CN111060054B - 一种主减速器选垫设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及主减速器装配及检测设备技术领域，具体提供了一种主减速器选垫设备及方法。所述主减速器选垫设备包括支撑单元、举升单元、压紧驱动单元和上压单元，以及旋转台和夹具；举升单元用于夹紧主减速器的锥端部；上压单元用于定位夹具；压紧驱动单元包括压紧测量机构和驱动机构；压紧测量机构用于压紧第一轴承和第二轴承并测量第一轴承与第二轴承的外环外端面至桥壳外壁的距离；驱动机构用于驱动壳体转动并测量壳体转动角度；位置驱动装置用于使压紧驱动单元左右移动。本发明能够获得动态工况下第一轴承和第二轴承外环外端面所需装配垫片的厚度，保障锥齿轮和齿环的齿轮间隙在预设范围内，避免装配后返工麻烦，保障主减速器使用安全。

Description

一种主减速器选垫设备及方法

技术领域

本发明涉及主减速器装配及检测设备技术领域，具体而言，涉及一种主减速器选垫设备及方法。

背景技术

如图1-图3所示，汽车的主减速器一般包括主锥10、差速器30以及包裹主锥10和差速器30的桥壳20。其中，主锥10头部的锥齿轮11与差速器壳体31上的齿环32啮合，并且其啮合处应具有适当的齿轮间隙。

现有技术中，主减速器一般是在装配完成后，再通过测量工具手动测量锥齿轮11与差速器30的壳体31上的齿环32的齿轮间隙，这样做有两个较大的弊端：一方面，当齿轮间隙不满足要求时，需要拆卸已经装配好的主减速器再返工，不仅降低效率，甚至会造成零部件报废；另一方面，测量是在静态工况下进行的，而实际上在运动状态下（例如汽车在行驶中），轴承会膨胀，造成这个间隙发生较大变化，严重影响行驶安全。

发明内容

为在一定程度上解决上述技术问题的至少一个方面，本发明提供一种主减速器选垫设备及方法。

所述主减速器选垫设备包括支撑单元，所述支撑单元上自下往上依次设置有举升单元、压紧驱动单元和上压单元；

还包括旋转台和设置在所述旋转台上的夹具，所述夹具用于夹持主减速器的桥壳，所述旋转台用于带动所述夹具转动至所述举升单元之上。

所述举升单元包括径向夹持器和与所述径向夹持器连接的第一角度测量装置，所述径向夹持器用于夹紧所述主减速器的锥端部；

所述上压单元用于从顶部定位所述夹具；

所述压紧驱动单元包括压紧测量机构和驱动机构；

所述压紧测量机构用于采用预设压力压紧所述主减速器的第一轴承和第二轴承，并分别测量所述第一轴承与所述第二轴承的外端面至所述桥壳外壁的距离；

所述驱动机构用于驱动所述主减速器的差速器的壳体转动，并测量所述壳体转动的角度；

还包括位置驱动装置，所述位置驱动装置与所述压紧驱动单元驱动连接，所述位置驱动装置用于使所述压紧驱动单元向左或向右移动。

可选地，所述驱动机构包括驱动轴、从动轴、与所述驱动轴驱动连接的旋转驱动装置和与所述从动轴连接的第二角度测量装置，所述驱动轴和所述从动轴分别用于与所述差速器的第一轴孔和第二轴孔连接。

可选地，所述压紧测量机构包括第一轴向夹持器和第二轴向夹持器，以及用于驱动所述第一轴向夹持器和所述第二轴向夹持器的预压驱动装置，所述第一轴向夹持器和所述第二轴向夹持器分别用于压紧所述第一轴承和所述第二轴承外环的外端面。

可选地，所述第一轴向夹持器和所述第二轴向夹持器均包括两个相对的压紧件，所述压紧件为瓦片状。

可选地，所述压紧件上设有位移检测装置，所述位移检测装置包括探头，所述探头用于抵触所述桥壳的外壁。

可选地，所述压紧测量机构还包括第一连接块、第二连接块、预压驱动装置和连杆；

所述第一轴向夹持器通过所述第一连接块与所述上压单元滑动连接，所述第二轴向夹持器通过所述第二连接块与所述上压单元滑动连接；

所述预压驱动装置固定设置在所述第一连接块上，所述第二连接块通过所述连杆与所述预压驱动装置连接，所述连杆上设有压力检测装置。

可选地，所述位置驱动装置驱动连接所述第二连接块，且所述位置驱动装置与所述上压单元固定连接。

可选地，所述驱动机构还包括第三连接块和第四连接块，所述驱动轴通过所述第三连接块与所述上压单元滑动连接，所述从动轴通过所述第四连接块与所述上压单元滑动连接，所述旋转驱动装置固定设置在所述第三连接块上；

