使得压装齿轮轴02的过程中差速器壳体01的上下端受力均衡，不会受力歪斜导致齿轮轴02无法压入或使得差速器壳体01歪斜损耗。

如附图5所示，所述第二定位组件6与所述销轴压装组件3安装在滑台组件9的滑台91上，所述滑台91由滑台气缸92驱动滑动；所述销轴压装组件3包括销轴压装部31，所述销轴压装部31与第二定位组件6两者均可相对于所述座体1升降；所述滑台91可在两个点位之间运动，使得所述销轴压装部31与所述第二插销61可分别正对于所述销轴孔012。

如附图7所示，所述第二定位组件6包含具有锥形端部的第二插销61，所述第二插销61可随着所述第二定位组件6相对于所述座体1的升降运动进出所述销轴孔012；第二定位组件6用于在销轴压装部31压装销轴之前通过第二插销61导正差速器壳体01上销轴孔012以及齿轮轴02上销轴配合孔位021的位置，使得销轴配合孔位021与销轴孔012严格同心设置，且两者均位于准确的可压装位置。其导正过程通过其相对于滑台91的下降过程实现。当第二定位组件6的导正定位工作完成，滑台91受滑台气缸92的驱动产生平移运动使得销轴压装部31正对销轴孔012，然后销轴压装部31再下降进行压装销轴03的作业。

具体地，所述销轴压装组件3还包括安装在所述滑台91上的压装执行元件32以及可相对于所述滑台91作升降运动的升降座33，所述销轴压装部31与第二定位组件6均安装在所述升降座33上。如此，通过同一压装执行元件32可驱动销轴压装部31与第二定位组件6两者的升降运动，可节约执行单元的数量，降低成本。

具体地，如附图6所示，所述销轴压装部31包括第一压装座体311、滑套312以及芯杆313；所述芯杆313固定安装在所述第一压装座体311上，所述滑套312滑动套设在所述芯杆313的外围，且其与所述第一压装座体311之间设置有第一弹簧314，且滑套312的上端也具有与第一压装座体311滑动配合的套合腔；所述滑套312下端具有用于容置销轴03的配合孔3121，且所述滑套312上安装有用于使销轴03保持在配合孔3121内的第一球头柱塞315，第一球头柱塞315由于包含可弹性浮动的球头，可顶住销轴03的外壁将销轴03保持在配合孔3121防止其掉落。采用上述结构，压装过程中，滑套312可起到很好的保持作用，有效防止芯杆313向销轴03施加压力时销轴03会产生变形，因为压装过程中，销轴03上进入销轴孔012的部分保持在销轴孔012内，未进入销轴孔012的部分保持在滑套312内，相对于滑套312来说，销轴03是一个不断被挤出的过程。

如附图7所示，所述第二定位组件6包括组件座62，所述组件座62上安装有可驱动所述第二插销61相对于所述组件座62升降的第一升降气缸63。如此，通过使第二插销61相对于组件座62可升降，控制系统可在第二定位组件6完成导正定位操作后，通过驱动第一升降气缸63缩回使得第二插销61上升，防止其干涉后续销轴压装部31执行压装作业。

如附图8-10所示，压装装置4包括第二压装座体41，所述第二压装座体41上安装有可相对其平移滑动的平移滑块42；所述平移滑块42上安装有保持座43，所述保持座43上形成有用于容置齿轮轴02的保持腔431，且保持座43安装有用于将齿轮轴02相对于保持腔431进行预定位的第二球头柱塞44以及用于将齿轮轴02相对于保持腔431进行导正定位的导正机构45，所述导正机构45包括第三插销451以及驱动所述第三插销451相对于所述保持座43滑动的导正气缸452，所述第三插销451具有锥形端部，且其可由所述导正气缸452驱动进出齿轮轴02的销孔021；所述压装装置4还包括压装缸49、压装座47以及压装芯轴46，所述压装芯轴46可相对所述保持腔431滑动，且其相对于所述压装座47固定，所述压装座47与压装缸49驱动连接；所述平移滑块42与所述压装座47之间设置有第二弹簧48。

