CN112706088A - 一种轴齿齿端自动对齿的方法 - Google Patents

一种轴齿齿端自动对齿的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112706088A
CN112706088A CN201911016672.0A CN201911016672A CN112706088A CN 112706088 A CN112706088 A CN 112706088A CN 201911016672 A CN201911016672 A CN 201911016672A CN 112706088 A CN112706088 A CN 112706088A
Authority
CN
China
Prior art keywords
spline
main shaft
torsion shaft
tooth
shaft
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201911016672.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112706088B (zh
Inventor
吴庆堂
李旭
王泽震
康战
修冬
吴焕
魏巍
段学俊
应宇翔
赵国法
郭波
李珊
赵亮
张瑞君
卢忠
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Changchun Equipment & Technology Research Institute
Original Assignee
Changchun Equipment & Technology Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Changchun Equipment & Technology Research Institute filed Critical Changchun Equipment & Technology Research Institute
Priority to CN201911016672.0A priority Critical patent/CN112706088B/zh
Publication of CN112706088A publication Critical patent/CN112706088A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112706088B publication Critical patent/CN112706088B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B11/00—Work holders not covered by any preceding group in the subclass, e.g. magnetic work holders, vacuum work holders
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M13/00—Testing of machine parts
    • G01M13/02—Gearings; Transmission mechanisms
    • G01M13/025—Test-benches with rotational drive means and loading means; Load or drive simulation
    • G01M13/026—Test-benches of the mechanical closed-loop type, i.e. having a gear system constituting a closed-loop in combination with the object under test
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M13/00—Testing of machine parts
    • G01M13/04—Bearings

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

一种轴齿齿端自动对齿的方法，强扭处理是扭力轴生产工艺过程一道重要的工序，需要将扭力轴的轴端花键与强扭机花键套分别配合。本方法通过激光测距传感器检测扭力轴花键齿相位，再通过控制两端花键套、扭力轴的转动与轴向位移，实现扭力轴自动装夹、对齿，本轴齿齿端自动对齿的方法可提高对齿精度与对齿效率。