且，所述第三连接块与所述第一连接块固定连接，所述第四连接块与所述第二连接块固定连接。

可选地，所述第一连接块和所述第二连接块上均设有让位孔，所述让位孔与所述驱动轴、所述从动轴同轴设置；

所述驱动轴穿过位于所述第一连接块上的所述让位孔，伸出至所述第一轴向夹持器的中心，所述从动轴穿过位于所述第二连接块上的所述让位孔，伸出至所述第二轴向夹持器的中心。

可选地，所述上压单元包括升降驱动装置，以及相互连接的水平板和竖直板，所述竖直板与所述升降驱动装置驱动连接，所述水平板上设有压板，所述压板下端面设有多个上压定位销，所述上压定位销用于从顶部定位所述夹具。

本发明可以解决背景技术中存在的技术难题。本发明通过驱动机构使差速器相对于桥壳转动，由于差速器的齿环与锥齿轮啮合，因此主锥也转动，通过测量主锥及差速器的转动角度可以计算得到动态工况时齿环与锥齿轮的齿轮间隙，通过位置驱动装置调节压紧驱动单元的左右位置（当向左移动压紧驱动单元后，齿环与锥齿轮的齿轮间隙变小；当向右移动压紧驱动单元后，齿环与锥齿轮的齿轮间隙变小），在找到预设范围内的齿轮间隙后，通过压紧测量机构测量轴承外端面到桥壳外壁的距离，由于桥壳外壁到垫片槽的距离一定，因此用轴承外端面到桥壳外壁的距离减去桥壳外壁到垫片槽的距离就能获得需要的垫片的厚度。本发明能够获得动态工况下第一轴承和第二轴承外环外端面所需垫片的厚度，保障锥齿轮和齿环的齿轮间隙在预设范围内，避免装配后返工的麻烦，也能保障主减速器使用安全。

所述主减速器选垫方法，采用上述主减速器选垫设备，包括如下步骤：

采用夹具固定主减速器的桥壳；

采用驱动机构驱动所述主减速器的差速器上的壳体转动，获取动态工况下所述差速器的齿环与所述主减速器的锥齿轮的实际齿轮间隙值；

比较所述实际齿轮间隙值与预期齿轮间隙值，根据比较结果调整所述壳体相对于所述主减速器的桥壳的位置；

当所述实际齿轮间隙值落入所述预期齿轮间隙值的范围内后，采用压紧测量机构测量所述主减速器的第一轴承外环外端面和第二轴承外环外端面至所述桥壳外壁的距离；

根据所述第一轴承外环外端面和所述第二轴承外环外端面至所述桥壳外壁的距离，以及垫片槽外侧壁至所述桥壳外壁的距离，获得第一轴承和第二轴承需要装配的垫片厚度。

本发明通过在装配垫片（所述垫片可以为卡簧，也可以为环状垫片，后面说明以卡簧为例）之前，模拟卡簧装配后且主减速器处于动态时的工况，找到主动锥齿轮与齿环的齿轮间隙最佳值时，第一轴承外环外端面和第二轴承外环外端面需要装配的卡簧的厚度，然后下一道工序可以根据本发明的测量值选配垫片，从而保障装配完成后的主减速器主动锥齿轮与齿环的齿轮间隙在运动工况下也能保持满足要求。这较之现行的事后测量，不仅提高装配效率，还能提高装配精度，保障使用安全。

可选地，所述获得第一轴承和第二轴承需要装配的垫片的厚度包括：根据公式s=b-c-k，获得所述第一轴承和所述第二轴承需要装配的垫片的厚度，其中，s为垫片厚度，b为所述第一轴承外环外端面或所述第二轴承外环外端面至所述桥壳外壁的距离，c为垫片槽外侧壁至所述桥壳外壁的距离，k为大于或等于0的预设常数。

