CN111024019A - 一种精准的变速箱轴系的选垫方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种精准的变速箱轴系的选垫方法，属于变速箱轴系选垫测量领域。它解决了现有变速箱轴系选垫不精准等问题。本变速箱轴系选垫的测量方法用于测量输出轴一、输出轴二和差速器，包括以下步骤：步骤A.选取变速箱轴上的加载面；步骤B.向加载面上加载轴向力；步骤D.选取变速轴上的被测面；步聚E.测量各被测面之间的距离；步聚F.计算垫片尺寸。本发明具有选垫精准等优点。

Description

一种精准的变速箱轴系的选垫方法
技术领域
本发明属于变速箱轴系选垫测量领域，涉及一种精准的变速箱轴系的选垫方法。
背景技术
变速箱是车辆上非常重要的部件，它可以改变传动比，扩大驱动轮转矩和转速的作用。随着现代科技的发展，变速箱也有了升级，从最初的手动变速箱，到现在无级变速箱，从无同步器到有同步器，操控越来越方便。变速箱性能的优劣是衡量汽车动力性、经济性及驾驶性的关键。目前的变速系统主要有：机械传动、液力传动、静液压传动。变速箱有人力换挡和动力换挡，结构有定轴式和行星式。变速箱中通常包括变速箱壳体、离合器壳体、输出轴、轴入轴、差速器结构，该些结构之间需要设置垫片，而垫片的厚度会影响变速箱中各零部件的配合度，即使每个零部件上仅存在非常小的误差，但是该些误差会进行叠加，从而导致最终的误差增大大，无法满足变速箱的精度要求，从而影响变速箱运行。
针对上述问题，在装配变速箱之前需要对变速箱的各个零部件进行测量并选择相应的垫片，但是现有的选择垫片测量技术通常采用单侧选垫，即仅在变速箱轴系安装孔一侧(离合器壳体测或变速箱壳体测)使用垫片调整轴系间的轴向尺寸。而采用这种测量方法的效率低，而且误差也比较大，导致输出轴齿轮容易故障，影响变速箱的使用。
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，提供了一种精准的变速箱轴系的选垫方法。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种精准的变速箱轴系的选垫方法，其特征在于，用于测量输出轴一、输出轴二和差速器，包括以下步骤：
步骤A.选取变速箱轴上的加载面；
步骤B.向加载面上加载轴向力；
步骤C.选取变速轴上的被测面；
步聚D.测量各被测面之间的距离；
步聚E.计算垫片尺寸。
本发明的工作原理：由于在测理尺寸时为避免在自同状态下的轴向窜动，需要对变速箱轴加载一定的轴向力。变速箱通常包括输出轴一、输出轴二、输入轴、差速器和输入轴，本发明仅针对于输出轴一、输出轴二和差速器，本发明使得输出轴一、输出轴二和差速器在被测量的过程中完全固定，使得测量精度更加精准，从而选垫的尺寸更加精确，提升了变速箱整体的精度。
在上述的精准的变速箱轴系的选垫方法中，当测量输出轴一和输出轴二时，加载面包括变速箱轴的两侧端面以及齿轮端面，当测量输出轴一时，加载面数量为4，且需要对4个加载面施加的力分别设为F1、F2、F3、F4，当测量输出轴二时，加载面数量为4，且需要对4个加载面施加的力分别设为F8、F9、F10、F11。
在上述的精准的变速箱轴系的选垫方法中，F1＝300N±5N；F2＝F4＝100N±5N；F3＝300N+G3，G3为输出轴一的重力；F8＝300N±5N；F9＝F11＝100N±5N；F10＝300N+G10，G10为输出轴二的重力。
在上述的精准的变速箱轴系的选垫方法中，当测量差速器时，加载面包括变速箱轴的两侧端面，加载面数量为2，且需要对2个加载面施加的力分别设为F12、F13。
在上述的精准的变速箱轴系的选垫方法中，F12＝300N+5N；F13＝300N+G13，G13为差速器的重力。
