CN112013804A - 变速箱差速器半轴端隙测量装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种变速箱差速器半轴端隙测量装置，第一机架上设有装配被测产品的安装组件；第二机架位于安装组件的一侧；底板设置在第二机架上，滑座与底板滑动配合，第一直线驱动机构与滑座连接以驱动滑座移动，测量块与滑座连接，测量块与测量传感器配合，第二直线驱动机构与滑座连接，测量主轴为空心轴，第二直线驱动机构的一端穿过测量主轴后与胀芯连接以驱动胀芯轴向移动，第二直线驱动机构与测量主轴间隙配合，测量主轴可旋转地设置在底板上，旋转驱动机构与测量主轴配合以驱动测量主轴旋转，胀套与测量主轴连接，胀套套在胀芯上。本发明可满足用于未来自密封结构（无窗口结构）差速器半轴齿轮的分开的结构。

Description

变速箱差速器半轴端隙测量装置
技术领域
本发明属于汽车变速器技术领域，具体涉及一种变速箱差速器半轴端隙测量装置。
背景技术
在装配过程中，我们要有优化组合的理念。变速箱差速器总成装配是多个齿轮装配，有半轴齿轮、行星齿轮、行星齿轮轴、调整垫片等，而装配时半轴齿轮、行星齿轮、行星齿轮轴、调整垫片又不可以分开，须一次装配到位，半轴齿轮、行星齿轮为精锻件，表面不经过后续精加工，表面波动比较大，仅从半轴齿轮移动量控制，可能不能很好保证半轴齿轮、行星齿轮啮合间隙，存在误判。比如，当半轴齿轮、行星齿轮的高点接触时，间隙变小；而当半轴齿轮、行星齿轮地点接触时，间隙又变大。因此，只有通过测量半轴齿轮与差壳之间的间隙值，从而选择合适的调整垫片进行装配，保证产品装配质量。
现目前，差速器半轴调整垫片的测量，位移传感器与产品不管是直接接触还是间接接触皆无法实现测量工装换产；半轴分开装置采用叉子结构伸进差壳窗口进行半轴分开，无法兼容未来自密封结构（无窗口结构）差速器半轴齿轮的分开。
发明内容
本发明提供了一种变速箱差速器半轴端隙测量装置，其解决了现有技术中兼容性不足的缺陷。
实现上述目的的技术方案如下：
变速箱差速器半轴端隙测量装置，包括：
第一机架，第一机架上设有装配被测产品的安装组件；
第二机架，第二机架位于安装组件的一侧；
测量机构，测量机构设置在第二机架上，测量机构包括底板、滑座、第一直线驱动机构、测量块、测量传感器、第二直线驱动机构、测量主轴、旋转驱动机构、胀套、胀芯；
底板设置在第二机架上，滑座与底板滑动配合，第一直线驱动机构与滑座连接以驱动滑座移动，测量块与滑座连接，测量块与测量传感器配合，第二直线驱动机构与滑座连接，测量主轴为空心轴，第二直线驱动机构的一端穿过测量主轴后与胀芯连接以驱动胀芯轴向移动，第二直线驱动机构与测量主轴间隙配合，测量主轴可旋转地设置在底板上，旋转驱动机构与测量主轴配合以驱动测量主轴旋转，胀套与测量主轴连接，胀套套在胀芯上。
本发明的有益效果是：
本发明能够模拟产品的实际应用状况，让半轴充分旋转磨合，同时可以让半轴齿轮和行星齿轮、差壳充分贴合复位，通过系统测量计算选择合适的垫片，并具备以下特点：
1、传感器布置在测量装置上，不与产品直接接触，测量头为可换结构，可以更换不同的测量辅具实现换产而不影响测量精度；
2、将胀套、胀芯分开装配，与传统的半轴分开装置相比，具有兼容性强的优点，可满足用于未来自密封结构（无窗口结构）差速器半轴齿轮的分开；
3、采用铰链连杆方式带动测量头上下移动，与传统气缸直接连接相比，具有结构紧凑、四两拨千斤之效。
附图说明
图1为本发明的变速箱差速器半轴端隙测量装置的结构示意图；
图2为本发明的测量机构的示意图；
图3为第二直线驱动机构与测量主轴以及胀芯和胀套的剖面结构图；
附图中的标记：