附图说明

图1为本发明实施例的主减速器外部结构示意图；

图2为本发明实施例的主减速器的爆炸图；

图3为图2中所示桥壳在D-D方向的剖面图；

图4为本发明实施例的差速器的结构图；

图5为图4在C-C方向的剖面图；

图6为图1在A-A方向的剖面图；

图7为图6中B处的局部放大图；

图8为本发明实施例的主减速器选垫设备的整体结构图；

图9为本发明实施例的主减速器选垫设备移除旋转台后的结构图；

图10为本发明实施例的上压单元的结构图；

图11为本发明实施例的上压单元的另一视角的结构图；

图12为本发明实施例的举升单元的结构图；

图13为本发明实施例的举升单元的另一视角的结构图；

图14为本发明实施例的压紧测量机构及其与上压单元的连接结构图；

图15为本发明实施例的压紧测量机构的压紧件安装结构图；

图16为本发明实施例的驱动机构及其与上压单元的连接结构图；

图17为本发明实施例的压紧驱动单元整体结构图；

图18为图17中E处的局部放大图；

图19为本发明实施例的压紧驱动单元在竖直方向上的局部剖面图；

图20为本发明实施例的在工作状态下压紧驱动单元和举升单元与主减速器的局部剖面图；

图21为本发明实施例的旋转台的结构图；

图22为本发明实施例的夹具的结构图；

图23为本发明实施例的夹具载有主减速器的结构图。

附图标记说明：

10-主锥；11-锥齿轮；12-第三轴承；13-第四轴承；14-锥端部；20-桥壳；21-垫片槽；22-垫片槽外侧壁；30-差速器；31-壳体；32-齿环；41-第一轴承；41a-第一轴承外环外端面；42-第二轴承；42a-第二轴承外环外端面；43-第一垫片；44-第二垫片；45-第一轴孔；46-第二轴孔；

100-支撑单元；101-减震垫；102-基座；103-支撑架；

200-上压单元；201-第一滑轨；202-第一滑块；203-上压丝杠；204-升降驱动装置；205-竖直板；206-第二滑轨；207-压板；208-上压定位销；209-水平板；

300-压紧驱动单元；301-第一轴向夹持器；302-第二轴向夹持器；303-位移检测装置；3031-探头；304-第一连接块；305-第二连接块；306-预压驱动装置；307-压力检测装置；308-连杆；309-让位孔；310-位置驱动装置；311-第四滑块；321-驱动轴；322-从动轴；323-旋转驱动装置；324-第二角度测量装置；325-第三连接块；326-第四连接块；327-连接气缸；328-第五滑块；330-压紧件；331-夹爪；332-夹爪电缸；

400-举升单元；401-径向夹持器；402-第一角度测量装置；403-顶升定位销；404-第一托台；405-第二托台；406-调节托台；407-顶升驱动装置；408-第三托台；409-第三滑轨；410-第三滑块；411-调节电机；

500-旋转台；501-基台；502-转盘；

600-夹具；601-卡爪驱动装置；603-第一夹具滑轨；604-第二夹具滑轨；605-卡爪；606-压头气缸；607-压头；608-摆臂；609-定位盘；610-定位柱。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。说明书附图中所示X方向为左方，与X方向相反的方向为右方；Y方向为前方，与Y方向相反的方向为后方；Z方向为上方，与Z方向相反的方向为下方。

在开始进行本发明的具体实施例说明之前，首先对本发明构思进行简要概述如下。

如图1-图7所示，主减速器一般包括差速器30、主锥10和桥壳20。差速器30的壳体31通过第一轴承41和第二轴承42与桥壳20连接，第一轴承外环外端面41a和第二轴承外环外端面42a处分别安装第一垫片43和第二垫片44，垫片可以为环状垫片、卡簧或者其他垫片种类，为使后面描述方便，本文将以第一垫片43和第二垫片44均为卡簧垫片进行说明。

主锥10通过第三轴承12和第四轴承13与桥壳20连接；差速器30的齿环32与主锥10的锥齿轮11啮合连接，齿环32与锥齿轮11啮合处会存在齿轮间隙，这个间隙必须控制在合适的范围内，齿轮间隙过小会造成磨损加剧，齿轮间隙过大不仅噪音大，还有可能造成齿轮断裂，因此齿轮间隙过大和过小都严重影响主减速器的安全运行。

现行的齿轮间隙的控制方法为事后测量，即先将主减速器装配完成后，再测量齿轮间隙（以下如果没有特殊说明，齿轮间隙均指齿环32和锥齿轮11的齿轮间隙），这样做有很大弊端：一方面，当齿轮间隙不满足要求时，需要拆卸已经装配好的主减速器再返工，降低效率，甚至会造成零部件报废；另一方面，测量是在静态工况下进行的，而实际上在运动状态下（例如汽车在行驶中），轴承会膨胀，造成这个间隙发生较大变化，严重影响行驶安全。

为此，我们想到若是在装配环节就控制好齿轮间隙可以有效解决上述技术问题。综合分析齿轮间隙的影响因素后，发现通过控制第一垫片43和第二垫片44的厚度可以控制差速器30在桥壳20内的左右位置，当第一垫片43较厚，而第二垫片44较薄时，差速器30位置左移，则齿环32与锥齿轮11的齿轮间隙变小；反之，当第一垫片43较薄，而第二垫片44较厚时，齿轮间隙变大。因此我们想到，可以通过选择第一垫片43和第二垫片44控制齿环32与锥齿轮11的齿轮间隙在预期范围内。而当模拟差速器30的壳体31在动态旋转的工况下，选择出的第一垫片43和第二垫片44将更好地满足实际动态工况下齿轮间隙的要求。

