CN110732863A - 一种小卡圈安装工具及安装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种小卡圈安装工具及安装方法，工具包括卡圈引导部件(1)、导向螺钉(2)、钕铁硼强磁铁(3)、活动推杆(4)、卡圈定位部件(5)、限位销(6)、推动螺母(7)、限位螺母(8)、顶针(9)。通过在与从动锥齿轮内孔同轴的锥孔内同轴移动压缩小卡圈的外径，然后旋转小卡圈使其轴线与从动锥齿轮内孔轴线有一夹角，并保持该夹角移动直至小卡圈的一部分先进入卡槽内，然后再将其余部分推入卡槽内。本发明对于卡圈安装工作而言可靠高效，质量有保证。

Description

一种小卡圈安装工具及安装方法
技术领域
本发明涉及一种小卡圈安装工具及小卡圈的安装方法，属于机械制造及装配技术领域。
背景技术
在航空发动机从动锥齿轮内孔槽小卡圈的安装过程中，由于卡圈直径小不好夹持在没有专用工具安装中，不是因为用力过大将卡圈压扁变形使卡圈报废，就是因为变形量不够不容易将卡圈安装在从动齿轮内孔槽中。由于卡圈变形量不容易控制，所以小卡圈安装效率低工作质量差。我们通过设计一种小卡圈安装工具和安装方法，不仅使小卡圈安装容易，而且提高了工作效率和工作质量。很好地满足了使用要求
发明内容
本发明旨在提供一种小卡圈安装工具设计及安装方法，满足航空发动机从动齿轮内孔槽小卡圈装配时小卡圈安装工作可靠高效，质量有保证。
本发明的技术方案如下：
一种小卡圈的安装方法，通过在与从动锥齿轮内孔同轴的锥孔内同轴移动压缩小卡圈的外径，然后旋转小卡圈使其轴线与从动锥齿轮内孔轴线有一夹角，并保持该夹角移动直至小卡圈的一部分先进入卡槽内，然后再将其余部分推入卡槽内。
一种小卡圈安装工具，包括，
卡圈引导部件，所述卡圈引导部件的端面有一个直径与从动锥齿轮内孔直径相等的第一圆孔，第一圆孔的另一端与锥孔的小端连接；
活动推杆，所述活动推杆包括可相对移动的上活动推杆和下活动推杆，上活动推杆表面开有第一槽口和第一凹槽，下活动推杆表面开有第二槽口、第二凹槽和限位销孔，且下活动推杆的一端有一条与下活动推杆长度方向相交的斜面；
卡圈定位部件，所述卡圈定位部件的端面上有一个与小卡圈外径相等的第二圆孔，第二圆孔的一端与导向孔连接，卡圈定位部件上可拆卸连接有磁铁；
推动螺母，所述推动螺母上有一贯穿推动螺母两端面的第一通孔，通孔内表面有第一螺纹段，推动螺母表面有一个与通孔连通的第一限位孔，且推动螺母通过第一限位销孔内设置的限位销与下活动推杆连接；
限位螺母，所述限位螺母的一端为与第一凹槽匹配的第一凸台，限位螺母的表面设置有与推动螺母匹配的第二螺纹段，限位螺母上还设置有贯穿其两个端面的第二通孔；
顶针，所述顶针包括与第一槽口以及第二槽口匹配的圆柱杆。
所述卡圈引导部件为圆柱台体，从圆柱台体端面起且沿着圆柱台体的轴线方向为依次连接的第一圆孔、锥孔、第一定位孔和螺纹孔。
所述上活动推杆和所述下活动推杆为带偏心的半台阶圆柱体，且沿着第一槽口和第二槽口所在表面贴合后形成完整圆柱面。
所述下活动推杆表面有一条导向键槽。
所述卡圈定位部件为圆柱台体，其表面设置有磁铁安装孔以及与导向孔连通的第二限位孔，第二限位孔内设置有导向螺钉，所述导向孔另一端与第一螺纹孔连通。
所述推动螺母为圆柱台体，且表面设置有螺纹。
所述限位螺母的第二通孔内设置有第三螺纹段。
所述顶针还包括位于其表面的第四螺纹段，且第四螺纹段与圆柱杆的一端相连。
一种采用上述小卡圈安装工具的小卡圈安装方法，包括以下步骤：
步骤一，依次移动推动螺母和限位螺母，分别驱动下活动推杆和上活动推杆与卡圈定位部件的第二圆孔底面齐平；
步骤二，移动顶针使得活动推杆外径扩大至与卡圈定位部件的导向孔内径一致；
步骤三，将小卡圈装并吸附在第二圆孔中，然后将卡圈定位部件与卡圈引导部件连接，确保第二圆孔与锥孔大端贴合；