Description

一种轴齿齿端自动对齿的方法
技术领域
本方法应用于扭力轴在进行强扭试验时，轴端花键与相应的花键齿套完成自动对齿的装夹过程。
背景技术
扭力轴是指具有扭转弹性的直轴，长设于车体与构架之间，是高铁客车和军用车辆上的关重零件，用于抗车体的侧滚振动，多年来均使用45CrNiMoVA钢制造。45CrNiMoVA钢为高强度钢，有较高的抗拉强度、抗扭转疲劳强度、弹性极限以及一定的冲击韧性。
强扭处理是制造扭力轴工艺过程中，防锈、包装前的最后一道工序。其方法是使扭力轴在超过弹性变形的某一载荷或变形状态下保持足够的时间，使金属晶格间的滑移保持稳定，卸载后，扭力轴内部产生剩余应力，在心部，剩余应力的方向与工作应力相同，在表面则方向相反，因而可以提高扭力轴的承载能力。强扭处理后的扭力轴要在扭转的方向上作出记号，工作时扭力轴只能顺着此方向扭转不得反向扭。为了保持扭力轴强扭处理的效果强扭处理后不得进行任何热处理以免消除必须保留的剩余应力。
目前，扭力轴在进行强扭处理时多采用人工对齿方法，即通过天车等吊装工具将扭力轴抬至待定位置，通过人工调整扭力轴角度，完成装夹。然而，扭力轴占用空间大，质量较重，在装夹过程中比较费时、费力，对操作人员装夹技术有一定要求，而且容易出现磕碰现象，甚至造成人员受伤等不必要的损失。
发明内容
为了克服和弥补人工对齿、装夹扭力轴过程中，由于扭力轴质量大、占用空间大造成的费时、费力、磕碰以及人员受伤等情况的缺陷和不足，本发明提供一种轴齿齿端自动对齿的方法。其特征是：主轴系统主要包括：主轴、活塞杆、顶尖滑套、主动端花键套与主轴端顶尖。其中，主轴与活塞杆固定连接；顶尖滑套与主轴端顶尖固定连接；主轴上开有进油孔、回油孔，可以通过液压控制使顶尖滑体沿活塞杆前后滑动；主动端花键套与主轴通过矩形花键连接。主动端花键套下方装有主动端激光测距传感器，主动端激光测距传感器固定在主轴上，用来测量主轴旋转过程中激光发出点到花键齿的距离。尾座可在尾座导轨上前后滑行，通过改变尾座导轨的长度，可适用不同长度的扭力轴；尾座后端装有从动端油缸，从动端油缸通过顶尖套控制从动端旋转顶尖伸出、缩回；尾座前端装有从动端花键套，从动端花键套下方装有从动端激光测距传感器，从动端激光测距传感器固定在尾座上，用来测量扭力轴旋转过程中激光发出点到花键齿的距离。安装主动端花键套与从动端花键套时要保证花键套的正下方为花键齿底。
首先，主动端顶尖与从动端旋转顶尖伸出支撑扭力轴，其中，主动端顶尖为固定顶尖，从动端旋转顶尖为旋转顶尖； 然后，主轴转动，主轴端顶尖通过摩擦力带动扭力轴旋转。在旋转过程中，从动端激光测距传感器测量激光发出点到与之对应的扭力轴从动端花键齿的垂直距离t，t为周期性变化，找到任意相邻两个周期的最大值t1与t3，分别记录这两个位置主轴转动的角度；其次，主轴转动至t1与t3所对应的角度的平均值处停止，此时从动端激光测距传感器测量的距离t2即为激光发出点到扭力轴从动端花键齿齿顶的距离，也就是扭力轴从动端花键的齿顶与从动端花键套花键的齿底处于同一相位，为保证重复性好，重复上述步骤3次取平均值；再次，尾座向主动端移动，同时尾座端旋转顶尖收回使扭力轴从动端花键齿完全进入到从动端花键套内，完成从动端的对齿、装夹过程。再次，主轴继续转动，由于此时扭力轴与从动端花键套处于啮合状态，所于扭力轴不再转动，主动端激光测距传感器测量激光发出点到与之对应的扭力轴主动端花键齿的直线距离l，l为周期性变化，找到任意相邻两个周期的最大值l1与l3，分别记录这两个位置主轴转动角度；再次，主轴转至l1与l3所对应的角度的平均值，此时主动端激光测距传感器测量的距离l2即为激光发出点到扭力轴主动端花键齿齿顶的距离，也就是扭力轴主动端花键的齿顶与主动端花键套花键的齿底处于同一相位，为保证重复性好，重复上述步骤3次取平均值；最后，尾座向主动端前行，同时主动端顶尖收回将扭力轴主动端花键推入到主动端花键套中，完成扭力轴主动端对齿、装夹。
其中主动端花键套与从动端花键套前端有锥面导向，花键齿前端做成“喇叭口”形状，用来消除扭力轴转动过程中出现的微小误差，保证对齿过程顺利进行。
本发明的有益效果是：实现扭力轴在进行强扭处理前能够自动完成对齿、装夹，大大提高了装夹效率和装夹精度，避免了人工操作装夹过程费时、费力，以及出现磕碰造成工件损伤、人员受伤等不必要的损失。