需要说明的是，以上所述的主减速器的结构为示例性说明，目的在于帮助了解本发明的具体内容，因此不能作为对本发明的不利限定。

本发明以下实施例提供的主减速器选垫设备即用于按照以上构思实现第一垫片43和第二垫片44的预选。

如图8和图9所示，本发明实施例的主减速器选垫设备包括支撑单元100、上压单元200、压紧驱动单元300、举升单元400以及旋转台500和夹具600。

支撑单元100前侧自下往上依次设置举升单元400、压紧驱动单元300和上压单元200。

旋转台500靠近支撑单元100前侧设置，且旋转台500可以转动。旋转台500上表面边沿设有夹具600，夹具600用于夹持主减速器的桥壳20，旋转台500用于带动夹具600转动至举升单元400之上。

结合图12所示，举升单元400包括径向夹持器401和与径向夹持器401连接的第一角度测量装置402，径向夹持器401用于夹紧主减速器的锥端部14，并能够跟随主锥10转动。本实施例中，径向夹持器401采用三爪卡盘，第一角度测量装置402为编码器。

上压单元200可以在竖直方向上下移动，当径向夹持器401夹紧主减速器的锥端部14后，上压单元200下行，压住夹具600顶部。

压紧驱动单元300包括压紧测量机构和驱动机构。压紧测量机构用于采用预设压力压紧主减速器的第一轴承外环外端面41a和第二轴承外环外端面42a。

结合图16所示，驱动机构包括驱动轴321、从动轴322、与驱动轴321驱动连接的旋转驱动装置323和与从动轴322连接的第二角度测量装置324，驱动轴321和从动轴322分别用于与主减速器的第一轴孔45内壁和第二轴孔46内壁固定连接。其中，旋转驱动装置323可以为伺服电机，伺服电机带动驱动轴321转动。第二角度测量装置324可以为编码器，用于测量从动轴322的转动角度。

结合图14所示，压紧驱动单元300驱动连接位置驱动装置310，位置驱动装置310为连接滚珠丝杆的伺服电机。位置驱动装置310用于使压紧驱动单元300向左或向右移动，从而调整差速器30在桥壳20内的左右位置。

当驱动轴321在旋转驱动装置323的驱动下转动时，从动轴322跟随转动，同时差速器30的壳体31带动主锥10转动。

首先，驱动差速器30壳体朝一个方向转动预设周数，然后通过测得的主锥10转动角度和从动轴322转动角度获得动态情况下的齿轮间隙并与预设值比较（当然也可以是直接将主锥10转动角度和从动轴322转动角度的差值与预设值比较，这里可换算的形式很多，不一一列举）。然后，位置驱动装置310根据比较结果调整压紧驱动单元300的左右位置，当获取的齿轮间隙值在目标范围内时。压紧测量机构分别测量第一轴承外环外端面41a和第二轴承外环外端面42a至桥壳20外壁的距离，然后结合桥壳20的垫片槽21的垫片槽外侧壁22至桥壳20外壁的距离获得第一垫片43和第二垫片44的厚度。后道工序可以根据本发明实施例所述的减速器选垫设备确定的第一垫片43和第二垫片44的规格选装垫片。

具体地，如图9-图11所示，支撑单元100包括基座102，基座102底部设有减震垫101。基座102上固定安装支撑架103，支撑架103垂直于基座102，并具有一定高度。支撑架103底部和基座102顶部设有匹配的滑块和滑轨，滑轨在前后方向上延伸，使得支撑架103可以相对于基座102前后滑动，方便对支撑架13前面的各个机构进行维护维修。

上压单元200包括升降驱动装置204，以及相互垂直固定连接的水平板209和竖直板205。升降装置204固定安装在支撑架103的顶部。升降装置204为带有滚珠丝杠的伺服电机，为与后面描述区别，这里命名升降装置204连接的滚珠丝杠为上压丝杠203。当然升降装置204也可以为电缸等。

上压丝杠203连接竖直板205，因此升降驱动装置204可以驱动竖直板205上行或下行。支撑架103前面设有第一滑轨201，第一滑轨201在竖直方向上延伸。竖直板205后面设有第一滑块202，第一滑块202与第一滑轨201滑动连接。

水平板209连接在竖直板205的前边沿。水平板209前边沿上设有压板207。压板207的下端面设有多个上压定位销208，上压定位销208用于从顶部定位夹具600。本实施例中，上压定位销208为两个，与夹具600顶部的两个定位柱610匹配，上压定位销208位锥形橡胶，锥头朝下。