在上述的精准的变速箱轴系的选垫方法中，所述的垫片包括输出轴一上的SHIM A和SHIM B、输出轴二上的SHIM C和SHIM E、差速器上的SHIM F和SHIM G，所述的SHIM A、SHIM C、SHIM F用于调整轴系间的轴向位置，所述的SHIM B、SHIM E和SHIM G用于对轴系轴承施加预紧力。
在上述的精准的变速箱轴系的选垫方法中，当测量输出轴一时，需要测量三个尺寸并分别设为H01、H02、H05；当测量输出轴二时，需要测量三个尺寸并分别设为H03、H04、H06；当测量差速器时，需要测量两个尺寸并分别设为D01、D02，SHIM A的选垫公式为GAP A＝A02+G03-A01-H01-G01；SHIM B的选垫公式为GAP B＝G03-GAP A-H02-G07；SHIM C的选垫公式为GAP C＝A02+G04-A01-H03-G01；SHIM E的选垫公式为GAP E＝G04-GAP C-H04-G08；SHIM F的选垫公式为GAP F＝G05+A02+H05+2-A01-D01-G01；SHIM G的选垫公式为GAP G＝G05+G09-GAP F-D02；G01、G02、G03、G04、G05为变速箱壳体的尺寸；G06、G07、G08、G09为离合器壳体的尺寸；A01、A02、A03为输入轴的尺寸。
在上述的精准的变速箱轴系的选垫方法中，所述变速箱轴的两侧端面分别使用轴加载机构和轴抬起机构施加轴向力，所述的轴加载机构连接有配重板一以及安装于配重板一上的配重块，所述的配重块给轴加载机构提供轴向力，所述的轴抬起机构连接有用于提供轴向力的驱动装置。
在上述的精准的变速箱轴系的选垫方法中，所述的齿轮端面使用齿加载机构进行加载，所述的齿加载机构包括支撑架、加载杆和加载连杆，所述加载杆的中部旋转连接于支撑架上，所述加载杆的一端为加载触点，所述加载杆的另一端设置有平衡块，所述加载连杆的上端与配重块固连，所述的加载连杆能沿长度方向作往复运动并与加载杆抵接或分离，当所述的加载连杆与加载杆抵接时，加载触点与变速箱轴抵接，当所述的加载连杆与加载杆分离时，在平衡块的作用下加载触点与就速箱轴分离。
在上述的精准的变速箱轴系的选垫方法中，各所述的被测面之间的距离通过接触式测量机构与四边形测量机构测量，所述的接触式测量机构连接有位移传感器，所述的位移传感器直接抵靠于变速箱轴的表面并测量，所述的四边形测量机构包括支架、弹片、触头和测量杆，所述的弹片包括两侧的活动边以及中部的连接边，所述的弹片与支架连接形成平行四边形，所述活动边的端部与支架连接，所述的触头连接于活动边上，所述的触头沿竖直方向朝上或朝下设置，所述的测量杆连接于活动边上，所述的测量杆能够随弹片的形变而位移，所述的位移传感器安装于支架上，所述的位移传感器用于测量测量杆位移的距离。
在上述的精准的变速箱轴系的选垫方法中，接触式测量机构设置于轴加载机构和轴抬起机构。
与现有技术相比，本发明针对于变速箱中的输出轴一、输出轴二和差速器进行测量，且在测量前加载轴向力，防止变速箱轴在测量的过程中窜动，提升测量的精准度。
附图说明
图1是本发明的步骤示意图。
图2是本发明中变速箱轴系的选垫示意图。
图3是本发明中输出轴一中被测面的示意图。
图4是本发明中输出轴二中被测面的示意图。
图5是本发明中差速器中被测面的示意图。
图6是用于测量本发明的装置的结构示意图。
图7是本发明中齿加载机构的结构示意图。
图8是本发明中四边形测量机构的结构示意图。
图中，1、轴加载机构；2、轴抬起机构；3、配重板一；4、配重块；5、齿加载机构；6、支撑架；7、加载杆；8、加载连杆；9、加载触点；10、平衡块；11、接触式测量机构；12、四边形测量机构；13、位移传感器；14、支架；15、弹片；16、触头；17、测量杆；18、活动边；19、连接边。