通过上述结构，由于设置有第二球头柱塞44与导正机构45，用户上料时将齿轮轴02插入保持腔431后，可通过转动齿轮轴02寻找齿轮轴02的合适初始角度，当齿轮轴02上的销轴配合孔位021到达第二球头柱塞44的球头位置后，第二球头柱塞44的球头由于弹性进入销轴配合孔位021使得齿轮轴02无法继续转动，如此完成了粗定位，然后导正气缸452使第三插销451向齿轮轴02进给，使得插销451进入销轴配合孔位021可将销轴配合孔位021导正，完成齿轮轴02的初始位置校正，使得齿轮轴02压入齿轮轴孔011后其销轴配合孔位021相对于销轴孔012的偏差较小，只需通过第二定位组件6再稍微校正一下即可压入销轴03。

所述反力装置7包括C形座71；所述C形座71整体可相对于所述座体1作升降运动，且其具有上平板711、竖板712以及下平板713；所述下平板713上安装有可相对其水平滑动的支承块72，所述支承块72上具有V形支承部721以及第一斜面部722；所述C形座71上还安装有可相对其作竖直平移运动的驱动块73，所述驱动块73上形成有可作用于所述第一斜面部722的第二斜面部731；所述上平板711上安装有与所述驱动块73驱动连接的驱动气缸74；所述支承块72与所述下平板713之间设置有第三弹簧75。该反力装置7通过设置平移方向相互垂直的支承块72与驱动块73，使得整体结构紧凑、节省空间，且上述第一斜面部722与第二斜面部731相对于驱动块73平移方向的夹角小于30度，使得驱动块73的平移运动可轻易推动支承块72平移，而差速器壳体01施加给驱动块73的反力无法反过来推动驱动块73产生平移，通过这种自锁效应可保证压装过程可有效作用于上侧轴端014，支撑具有可靠性。

汽车差速器壳体与行星齿轮的装配方法，装配前，定位块21上放置有预置有半轴齿轮04与行星齿轮05的差速器壳体01，且差速器壳体01的下侧轴端013与所述定位孔211配合，所述第一定位组件5的第一插销52插入在所述齿轮轴孔011以及行星齿轮05的中部孔中；所述销轴压装组件3与压装装置4上分别预置有销轴03与齿轮轴02；且初始状态下，反力装置7处于高位；

所述方法应用于汽车差速器壳体与行星齿轮的装配装置的控制系统，所述方法包括：

步骤一：驱动第二升降气缸8动作反力装置7使得所述反力装置7下降；

步骤二：驱动反力装置7动作，使得反力装置7作用于差速器壳体01的上侧轴端014；

步骤三：驱动压装装置4动作，使其将齿轮轴02压入齿轮轴孔011以及行星齿轮05的中部孔，并将第一插销52挤出所述齿轮轴孔011；

步骤四：驱动第二定位组件6下降，使第二插销61插入差速器壳体01的销轴孔012对齿轮轴02上的销轴配合孔位021进行导正；

步骤五：驱动第二定位组件6上升，并驱动滑台91运动，使得销轴压装组件3的销轴压装部31正对销轴孔012；

步骤六：驱动销轴压装部31下降，将销轴03压入销轴孔012；

步骤七：驱动销轴压装部31上升。

通过上述步骤，可有序地在差速器壳体01上进行齿轮轴02与销轴03的压入作业，过程有条不紊，且各压装过程充分考虑了预先精确定位与反力承受，保证了压装过程的平稳性与可靠性。

进一步地，所述步骤二具体包括：

驱动驱动气缸74动作，使得驱动块73垂直下降，从而使支承块72水平平移其上的V形支承部721靠紧所述上侧轴端014。

本发明的汽车差速器壳体与行星齿轮的装配装置及方法通过设置治具、辅助定位组件、销轴压装组件及齿轮轴压装组件，只需人工协助上料，即可辅助自动完成齿轮轴与销轴的压入装配过程，使得行星齿轮与汽车差速器壳体建立转动连接关系，生产效率高，且生产质量较为稳定。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.汽车差速器壳体与行星齿轮的装配装置，其特征在于，包括座体，所述座体上安装有治具、辅助定位组件、销轴压装组件及齿轮轴压装组件；

所述治具包括定位块，所述定位块上形成有用于容置差速器壳体的下侧轴端的定位孔；

所述辅助定位组件包括第一定位组件与第二定位组件；所述第二定位组件与所述销轴压装组件安装在滑台组件的滑台上；所述销轴压装组件包括销轴压装部，所述销轴压装部与第二定位组件两者均可相对于所述座体升降；