水平板209的下表面设有第二滑轨206，第二滑轨206在水平左右方向上延伸。

如图12和图13所示，举升单元400包括竖直的支板以及设置在支板上的第一托台404和第二托台405。支板上设有竖直方向延伸的第三滑轨409，第一托台404和第二托台405设有第三滑块410，第三滑块410与第三滑轨409滑动连接。支板后部设有顶升驱动装置407，顶升驱动装置407与第一托台404和第二托台405驱动连接，顶升驱动装置407可以驱动第一托台404和第二托台405上移或下移。顶升驱动装置407可以为气缸或者电缸等。

第一托台404的中间区域镂空，镂空的空间内设有第三托台408。第三托台408上设有第一角度测量装置402，第一角度测量装置402可以为编码器。第一角度测量装置402上部设有径向夹持器401。径向夹持器401用于夹住主锥10的锥端部14，并且能够跟随主锥10一起转动。本实施例中，径向夹持器401为三爪卡盘。

第一托台404上表面设置多个顶升定位销403，顶升定位销403用于支撑在夹具600的底部，将夹具600从旋转台500上托起。

支板上还设有调节电机411，调节电机411用于调节第一托台404和第二托台405上升的高度，以实现对不同型号的主减速器的适应性。同时，第三托台408通过调节托台406安装在第二托台405上。第三托台408与调节托台406滑动连接，即第三托台408可以相对于调节托台406前后滑动；调节托台406与第二托台405滑动连接，即调节托台406可以相对于第二托台405左右滑动。第二托台405上设有可以驱动调节托台406运动的小气缸。由于不同型号的主减速器的桥壳20的外形有差异，因此通过调节第三托台408的位置，可以使得径向夹持器401适应不同规格的主减速器。

如图14和图15所示，压紧驱动单元300的压紧测量机构包括第一轴向夹持器301、第二轴向夹持器302和用于驱动第一轴向夹持器301和第二轴向夹持器302的预压驱动装置306。第一轴向夹持器301用于抵触并压紧第一轴承外环外端面41a，第二轴向夹持器302用于抵触并压紧第二轴承外环外端面42a。

第一轴向夹持器301包括两个相对的压紧件330，压紧件330为瓦片状。两压紧件330环抱为不闭合的圆筒状。压紧件330端面上设有阶梯结构，阶梯结构的水平方向上的凸起抵触轴承（这里所述轴承为第一轴承41或第二轴承42）外环的外端面，设置阶梯结构一方面保障压紧件330具有足够厚度，能够承受一定的压力，另一方面压紧件330不会干涉轴承内环端面或者轴承的滚珠。

每个压紧件330均固定在与一夹爪331连接的一安装板上。通过夹爪电缸332可以控制两个夹爪331之间的距离，进而控制两个压紧件330之间的距离，使得本实施例的第一轴向夹持器301和第二轴向夹持器302可以适用不同规格的主减速器。

第二轴向夹持器302的结构与第一轴向夹持器301的结构基本相同，这里不再赘述。

压紧件330上固定设有位移检测装置303，位移检测装置303包括探头3031，探头3031用于抵触桥壳20的外壁。由于位移检测装置303相对于压紧件330固定安装，因此探头3031与压紧件330端部的初始距离可知，当压紧件330抵触轴承时，探头3031抵触桥壳20的外壁，探头3031会发生位移，从而很容易得到第一轴承41与第二轴承42的外环外端面至桥壳20外壁的距离。

上述压紧测量机构还包括第一连接块304、第二连接块305、预压驱动装置306和连杆308。第一连接块304和第二连接块305间隔一定距离并相对设置。第一轴向夹持器301安装在第一连接块304的相对面（这里的相对面指朝向第二连接块305的一面）上，第二轴向夹持器302安装在第二连接块305的相对面（这里的相对面指朝向第一连接块304的一面）上。

第一连接块304和第二连接块305的顶部均分别固定连接第四滑块311，第四滑块311与水平板209底部的第二滑轨206滑动连接。

预压驱动装置306固定设置在第一连接块304上，预压驱动装置306用于给第一轴向夹持器301和第二轴向夹持器302提供预设大小的预压力。预压驱动装置306可以为液压缸或电缸。第二连接块305通过连杆308与预压驱动装置306连接，这样当预压驱动装置306输出驱动预压力时，可以使得第一轴向夹持器301和第二轴向夹持器302相互靠近，从而产生对第一轴承41和第二轴承42的压紧力。连杆308上设有压力检测装置307，用于监测预压力大小。当预压驱动装置306输出驱动预压力时，与预压驱动装置306驱动连接的连杆308感受到其自身传导的预压力，该预压力即为加载在第一轴向夹持器301和第二轴向夹持器302上的预压力。