第一机架1、第一气缸2、工件定位座3、工件夹紧工装4、工件5、测量机构6、第一导轨7、第二机架8、第二气缸9、第一气缸连接杆10、胀芯6-0、胀套6-1、测量主轴6-2、第一轴承安装座6-3、同步带6-4、带轮6-5、键6-6、电机安装座6-7、驱动电机6-8、第二轴承安装座6-9、滑座6-10、连接座6-11、铰链座6-12、铰链连杆6-13、测量块6-14、传感器安装座6-15、接触式传感器6-16、气缸安装座6-17、第三气缸6-18、第二气缸连接杆6-19、第二导轨6-20、限位块6-21、底板6-22、第四气缸6-23、拉杆6-24。
具体实施方式
下面结合图1至图3对本发明进行说明说明。
变速箱差速器半轴端隙测量装置，包括第一机架1，第二机架8，测量机构6，下面分别对各部分以及它们之间的关系进行详细说明：
第一机架1优先采用桌子的结构，在第一机架1上设有装配被测产品的安装组件，安装组件包括工件定位座3、第一气缸2、工件夹紧工装4，其中第一气缸2与第一机架1固定，工件定位座3与第一机架1固定，工件夹紧工装4与第一气缸2的活塞杆固定，工件夹紧工装4呈L型结构。工件5（差速器）放在工件定位座3上，当第一气缸2工作时，驱动工件夹紧工装4升降，使得工件夹紧工装4对工件5产生压紧作用力。
第二机架8位于安装组件的一侧，第二机架8优先采用门框的结构，第二机架8优先与第一机架1固定连接。在第二机架8上设有直线驱动机构和第一导轨7，直线驱动机构包括第二气缸9、第一气缸连接杆10，第二气缸9与第二机架8固定，第一气缸连接杆10的一端与第二气缸9的活塞杆连接，第一气缸连接杆10的另一端与测量机构6连接。
测量机构6设置在第二机架8上，测量机构6包括底板6-22、滑座、第一直线驱动机构、测量块6-14、测量传感器6-16、第二直线驱动机构、测量主轴6-2、旋转驱动机构、胀套6-1、胀芯6-0，下面对测量机构6的结构进行详细说明：
底板6-22设置在第二机架8上，其中底板6-22与第二机架8上的第一导轨7滑动配合，底板6-22上设有限位块6-21，第二机架8上设有限制底板6-22移动位置的限位部，直线驱动机构中的第一气缸连接杆10的另一端与底板6-22连接，限位块6-21与底板6-22固定。当第二气缸9工作时，通过第一气缸连接杆10驱动底板6-22移动，当限位块6-21与第二机架8上的限位部抵顶时，使得底板6-22移动到指定的位置，这样确保第二气缸9带动测量机构6上下移动的安全位置。
滑座与底板6-22滑动配合，所述滑座包括滑座本体6-10、连接座6-11，滑座本体6-10与6-22滑动配合，优选地，在底板6-22上设有第二导轨6-20，所述滑座与第二导轨6-20滑动配合。连接座6-11与滑座本体6-10固定连接，连接座6-11上设有让位孔，所述第二直线驱动机构的一部分与连接座6-11上的让位孔配合。
第一直线驱动机构与滑座连接以驱动滑座移动，第一直线驱动机构包括气缸安装座6-17、第三气缸6-18、第二气缸连接杆6-19，气缸安装座6-17与底板6-22固定，第三气缸6-18与气缸安装座6-17固定，第三气缸6-18与第二气缸连接杆6-19连接。
测量块6-14与滑座连接，测量块6-14与测量传感器6-16配合，测量块6-14与滑座中的连接座6-11固定，在第一直线驱动机构上设有传感器安装座6-15，测量传感器6-16安装在传感器安装座6-15上。测量传感器6-16优先采用接触式传感器，传感器安装座6-15优先与气缸安装座6-17固定连接。
第二直线驱动机构与滑座连接，测量主轴6-2为空心轴，第二直线驱动机构的一端穿过测量主轴6-2后与胀芯6-0连接以驱动胀芯6-0轴向移动，通过第二直线驱动机构的作用使胀芯6-0移动，使胀套 6-1沿径向方向胀大，从而便于胀紧工件5的半轴。第二直线驱动机构与测量主轴6-2间隙配合，这样的配合关系可以使第二直线驱动机构与主轴均处于工作状态时而不产生干扰。