步骤四，分别移动推动螺母和限位螺母，使得下活动推杆推动小卡圈移动的同时上活动推杆沿着相反方向移动并驱动顶针同向运动；
步骤五，当下活动推杆将小卡圈下端推入从动锥齿轮内孔卡圈槽时，沿着与步骤四相反移动方向移动限位螺母并驱动上活动推杆运动直至将小卡圈上端推入从动锥齿轮内孔卡圈槽。
与现有技术相比，本发明通过小卡圈安装工具设计及安装方法，不仅使小卡圈安装容易，而且提高了工作效率和工作质量，很好地满足了使用要求。
附图说明
图1为小卡圈安装工具工作示意图；
图2为小卡圈安装工具结构示意图；
图3为卡圈引导部件示意图；
图4、图4-1和图4-2为活动推杆示意图；
图5、图5-1和图5-2为上活动推杆示意图；
图6、图6-1和图6-2为下活动推杆示意图；
图7为卡圈定位部件示意图；
图8为推动螺母示意图；
图9为限位螺母示意图；
图10为顶针示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明，但不应就此理解为本发明所述主题的范围仅限于以下的实施例，在不脱离本发明上述技术思想情况下，凡根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种修改、替换和变更，均包括在本发明的范围内。
针对小卡圈的安装进行了如下分析：
一、工作原理分析
从图1可以看出，小卡圈外径Φ7.6mm，截面直径为Φ0.8mm(截面直径是指圆型弹簧卡圈钢丝截面直径)。要将小卡圈装入从动锥齿轮内孔卡槽中，从动锥齿轮内孔直径为Φ6.5mm，卡槽至从动齿轮端面6mm，卡槽尺寸为1×Φ7.5mm，安装小卡圈时要将小卡圈外径Φ7.6mm缩小为Φ6.5mm才能放入从动齿轮卡槽中。由于小卡圈尺寸小不好夹持，很难用现有工具使其发生弹性变形装入从动锥齿轮卡槽内。
通过上述分析，为实现小卡圈方便装入从动锥齿轮卡槽内，设计了一种小卡圈安装工具及安装方法如图2所示。
当安装小卡圈时：
(一)、安装小卡圈前准备工作：
首先，将推动螺母7旋转至使下活动推杆4.2左端面与卡圈定位部件5的Φ7.6×1.2mm孔底面齐平；
然后，旋转限位螺母8使上活动推杆4.1左端面与卡圈定位部件5的Φ7.6×1.2mm孔底面齐平；
最后，旋转顶针9使活动推杆4外圆扩张到Φ7.4mm，完成卡圈安装准备工作。
(二)、卡圈安装：
首先，将小卡圈装入卡圈定位部件5的Φ7.6×1.2mm内孔中，在磁力的作用下小卡圈被吸附在卡圈定位部件5上；
其次，将卡圈定位部件5拧入卡圈引导部件1上，并使卡圈定位部件5左端面与卡圈引导部件1的Φ7.6mm孔右端面贴合无间隙；
再次，沿右手旋向旋转推动螺母7使活动推杆4推动小卡圈向左移动，将活动推杆和卡圈推行移动距离3mm；沿左手旋向旋转限位螺母8使上活动推杆4-1向后退；
同时，继续沿右手旋向旋转推动螺母7，这样一边沿左手旋向旋转限位螺母8一边沿左手旋向旋转顶针9直至转顶针不起作用(顶针9作用是使活动推杆4扩张或收缩，扩张时活动推杆最大外径为Φ7.6mm，收缩活动推杆外径为Φ6.5mm)，同时限位螺母8退到刻线位置(Φ10×1mm槽处)，这样活动推杆为一个60度斜截面(60度斜截面使小卡圈弹性变形外圆直径最小，使推动卡圈更容易，便于安装卡圈)；
然后，继续沿右手旋向旋转推动螺母7直至将卡圈以60度倾斜方式把卡圈下端推入卡圈槽中；
这时，沿右手旋向旋转限位螺母8使上活动推杆4-1移动推动小卡圈上部直至将整个小卡圈从60度倾斜状态变成垂直状态，且整个小卡圈装入从动锥齿轮卡槽内；
最后，移开小卡圈安装工具完成卡圈安装工作。
二、安装工具的结构设计：
通过上述工作原理分析，设计了一种小卡圈安装工具(如图3所示)。
卡圈引导部件1，导向螺钉2，钕铁硼强磁铁3，活动推杆4(活动推杆包括上活动推杆4-1，下活动推杆4-2)，卡圈定位部件5，限位销6，推动螺母7，限位螺母8，顶针9。