第二连接块305上固定设有位置驱动装置310，位置驱动装置310顶部与上压单元200的水平板209固定连接。位置驱动装置310可以为带有滚珠丝杠的伺服电机。当位置驱动装置310驱动第二连接块305左右滑动时，由于此时主减速器的差速器30被夹持，因此可以同时带动差速器30相对于桥壳20左右移动。

可选地，如图16、图17和图20所示，压紧驱动单元300包括第三连接块325和第四连接块326。第三连接块325设置在第一连接块304的右边，第四连接块326设置在第二连接块305的左边。驱动轴321设置在第三连接块325上，且驱动轴321一端用于深入差速器30的第一轴孔45内，并与第一轴孔45内壁咬合固定，其咬合力来自于位于驱动轴321另一端的空心液压缸。同理，从动轴322设置在第四连接块326上，从动轴322一端用于深入差速器30的第二轴孔46内，并与第二轴孔46内壁咬合固定，其咬合力来自于位于从动轴322另一端的空心液压缸。

第三连接块325上还设有旋转驱动装置323，旋转驱动装置323与驱动轴321驱动连接。旋转驱动装置323可以为电机，该电机通过同步带与驱动轴321连接，带动驱动轴321转动。第四连接块326上设有第二角度测量装置324，第二角度测量装置324与从动轴322连接，用于测量从动轴322的转动角度。第二角度测量装置324可以为编码器。

旋转驱动装置323带动驱动轴321转动，驱动轴321带动差速器30转动，差速器30转动带动主锥10和从动轴322转动。

第三连接块325和第四连接块326均分别固定连接第五滑块328，第五滑块328与水平板209底部的第二滑轨206滑动连接。

可选地，结合图14、图17-图20所示，第三连接块325与第一连接块304通过连接气缸327连接，第四连接块326与第二连接块305通过另外的连接气缸327连接。其中，连接气缸327分别可用于调节第三连接块325与第一连接块304之间的距离，以及调节第四连接块326与第二连接块305之间的距离，进而调整驱动轴321和从动轴322相对于压紧件330的伸出长度，使得驱动轴321和从动轴322适用不同型号规格的主减速器。

较佳地，第一连接块304和第二连接块305上均设有让位孔309，让位孔309沿水平左右方向延伸，并分别贯通第一连接块304和第二连接块305的左右两侧，且让位孔309与驱动轴321、从动轴322同轴心。

驱动轴321穿过位于第一连接块304上的让位孔309，伸出至第一轴向夹持器301的两个压紧件330的中心（结合附图18所示，两个瓦片状的压紧件330环抱呈筒状结构，该筒状结构具有轴心线，这里的中心是指两压紧件330之间位于所述轴心线的位置）。

从动轴322穿过位于第二连接块305上的让位孔309，伸出至第二轴向夹持器302的两个压紧件330中心。

较佳地，如图21所示，旋转台500包括基台501和位于基台501上的转盘502。转盘502的边沿均匀设有四个工位，每个工位均可以安装一夹具600。

如图22和图23所示，夹具600包括支撑框架，支撑框架上设有卡爪605、压头607和定位盘609。支撑框架顶部设有两个定位柱610，用于与上压单元200的上压定位销208匹配定位。定位柱610顶部的端面上设有小孔，压板207下端面设有两个上压定位销208，上压定位销208为倒悬的圆锥状结构，圆锥状结构的锥尖部伸入所述定位柱610顶部的小孔实现定位。

卡爪605包括相对的两个，分别用于卡入减速器的第一轴孔45和第二轴孔46内。卡爪605上设有水平的两个卡杆，卡杆深入轴孔内，当卡爪605张开时，可以靠两卡杆的张力撑住桥壳。卡爪605连接卡爪驱动装置601，卡爪驱动装置601驱动卡爪605张开或闭合。

支撑框架上设有竖直延伸的第一夹具滑轨603和水平延伸的第二夹具滑轨604，卡爪605与第一夹具滑轨603和第二夹具滑轨604滑动连接，使得夹爪605具有水平和竖直方向的移动灵活性，便于适应不同规格的主减速器。

压头607安装在摆臂608上，摆臂608能够带动压头607在竖直平面内摆动。压头607一端用于抵压桥壳20的外壁，压头607另一端连接压头气缸606，压头气缸606提供给压头607对桥壳20的抵压力。当然，压头气缸606也可以替换为电缸等驱动装置。

支撑框架上还设有若干个定位盘609，定位盘609的端面上设有与桥壳20外壁形态匹配的凸起，便于抵压桥壳20外壁。较佳地，定位盘609可以转动，使得定位盘609的不同凸起可以抵压不同规格的主减速器。