第二直线驱动机构包括第四气缸6-23、铰链连杆6-13、铰链座6-12、拉杆6-24，第四气缸6-23与滑座固定，，第四气缸6-23与滑座中的滑座本体6-10固定，第四气缸6-23与铰链连杆6-13的一端铰接，铰链连杆6-13的另一端与铰链连杆6-13铰接，拉杆6-24的一端与铰链连杆6-13铰接，拉杆6-24的另一端穿过测量主轴6-2。
测量主轴6-2可旋转地设置在底板6-22上，底板6-22上设有第一轴承安装座6-3和第二轴承安装座6-9，所述测量主轴6-2分别与第一轴承安装座6-3和第二轴承安装座6-9连接，从而测量主轴6-2可以在旋转驱动机构的驱使下旋转。
旋转驱动机构与测量主轴6-2配合以驱动测量主轴6-2旋转，胀套 6-1与测量主轴6-2连接，当测量主轴6-2旋转时，胀套 6-1随着测量主轴6-2旋转。旋转驱动机构包括驱动电机6-8、同步带6-4、带轮6-5，在驱动电机6-8的输出端以及测量主轴6-2上分别设有带轮6-5，带轮6-5通过键与测量主轴6-2固定，同步带6-4分别与所述的两个带轮6-5连接。所述驱动电机6-8安装在电机安装座6-7上，电机安装座6-7与底板6-22固定连接。
胀套 6-1套在胀芯6-0上，拉杆6-24的一端伸入到胀套6-1内，胀芯6-0的至少一部分位于拉杆6-24内，拉杆6-24驱动胀芯6-0移动，胀芯6-0对胀套6-1产生胀大作用。
本发明的通过以下步骤对工件5进行测量：
S1，固定工件5，具体为：将工件5放在工件定位座3上，启动测量程序，第一气缸2收缩带动工件夹紧工装4收缩将工件5压紧。
S2，通过直线驱动机构的作用使胀芯6-0与工件5的半轴上端面贴合，具体为：第二气缸9驱动第一气缸连接杆10、测量机构6下行（从图上看），下行至使胀芯6-0的锥面与工件5的半轴上端面贴合，同时限位块6-21与限位部抵顶，使测量机构6到达安全位置。
S3，通过第二直线驱动机构使胀套6-1对工件5的半轴胀紧，具体为：第四气缸6-23推出通过铰链连杆6-13、连接座6-11的铰链结构带动拉杆6-24上行，拉杆6-24带胀芯6-0上行，从而使胀套6-1膨胀，进而通过胀套6-1对工件5的半轴形成胀紧的作用。
S4，通过旋转驱动机构驱动测量主轴6-2以及胀套 6-1旋转，进而使工件5的半轴旋转，具体为：驱动电机6-8工作，通过同步带6-4、带轮6-5带动测量主轴6-2、胀套 6-1一起旋转，从而带动工件5的半轴旋转，后续一直旋转，直至测量结束。
S5，通过第一直线驱动机构驱动滑座移动，使测量传感器获得测量的值，并根据该测量的值进行计算，具体为：第三气缸6-18推出带动第二气缸连接杆6-19、测量主轴6-2、工件5的半轴下行与工件5中的行星齿轮轴贴合，接触式传感器6-16根据程序设置时间及测量次数测得测量块6-14的多个相对值，取平均值L1；然后第三气缸6-18收缩带动第二气缸连接杆6-19、测量主轴6-2、工件5的半轴等上行与差壳贴合（与行星齿轮轴完全分开），接触式传感器6-16根据程序设置时间及测量次数测得测量块6-14的多个相对值，取平均值L2,最终半轴端隙值L=L2-L1。
如果更换尺寸不一样的工件5：根据差壳更换相应的工件定位座3，根据半轴及半轴花键更换胀芯6-0以及胀套6-1，对更换产品的测量极为方便且不影响测量精度。
最后应说明的是：以上各实施例仅仅为本发明的较优实施例用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，当更不是限制本发明的专利范围；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围；另外，将本发明的技术方案直接或间接的运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.变速箱差速器半轴端隙测量装置，其特征在于，包括：