所述第一定位组件包含固定于所述座体上的滑座以及可相对于所述滑座水平滑动的第一插销，所述第一插销可进出差速器壳体的齿轮轴孔；所述第二定位组件包含具有锥形端部的第二插销，所述第二插销可随着所述第二定位组件相对于所述座体的升降运动进出销轴孔；

所述滑台可在两个点位之间运动，使得所述销轴压装部与所述第二插销可分别正对于所述销轴孔；

所述齿轮轴压装组件包括可推送齿轮轴作水平平移运动的压装装置以及可作用于所述差速器壳体的上侧轴端的反力装置；所述反力装置可相对于所述座体升降，其升降由第二升降气缸驱动；

所述第一定位组件与所述压装装置对置设于所述治具的两侧。

2.根据权利要求1所述的汽车差速器壳体与行星齿轮的装配装置，其特征在于，所述销轴压装组件还包括安装在所述滑台上的压装执行元件以及可相对于所述滑台作升降运动的升降座，所述销轴压装部与第二定位组件均安装在所述升降座上。

3.根据权利要求1所述的汽车差速器壳体与行星齿轮的装配装置，其特征在于，所述销轴压装部包括第一压装座体、滑套以及芯杆；所述芯杆固定安装在所述第一压装座体上，所述滑套滑动套设在所述芯杆的外围，且其与所述第一压装座体之间设置有第一弹簧，且滑套的上端也具有与第一压装座体滑动配合的套合腔；所述滑套下端具有用于容置销轴的配合孔，且所述滑套上安装有用于使销轴保持在配合孔内的第一球头柱塞。

4.根据权利要求1所述的汽车差速器壳体与行星齿轮的装配装置，其特征在于，所述第二定位组件包括组件座，所述组件座上安装有可驱动所述第二插销相对于所述组件座升降的第一升降气缸。

5.根据权利要求1所述的汽车差速器壳体与行星齿轮的装配装置，其特征在于，压装装置包括第二压装座体，所述第二压装座体上安装有可相对其平移滑动的平移滑块；所述平移滑块上安装有保持座，所述保持座上形成有用于容置齿轮轴的保持腔，且保持座安装有用于将齿轮轴相对于保持腔进行预定位的第二球头柱塞以及用于将齿轮轴相对于保持腔进行导正定位的导正机构，所述导正机构包括第三插销以及驱动所述第三插销相对于所述保持座滑动的导正气缸，所述第三插销具有锥形端部，且其可由所述导正气缸驱动进出齿轮轴的销孔；

所述压装装置还包括压装缸、压装座以及压装芯轴，所述压装芯轴可相对所述保持腔滑动，且其相对于所述压装座固定，所述压装座与压装缸驱动连接；所述平移滑块与所述压装座之间设置有第二弹簧。

6.根据权利要求1所述的汽车差速器壳体与行星齿轮的装配装置，其特征在于，所述治具还包括治具座，所述定位块固定在所述治具座上；所述治具座上还包括圆周阵列设于所述治具座四周的感应器，对应于每个感应器所述治具座上均安装有一保护块。

7.汽车差速器壳体与行星齿轮的装配方法，其基于权利要求1所述的汽车差速器壳体与行星齿轮的装配装置，其特征在于，装配前，定位块上放置有预置有半轴齿轮与行星齿轮的差速器壳体，且差速器壳体的下侧轴端与所述定位孔配合，所述第一定位组件的第一插销插入在所述齿轮轴孔以及行星齿轮的中部孔中；所述销轴压装组件与压装装置上分别预置有销轴与齿轮轴；且初始状态下，反力装置处于高位；

所述方法应用于汽车差速器壳体与行星齿轮的装配装置的控制系统，所述方法包括：

步骤一：驱动第二升降气缸动作反力装置使得所述反力装置下降；

步骤二：驱动反力装置动作，使得反力装置作用于差速器壳体的上侧轴端；

步骤三：驱动压装装置动作，使其将齿轮轴压入齿轮轴孔以及行星齿轮的中部孔，并将第一插销挤出所述齿轮轴孔；

步骤四：驱动第二定位组件下降，使第二插销插入差速器壳体的销轴孔对齿轮轴上的销轴配合孔位进行导正；

步骤五：驱动第二定位组件上升，并驱动滑台运动，使得销轴压装组件的销轴压装部正对销轴孔；

步骤六：驱动销轴压装部下降，将销轴压入销轴孔；

步骤七：驱动销轴压装部上升。

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