综上，本发明实施例的夹具600以及上压单元200、压紧驱动单元300和举升单元400均具有对多种规格主减速器的适用性。

参见图1-图7，另一方面，本发明提供一种主减速器选垫方法，采用上述实施例中的主减速器选垫设备，包括如下步骤：

S1：采用夹具600固定主减速器的桥壳20（主减速器的一般结构已经在上文进行了说明，这里不再赘述）。桥壳20可以通过旋转台500上的夹具600固定。

S2：采用驱动机构驱动主减速器的差速器30上的壳体31转动，获取动态工况下差速器30的齿环与主减速器的主锥10的锥齿轮11的实际齿轮间隙值。该步骤中，我们需要驱动壳体31正向转动以及反向转动，同时使用角度测量装置测量壳体31的转动角度以及主锥10的转动角度。两转动角度的差值反应了实际齿轮间隙值的大小。

S3：比较所述实际齿轮间隙值与预期齿轮间隙值，根据比较结果调整壳体31相对于主减速器的桥壳20的左右位置。当实际齿轮间隙值大于预期齿轮间隙值时，将差速器30的壳体31相对于桥壳20向左移动；反之当实际齿轮间隙值小于预期齿轮间隙值时，将壳体31相对于桥壳20向右移动。

可选地，我们并不将实际齿轮间隙值与预期齿轮间隙值进行比较，而是将预期齿轮间隙值换算成一个预期角度差，直接将步骤S2中测得的壳体31和主锥10转动的角度差与预期角度差进行比较。

S4：当实际齿轮间隙值落入所述预期齿轮间隙值的范围内后，采用压紧测量机构测量主减速器的第一轴承外环外端面41a和第二轴承外环外端面42a至桥壳20外壁的距离。

S5：根据第一轴承外环外端面41a和第二轴承外环外端面42a至桥壳20外壁的距离，以及垫片槽外侧壁22至桥壳20外壁的距离，获得第一轴承41和第二轴承42需要装配的垫片的厚度。

具体地，步骤S5中获得第一轴承41和第二轴承42需要装配的垫片的厚度具体包括：根据公式s=b-c-k，求得第一轴承41和所述第二轴承42需要装配的垫片的厚度，其中，s为垫片厚度，b为所述第一轴承外环外端面41a或所述第二轴承外环外端面42a至所述桥壳20外壁的距离，c为垫片槽外侧壁22至所述桥壳20外壁的距离，k为大于或等于0的预设常数。

由于在一些情况下，在装配垫片后仍需要留有一定的间隙余量，因此引入一个常数k，k≥0。

本发明通过在装配垫片（所述垫片可以为卡簧，也可以为环状垫片，后面说明以卡簧为例）之前，模拟卡簧装配后且主减速器处于动态时的工况，找到主动锥齿轮与齿环的齿轮间隙最佳值时，第一轴承外环外端面和第二轴承外环外端面需要装配的卡簧的厚度，然后后道工序可以根据本发明的测量值选配垫片，从而保障装配完成后的主减速器主动锥齿轮与齿环的齿轮间隙在运动工况下也能保持满足要求。这较之现行的事后测量，不仅提高装配效率，还能提高装配精度，保障使用安全。

虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种主减速器选垫设备，其特征在于，包括支撑单元（100），所述支撑单元（100）上自下往上依次设置有举升单元（400）、压紧驱动单元（300）和上压单元（200）；

还包括旋转台（500）和设置在所述旋转台（500）上的夹具（600），所述夹具（600）用于夹持主减速器的桥壳（20），所述旋转台（500）用于带动所述夹具（600）转动至所述举升单元（400）之上；

所述举升单元（400）包括径向夹持器（401）和与所述径向夹持器（401）连接的第一角度测量装置（402），所述径向夹持器（401）用于夹紧所述主减速器的锥端部（14）；

所述上压单元（200）用于从顶部定位所述夹具（600）；

所述压紧驱动单元（300）包括压紧测量机构和驱动机构；

所述压紧测量机构用于采用预设压力压紧所述主减速器的第一轴承（41）和第二轴承（42），并分别测量所述第一轴承（41）与所述第二轴承（42）的外环外端面至所述桥壳（20）外壁的距离；

所述驱动机构用于驱动所述主减速器的差速器（30）的壳体（31）转动，并测量所述壳体（31）转动的角度；

还包括位置驱动装置（310），所述位置驱动装置（310）与所述压紧驱动单元（300）驱动连接，所述位置驱动装置（310）用于使所述压紧驱动单元（300）向左或向右移动；

所述驱动机构包括驱动轴（321）、从动轴（322）、与所述驱动轴（321）驱动连接的旋转驱动装置（323）和与所述从动轴（322）连接的第二角度测量装置（324），所述驱动轴（321）和所述从动轴（322）分别用于与所述主减速器的第一轴孔（45）和第二轴孔（46）连接；