1、卡圈引导部件1：
卡圈引导部件为Φ16.5×5mm和Φ30×23mm的圆柱台(多个圆柱组成的台阶状实体)并带内腔体，内腔右端为M14深10mm内螺纹，螺纹孔左端设计为与卡圈定位部件最左端面贴合无缝隙，M14螺纹左端为Φ11.2×1.8孔是卡圈定位部件凸台Φ11.2×2定位孔，再左端Φ7.6×2孔与卡圈定位部件Φ7.6×1.2同心孔径和同心度误差不大于0.01mm，Φ7.6×1.8孔左边为大径Φ7.6mm小径Φ6.5mm长6.3mm锥度3度的锥孔，改锥孔是使小卡圈外径由Φ7.6mm逐步变形为Φ6.5mm的引导区域，锥孔左边Φ6.5mm孔是使卡圈由垂直轴线到倾斜60度的过渡段，可使小卡圈截面积变形最小过程。
2、导向螺钉2：
导向螺钉为M3×6.5mm，前端为Φ10×2.2mm圆柱体，其主要功能是使下活动推杆沿改零件上的2×26mm槽轴向滑动。
3、钕铁硼强磁铁3：
钕铁硼强磁铁为直径为Φ10×2mm，安装在卡圈定位部件使其带有磁性，从而吸附住小卡圈防止脱落。
4、活动推杆4：
活动推杆4分为上活动推杆4-1和下活动推杆4-2。
活动推杆内孔形状为右端为Φ1.6×58mm内形孔，左端为大径Φ1.6mm长5mm圆锥孔，圆锥孔锥角3度，圆锥孔在顶针锥体的作用下使上下活动推杆外圆Φ6.5扩张至Φ7.4mm，满足推动卡圈功能。
(1)上活动推杆4-1：
上活动推杆4-1为Φ6.5mm及Φ10mm半台阶圆柱体，偏心0.6mm，右端内孔Φ6mm及Φ4mm与限位螺母8相配用于调整上活动推杆4-1功用，Φ1.6mm及圆锥体与顶针9调整活动推杆4外径功用。
(2)下活动推杆4-2：
下活动推杆4-2为Φ6.5mm及Φ10mm半台阶圆柱体，偏心0.6mm，左端有一个60度斜切面为使卡圈推动时卡圈外径变形量最小，Φ2mm孔用来安装限位销6，2×26mm键槽用来作为下活动推杆4-2导向功用。Φ1.6mm及圆锥体与顶针9调整活动推杆4外径功用。
5、卡圈定位部件5：
卡圈定位部件5外形为左端Φ11.2×1.2mm，该尺寸与卡圈引导部件1的Φ11.2×1.8mm孔配合并定位，Φ11.2×2mm凸台右边为M14外螺纹，螺纹长度10mm，右端为Φ30×36mm圆柱体，在圆柱上表边加工一个Φ10×3mm孔用于安装钕铁硼强磁铁3，圆柱上表边加工一个M3螺纹孔用于安装导向螺钉2，左端为Φ7.6×1.2mm孔用来安装定位卡圈，内孔Φ7.4用于活动推杆4定位和导向，右端M20×27内螺纹孔作为推动螺母7推进和退出机构。
6、限位销6：
限位销6为Φ2×4.5mm圆柱销，其功能是使下活动推杆4-2在推动螺母7中相对轴线位置固定，只能使下活动推杆4-2绕推动螺母7轴线旋转。
7、推动螺母7：
推动螺母7外形左端为M20×27mm外螺纹作为推动螺母7推进和退出功能结构，右端为M30×10mm圆柱体用于手工旋转推动螺母功用，左端Φ7.4×5mm为卡圈导向功用，右端M12内螺纹长28mm作为限位螺母8进退机构，M20表面Φ2mm孔为限位销6安装孔。
8、限位螺母8：
限位螺母8外形左端为Φ6×3mm小圆柱体用于定位限制上活动推杆4-1功用，Φ6×3mm小圆柱体与右端M12外螺纹中间有Φ4×3.5mm空刀槽，M12外螺纹用于调整上活动推杆4-1功用，Φ24×10mm圆柱体用于手工旋转限位螺母功用。左端内孔Φ1.6mm用于安装顶针9用，右端M6内螺纹长8mm用于调整顶针9功用。
9、顶针9：
顶针9为阶梯圆柱台形，左边为圆锥形大圆直径Φ1.6×6mm，锥角3度，该锥体表面与活动推杆內锥面接触后使活动推杆外圆扩张至Φ7.4mm，圆锥形右端为Φ1.6×80mm圆柱，Φ1.6×80mm圆柱右端为M6螺纹长10mm，其功能是使顶针沿活动推杆轴线左右移动，螺纹右端为Φ20×10mm圆柱。

Claims (10)