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、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8所示，本精准的变速箱轴系的选垫方法用于测量输出轴一、输出轴二和差速器，包括以下步骤：步骤A.选取变速箱轴上的加载面；步骤B.向加载面上加载轴向力；步骤C.选取变速轴上的被测面；步聚D.测量各被测面之间的距离；步聚E.计算垫片尺寸。
进一步细说，当测量输出轴一和输出轴二时，加载面包括变速箱轴的两侧端面以及齿轮端面，当测量输出轴一时，加载面数量为4，且需要对4个加载面施加的力分别设为F1、F2、F3、F4，当测量输出轴二时，加载面数量为4，且需要对4个加载面施加的力分别设为F8、F9、F10、F11。输出轴一与输出轴二在测量过程中，需要对轴两侧的端面以及齿轮端面加载轴向力，防止输出轴一与输出轴二在测量的过程中窜动，提升测量精度。
进一步细说，F1＝300N±5N；F2＝F4＝100N±5N；F3＝300N+G3，G3为输出轴一的重力，F8＝300N±5N；F9＝F11＝100N±5N；F10＝300N+G10，G10为输出轴二的重力。
进一步细说，当测量差速器时，加载面包括变速箱轴的两侧端面，加载面数量为2，且需要对2个加载面施加的力分别设为F12、F13。差速器在测量的过程中，仅需要对轴两侧的端面加载轴向力即可，用于防止差速器在测量的过程中窜动，提升测量精度。
进一步细说，F12＝300N+5N；F13＝300N+G13，G13为差速器的重力。
本发明根据需要测量的变速箱的实际结构，针对输出轴一、输出轴二和差速器设计不同的测量方案，针对性强，测量精度高，且不会造成材料的浪费，合理利用空间。
进一步细说，垫片包括输出轴一上的SHIM A和SHIM B、输出轴二上的SHIM C和SHIM E、差速器上的SHIM F和SHIM G，SHIM A、SHIM C、SHIM F用于调整轴系间的轴向位置，SHIM B、SHIM E和SHIM G用于对轴系轴承施加预紧力。本发明针对于变速箱采取双侧选垫，能够调节轴系间的轴向位置以及对轴系施加预紧力，能够减少各轴系之间误差，有效地避免了误差叠加，且增强了轴系连接的可靠性和紧密性，以防止各轴在受到载荷后连出现缝隙或者相对滑移，保证了变速箱的精度。
进一步细说，当测量输出轴一时，需要测量三个尺寸并分别设为H01、H02、H05；当测量输出轴二时，需要测量三个尺寸并分别设为H03、H04、H06；当测量差速器时，需要测量两个尺寸并分别设为D01、D02，SHIM A的选垫公式为GAP A＝A02+G03-A01-H01-G01；SHIM B的选垫公式为GAP B＝G03-GAP A-H02-G07；SHIM C的选垫公式为GAP C＝A02+G04-A01-H03-G01；SHIM E的选垫公式为GAP E＝G04-GAP C-H04-G08；SHIM F的选垫公式为GAP F＝G05+A02+H05+2-A01-D01-G01；SHIM G的选垫公式为GAP G＝G05+G09-GAP F-D02；G01、G02、G03、G04、G05为变速箱壳体的尺寸；G06、G07、G08、G09为离合器壳体的尺寸；A01、A02、A03为输入轴的尺寸。变速箱壳体、离合器壳体、输入轴的尺寸均通过其他方式进行测量。本发明根据变速箱中的输出轴一、输出轴二和差速器的配合关系进行选垫，直接测量各轴上需要测量的距离，再根据计算得出需要选择的垫片的厚度，测量、计算方便，得到垫片厚度的数值精准。
进一步细说，变速箱轴的两侧端面分别使用轴加载机构1和轴抬起机构2施加轴向力，轴加载机构1连接有配重板一3以及安装于配重板一3上的配重块4，配重块4给轴加载机构1提供轴向力，轴抬起机构2连接有用于提供轴向力的驱动装置。本设置使得各变速箱轴在测量的过程中，轴的两端分别被轴加载机构1与轴抬起机构2固定，且轴加载机构1与轴抬起机构2同时也能够根据需求对轴的两端加载轴向力，用于防止轴在测量的过程中窜动。