所述压紧测量机构包括第一轴向夹持器（301）和第二轴向夹持器（302），以及用于驱动所述第一轴向夹持器（301）和所述第二轴向夹持器（302）的预压驱动装置（306），所述第一轴向夹持器（301）和所述第二轴向夹持器（302）分别用于压紧所述第一轴承（41）和所述第二轴承（42）外环的外端面；

所述压紧测量机构还包括第一连接块（304）、第二连接块（305）、预压驱动装置（306）和连杆（308）；

所述第一轴向夹持器（301）通过所述第一连接块（304）与所述上压单元（200）滑动连接，所述第二轴向夹持器（302）通过所述第二连接块（305）与所述上压单元（200）滑动连接；

所述预压驱动装置（306）固定设置在所述第一连接块（304）上，所述第二连接块（305）通过所述连杆（308）与所述预压驱动装置（306）连接，所述连杆（308）上设有压力检测装置（307）。

2.根据权利要求1所述的主减速器选垫设备，其特征在于，所述第一轴向夹持器（301）和所述第二轴向夹持器（302）均包括两个相对的压紧件（330），所述压紧件（330）为瓦片状。

3.根据权利要求2所述的主减速器选垫设备，其特征在于，所述压紧件（330）上设有位移检测装置（303），所述位移检测装置（303）包括探头（3031），所述探头（3031）用于抵触所述桥壳（20）的外壁。

4.根据权利要求1所述的主减速器选垫设备，其特征在于，所述位置驱动装置（310）驱动连接所述第二连接块（305），且所述位置驱动装置（310）与所述上压单元（200）固定连接。

5.根据权利要求1所述的主减速器选垫设备，其特征在于，所述驱动机构还包括第三连接块（325）和第四连接块（326），所述驱动轴（321）通过所述第三连接块（325）与所述上压单元（200）滑动连接，所述从动轴（322）通过所述第四连接块（326）与所述上压单元（200）滑动连接，所述旋转驱动装置（323）固定设置在所述第三连接块（325）上；

且，所述第三连接块（325）与所述第一连接块（304）固定连接，所述第四连接块（326）与所述第二连接块（305）固定连接。

6.根据权利要求1所述的主减速器选垫设备，其特征在于，所述第一连接块（304）和所述第二连接块（305）上均设有让位孔（309），所述让位孔（309）与所述驱动轴（321）、所述从动轴（322）同轴设置；

所述驱动轴（321）穿过位于所述第一连接块（304）上的所述让位孔（309），伸出至所述第一轴向夹持器（301）的中心，所述从动轴（322）穿过位于所述第二连接块（305）上的所述让位孔（309），伸出至所述第二轴向夹持器（302）的中心。

7.根据权利要求1-6任一项所述的主减速器选垫设备，其特征在于，所述上压单元（200）包括升降驱动装置（204），以及相互连接的水平板（209）和竖直板（205），所述竖直板（205）与所述升降驱动装置（204）驱动连接，所述水平板（209）上设有压板（207），所述压板（207）下端面设有多个上压定位销（208），所述上压定位销（208）用于从顶部定位所述夹具（600）。

8.一种主减速器选垫方法，其特征在于，采用如权利要求1-7任一项所述的主减速器选垫设备，包括如下步骤：

采用夹具（600）固定主减速器的桥壳（20）；

采用驱动机构驱动所述主减速器的差速器（30）上的壳体（31）转动，获取动态工况下所述差速器（30）的齿环与所述主减速器的锥齿轮（11）的实际齿轮间隙值；

比较所述实际齿轮间隙值与预期齿轮间隙值，根据比较结果调整所述壳体（31）相对于所述桥壳（20）的位置；

当所述实际齿轮间隙值落入所述预期齿轮间隙值的范围内后，采用压紧测量机构测量所述主减速器的第一轴承外环外端面（41a）和第二轴承外环外端面（42a）至所述桥壳（20）外壁的距离；

根据所述第一轴承外环外端面（41a）和所述第二轴承外环外端面（42a）至所述桥壳（20）外壁的距离，以及垫片槽外侧壁（22）至所述桥壳（20）外壁的距离，获得第一轴承（41）和第二轴承（42）需要装配的垫片的厚度。

9.根据权利要求8所述的主减速器选垫方法，其特征在于，所述获得第一轴承（41）和第二轴承（42）需要装配的垫片的厚度包括：

根据公式s=b-c-k，获得所述第一轴承（41）和所述第二轴承（42）需要装配的垫片的厚度，其中，s为垫片厚度，b为所述第一轴承外环外端面（41a）或所述第二轴承外环外端面（42a）至所述桥壳（20）外壁的距离，c为垫片槽外侧壁（22）至所述桥壳（20）外壁的距离，k为大于或等于0的预设常数。

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