1.一种小卡圈的安装方法，其特征在于：通过在与从动锥齿轮内孔同轴的锥孔内同轴移动压缩小卡圈的外径，然后旋转小卡圈使其轴线与从动锥齿轮内孔轴线有一夹角，并保持该夹角移动直至小卡圈的一部分先进入卡槽内，然后再将其余部分推入卡槽内。
2.一种小卡圈安装工具，其特征在于：包括，
卡圈引导部件(1)，所述卡圈引导部件(1)的端面有一个直径与从动锥齿轮内孔直径相等的第一圆孔，第一圆孔的另一端与锥孔的小端连接；
活动推杆(4)，所述活动推杆(4)包括可相对移动的上活动推杆(4-1)和下活动推杆(4-2)，上活动推杆(4-1)表面开有第一槽口和第一凹槽，下活动推杆(4-2)表面开有第二槽口、第二凹槽和限位销孔，且下活动推杆(4-2)的一端有一条与下活动推杆(4-2)长度方向相交的斜面；
卡圈定位部件(5)，所述卡圈定位部件(5)的端面上有一个与小卡圈外径相等的第二圆孔，第二圆孔的一端与导向孔连接，卡圈定位部件(5)上可拆卸连接有磁铁；
推动螺母(7)，所述推动螺母(7)上有一贯穿推动螺母(7)两端面的第一通孔，通孔内表面有第一螺纹段，推动螺母(7)表面有一个与通孔连通的第一限位孔，且推动螺母(7)通过第一限位销孔内设置的限位销(6)与下活动推杆(4-2)连接；
限位螺母(8)，所述限位螺母(8)的一端为与第一凹槽匹配的第一凸台，限位螺母(8)的表面设置有与推动螺母(7)匹配的第二螺纹段，限位螺母(8)上还设置有贯穿其两个端面的第二通孔；
顶针(9)，所述顶针(9)包括与第一槽口以及第二槽口匹配的圆柱杆。
3.根据权利要求2所述的一种小卡圈安装工具，其特征在于：所述卡圈引导部件(1)为圆柱台体，从圆柱台体端面起且沿着圆柱台体的轴线方向为依次连接的第一圆孔、锥孔、第一定位孔和螺纹孔。
4.根据权利要求2所述的一种小卡圈安装工具，其特征在于：所述上活动推杆(4-1)和所述下活动推杆(4-2)为带偏心的半台阶圆柱体，且沿着第一槽口和第二槽口所在表面贴合后形成完整圆柱面。
5.根据权利要求4所述的一种小卡圈安装工具，其特征在于：所述下活动推杆(4-2)表面有一条导向键槽。
6.根据权利要求2所述的一种小卡圈安装工具，其特征在于：所述卡圈定位部件(5)为圆柱台体，其表面设置有磁铁安装孔以及与导向孔连通的第二限位孔，第二限位孔内设置有导向螺钉(2)，所述导向孔另一端与第一螺纹孔连通。
7.根据权利要求2所述的一种小卡圈安装工具，其特征在于：所述推动螺母(7)为圆柱台体，且表面设置有螺纹。
8.根据权利要求2所述的一种小卡圈安装工具，其特征在于：所述限位螺母(8)的第二通孔内设置有第三螺纹段。
9.根据权利要求2所述的一种小卡圈安装工具，其特征在于：所述顶针(9)还包括位于其表面的第四螺纹段，且第四螺纹段与圆柱杆的一端相连。
10.一种采用权利要求2～9中任一小卡圈安装工具的小卡圈安装方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，依次移动推动螺母(7)和限位螺母(8)，分别驱动下活动推杆(4-2)和上活动推杆(4-1)与卡圈定位部件(5)的第二圆孔底面齐平；
步骤二，移动顶针(9)使得活动推杆(4)外径扩大至与卡圈定位部件(5)的导向孔内径一致；
步骤三，将小卡圈装并吸附在第二圆孔中，然后将卡圈定位部件(5)与卡圈引导部件(1)连接，确保第二圆孔与锥孔大端贴合；
步骤四，分别移动推动螺母(7)和限位螺母(8)，使得下活动推杆(4-2)推动小卡圈移动的同时上活动推杆(4-1)沿着相反方向移动并驱动顶针(9)同向运动；
步骤五，当下活动推杆(4-2)将小卡圈下端推入从动锥齿轮内孔卡圈槽时，沿着与步骤四相反移动方向移动限位螺母(8)并驱动上活动推杆(4-1)运动直至将小卡圈上端推入从动锥齿轮内孔卡圈槽。
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