第一机架（1），第一机架（1）上设有装配被测产品的安装组件；
第二机架（8），第二机架（8）位于安装组件的一侧；
测量机构（6），测量机构（6）设置在第二机架（8）上，测量机构（6）包括底板（6-22）、滑座、第一直线驱动机构、测量块（6-14）、测量传感器（6-16）、第二直线驱动机构、测量主轴（6-2）、旋转驱动机构、胀套 (6-1）、胀芯（6-0）；
底板（6-22）设置在第二机架（8）上，滑座与底板（6-22）滑动配合，第一直线驱动机构与滑座连接以驱动滑座移动，测量块（6-14）与滑座连接，测量块（6-14）与测量传感器（6-16）配合，第二直线驱动机构与滑座连接，测量主轴（6-2）为空心轴，第二直线驱动机构的一端穿过测量主轴（6-2）后与胀芯（6-0）连接以驱动胀芯（6-0）轴向移动，第二直线驱动机构与测量主轴（6-2）间隙配合，测量主轴（6-2）可旋转地设置在底板（6-22）上，旋转驱动机构与测量主轴（6-2）配合以驱动测量主轴（6-2）旋转，胀套 (6-1)与测量主轴（6-2）连接，胀套（6-1）套在胀芯（6-0）上。
2.根据权利要求1所述变速箱差速器半轴端隙测量装置，其特征在于，所述滑座包括滑座本体（6-10）、连接座（6-11），滑座本体（6-10）与（6-22）滑动配合，连接座（6-11）与滑座本体（6-10）固定连接，连接座（6-11）上设有让位孔，所述第二直线驱动机构的一部分与连接座（6-11）上的让位孔配合。
3.根据权利要求1所述变速箱差速器半轴端隙测量装置，其特征在于，测量传感器（6-16）为接触式传感器。
4.根据权利要求1所述变速箱差速器半轴端隙测量装置，其特征在于，底板（6-22）上设有第一轴承安装座（6-3）和第二轴承安装座（6-9），所述测量主轴（6-2）分别与第一轴承安装座（6-3）和第二轴承安装座（6-9）连接。
5.根据权利要求1所述变速箱差速器半轴端隙测量装置，其特征在于，第二直线驱动机构包括第四气缸（6-23）、铰链连杆（6-13）、铰链座（6-12）、拉杆（6-24），第四气缸（6-23）与滑座固定，第四气缸（6-23）与铰链连杆（6-13）的一端铰接，铰链连杆（6-13）的另一端与铰链连杆（6-13）铰接，拉杆（6-24）的一端与铰链连杆（6-13）铰接，拉杆（6-24）的另一端穿过测量主轴（6-2）。
6.根据权利要求1所述变速箱差速器半轴端隙测量装置，其特征在于，旋转驱动机构包括驱动电机（6-8）、同步带(6-4）、带轮（6-5），在驱动电机（6-8）的输出端以及测量主轴（6-2）上分别设有带轮（6-5），同步带(6-4）分别与所述的两个带轮（6-5）连接。
7.根据权利要求1所述变速箱差速器半轴端隙测量装置，其特征在于，第一直线驱动机构包括气缸安装座（6-17）、第三气缸（6-18）、第二气缸连接杆（6-19），气缸安装座（6-17）与底板（6-22）固定，第三气缸（6-18）与气缸安装座（6-17）固定，第三气缸（6-18）与第二气缸连接杆（6-19）连接。
8.根据权利要求1所述变速箱差速器半轴端隙测量装置，其特征在于，第一直线驱动机构上设有传感器安装座（6-15），测量传感器（6-16）安装在传感器安装座（6-15）上。
9.根据权利要求1至8任意一项所述变速箱差速器半轴端隙测量装置，其特征在于，还包括直线驱动机构以及限位块（6-21），直线驱动机构安装在第二机架（8）上，第二机架（8）上设有限制底板（6-22）移动位置的限位部，直线驱动机构与底板（6-22）连接，限位块（6-21）与底板（6-22）固定，底板（6-22）与第二机架（8）滑动配合。
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