进一步细说，齿轮端面使用齿加载机构5进行加载，齿加载机构5包括支撑架6、加载杆7和加载连杆8，加载杆7的中部旋转连接于支撑架6上，加载杆7的一端为加载触点9，加载杆7的另一端设置有平衡块10，加载连杆8的上端与配重块4固连，加载连杆8能沿长度方向作往复运动并与加载杆7抵接或分离，当加载连杆8与加载杆7抵接时，加载触点9与变速箱轴抵接，当加载连杆8与加载杆7分离时，在平衡块10的作用下加载触点9与就速箱轴分离。加载连杆8上设置有带动加载连杆8沿长度方向运动的连杆。本设置使得未加载时，加载杆7在平衡块10的作用下使得加载触点9与加载面分离，而当需要加载时，通过加载连杆8驱动加载杆7旋转并使加载触点9抵接于加载面上。本设置使得能够根据实际的生产需求设置配重块4与平衡块10的重量，即可控制加载触点9加载至加载面上的轴向力，结构简点，调节方便且加载精确。
进一步细说，各被测面之间的距离通过接触式测量机构11与四边形测量机构12测量，接触式测量机构11连接有位移传感器13，位移传感器13直接抵靠于变速箱轴的表面并测量，四边形测量机构包括支架14、弹片15、触头16和测量杆17，弹片15包括两侧的活动边18以及中部的连接边19，弹片15与支架14连接形成平行四边形，活动边18的端部与支架14连接，触头16连接于活动边18上，触头16沿竖直方向朝上或朝下设置，测量杆17连接于活动边18上，测量杆17能够随弹片15的形变而位移，位移传感器13安装于支架14上，位移传感器13用于测量测量杆17位移的距离。四边形测量机构能够用接触式测量机构11测量的面靠近轴加载机构1一侧，且没有被遮挡。本接触式测量机构11结构简单、测量方便。四边形测量机构中的位移传感器13布置在支架14上，不与被测面直接接触，通过平行四边形平行边在垂直方向上位移一致的原理，将触头16的测量位移传导至位移传感器13上。使用四边形测量机构12测量的面往往侧显需较小的面，若使用位移传感器13进行直接测量则会影响测量精度。本设置仅需要较小体积的触头16抵接于被侧面上，通过平行四边形的结构将触头16的位移传递至较空旷位置并进行测量，使得测量精度更加精确。
进一步细说，接触式测量机构11设置于轴加载机构1和轴抬起机构2。本设置使得轴加机构与轴抬起机构2在给予变速箱轴轴向力的过程中还能采集被测面的位置信息，测量方便，数据精准。
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轴加载机构1、轴抬起机构2、配重板一3、配重块4、齿加载机构5、支撑架6、加载杆7、加载连杆8、加载触点9、平衡块10、接触式测量机构11、四边形测量机构12、位移传感器13、支架14、弹片15、触头16、测量杆17、活动边18、连接边19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)

1.一种精准的变速箱轴系的选垫方法，其特征在于，用于测量输出轴一、输出轴二和差速器，包括以下步骤：
步骤A.选取变速箱轴上的加载面；
步骤B.向加载面上加载轴向力；
步骤C.选取变速轴上的被测面；
步聚D.测量各被测面之间的距离；
步聚E.计算垫片尺寸；
各所述的被测面之间的距离通过接触式测量机构(11)与四边形测量机构(12)测量，所述的接触式测量机构(11)连接有位移传感器(13)，所述的位移传感器(13)直接抵靠于变速箱轴的表面并测量，所述的四边形测量机构包括支架(14)、弹片(15)、触头(16)和测量杆(17)，所述的弹片(15)包括两侧的活动边(18)以及中部的连接边(19)，所述的弹片(15)与支架(14)连接形成平行四边形，所述活动边(18)的端部与支架(14)连接，所述的触头(16)连接于活动边(18)上，所述的触头(16)沿竖直方向朝上或朝下设置，所述的测量杆(17)连接于活动边(18)上，所述的测量杆(17)能够随弹片(15)的形变而位移，所述的位移传感器(13)安装于支架(14)上，所述的位移传感器(13)用于测量测量杆(17)位移的距离。
2.根据权利要求1所述的一种精准的变速箱轴系的选垫方法，其特征在于，当测量输出轴一和输出轴二时，加载面包括变速箱轴的两侧端面以及齿轮端面，当测量输出轴一时，加载面数量为4，且需要对4个加载面施加的力分别设为F1、F2、F3、F4，当测量输出轴二时，加载面数量为4，且需要对4个加载面施加的力分别设为F8、F9、F10、F11。
3.根据权利要求2所述的一种精准的变速箱轴系的选垫方法，其特征在于，F1＝300N±5N；F2＝F4＝100N±5N；F3＝300N+G3，G3为输出轴一的重力；F8＝300N±5N；F9＝F11＝100N±5N；F10＝300N+G10，G10为输出轴二的重力。
4.根据权利要求1所述的一种精准的变速箱轴系的选垫方法，其特征在于，当测量差速器时，加载面包括变速箱轴的两侧端面，加载面数量为2，且需要对2个加载面施加的力分别设为F12、F13。
5.根据权利要求4所述的一种精准的变速箱轴系的选垫方法，其特征在于，F12＝300N+5N；F13＝300N+G13，G13为差速器的重力。
6.根据权利要求1所述的一种精准的变速箱轴系的选垫方法，其特征在于，所述的垫片包括输出轴一上的SHIM A和SHIM B、输出轴二上的SHIM C和SHIM E、差速器上的SHIM F和SHIM G，所述的SHIM A、SHIM C、SHIM F用于调整轴系间的轴向位置，所述的SHIM B、SHIM E和SHIM G用于对轴系轴承施加预紧力。
7.根据权利要求6所述的一种精准的变速箱轴系的选垫方法，其特征在于，当测量输出轴一时，需要测量三个尺寸并分别设为H01、H02、H05；当测量输出轴二时，需要测量三个尺寸并分别设为H03、H04、H06；当测量差速器时，需要测量两个尺寸并分别设为D01、D02，SHIMA的选垫公式为GAP
A＝A02+G03-A01-H01-G01；SHIM B的选垫公式为GAP B＝G03-GAP A-H02-G07；SHIM C的选垫公式为GAP C＝A02+G04-A01-H03-G01；SHIM E的选垫公式为GAP E＝G04-GAP C-H04-G08；SHIM F的选垫公式为GAP F＝G05+A02+H05+2-A01-D01-G01；SHIM G的选垫公式为GAP G＝G05+G09-GAP F-D02；G01、G02、G03、G04、G05为变速箱壳体的尺寸；G06、G07、G08、G09为离合器壳体的尺寸；A01、A02、A03为输入轴的尺寸。
8.根据权利要求1所述的一种精准的变速箱轴系的选垫方法，其特征在于，所述变速箱轴的两侧端面分别使用轴加载机构(1)和轴抬起机构(2)施加轴向力，所述的轴加载机构(1)连接有配重板一(3)以及安装于配重板一(3)上的配重块(4)，所述的配重块(4)给轴加载机构(1)提供轴向力，所述的轴抬起机构(2)连接有用于提供轴向力的驱动装置。
9.根据权利要求3所述的一种精准的变速箱轴系的选垫方法，其特征在于，所述的齿轮端面使用齿加载机构(5)进行加载，所述的齿加载机构(5)包括支撑架(6)、加载杆(7)和加载连杆(8)，所述加载杆(7)的中部旋转连接于支撑架(6)上，所述加载杆(7)的一端为加载触点(9)，所述加载杆(7)的另一端设置有平衡块(10)，所述加载连杆(8)的上端与配重块(4)固连，所述的加载连杆(8)能沿长度方向作往复运动并与加载杆(7)抵接或分离，当所述的加载连杆(8)与加载杆(7)抵接时，加载触点(9)与变速箱轴抵接，当所述的加载连杆(8)与加载杆(7)分离时，在平衡块(10)的作用下加载触点(9)与就速箱轴分离。
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