附图说明
下面结合附图对发明作进一步说明:图1-图8是本发明的一个具体实施例,图1是扭力轴支撑在强扭机上,图2是扭力轴完成从动端对齿,图3是扭力轴完成主动端对齿,图4是自动对齿结构主动端三维模型,图5是自动对齿结构从动端三维模型,图6是从动端对齿方法示意图,图7是主动端对齿方法示意图,图8是花键套,图中：1. 主轴，2.活塞杆，3.顶尖滑套，4. 主动端花键套，5. 主动端顶尖，6. 主动端激光测距传感器，7. 尾座，8. 从动端油缸，9. 顶尖套，10.从动端旋转顶尖，11. 从动端花键套，12. 从动端激光测距传感器，13. 扭力轴，14. 尾座导轨。
具体实施方式
在图1，图2，图3，图4和图5中，主轴系统主要包括：主轴1、活塞杆2、顶尖滑套3、主动端花键套4与主轴端顶尖5。其中，主轴1与活塞杆2固定连接；顶尖滑套3与主轴端顶尖5固定连接；主轴1上开有进油孔、回油孔，可以通过液压控制使顶尖滑体3沿活塞杆2前后滑动；主动端花键套4与主轴1通过矩形花键连接。主动端花键套4下方装有主动端激光测距传感器7，主动端激光测距传感器7固定在主轴1上，用来测量主轴1旋转过程中激光发出点到花键齿的距离。尾座7可在尾座导轨14上前后滑行，通过改变尾座导轨14的长度，可适用不同长度的扭力轴13；尾座7后端装有从动端油缸8，从动端油缸8通过顶尖套9控制从动端旋转顶尖10伸出、缩回；尾座7前端装有从动端花键套11，从动端花键套11下方装有从动端激光测距传感器12，从动端激光测距传感器12固定在尾座7上，用来测量扭力轴13旋转过程中激光发出点到花键齿的距离。安装主动端花键套4与从动端花键套11时要保证花键套的正下方为花键齿底。
在图1，图2和图6中，首先，主动端顶尖5与从动端旋转顶尖10伸出支撑扭力轴13，其中，主动端顶尖5为固定顶尖，从动端旋转顶尖10为旋转顶尖； 然后，主轴1转动，主轴端顶尖5通过摩擦力带动扭力轴13旋转。在旋转过程中，从动端激光测距传感器12测量激光发出点到与之对应的扭力轴13从动端花键齿的垂直距离t，t为周期性变化，找到任意相邻两个周期的最大值t1与t3，分别记录这两个位置主轴1转动的角度；其次，主轴1转动至t1与t3所对应的角度的平均值处停止，此时从动端激光测距传感器12测量的距离t2即为激光发出点到扭力轴13从动端花键齿齿顶的距离，也就是扭力轴13从动端花键的齿顶与从动端花键套11花键的齿底处于同一相位，为保证重复性好，重复上述步骤3次取平均值；再次，尾座7向主动端移动，同时尾座端顶尖10收回使扭力轴13从动端花键齿完全进入到从动端花键套11内，完成从动端的对齿、装夹过程。
在图1，图2，图3和图7中，主轴1继续转动，由于此时扭力轴13与从动端花键套11处于啮合状态，所于扭力轴13不再转动，主动端激光测距传感器6测量激光发出点到与之对应的扭力轴13主动端花键齿的直线距离l，l为周期性变化，找到任意相邻两个周期的最大值l1与l3，分别记录这两个位置主轴1转动角度；再次，主轴1转至l1与l3所对应的角度的平均值，此时主动端激光测距传感器6测量的距离l2即为激光发出点到扭力轴13主动端花键齿齿顶的距离，也就是扭力轴13主动端花键的齿顶与主动端花键套4花键的齿底处于同一相位，为保证重复性好，重复上述步骤3次取平均值；最后，尾座7向主动端前行，同时主动端顶尖5收回将扭力轴13主动端花键推入到主动端花键套4中，完成扭力轴13主动端对齿、装夹。
在图8中，主动端花键套4与从动端花键套11前端有锥面导向，花键齿前端做成“喇叭口”形状，用来消除扭力轴13转动过程中出现的微小误差，保证对齿过程顺利进行。

Claims (1)

1.一种轴齿齿端自动对齿的方法，其特征是：主轴系统主要包括：主轴(1)、活塞杆(2)、顶尖滑套（3）、主动端花键套(4)与主轴端顶尖(5)。其中，主轴(1)与活塞杆2固定连接；顶尖滑套(3)与主轴端顶尖(5)固定连接；主轴(1)上开有进油孔、回油孔，可以通过液压控制使顶尖滑体(3)沿活塞杆(2)前后滑动；主动端花键套(4)与主轴(1)通过矩形花键连接。主动端花键套(4)正下方装有主动端激光测距传感器(7)，主动端激光测距传感器(7)固定在主轴(1)上，用来测量主轴(1)旋转过程中激光发出点到主动端花键齿的距离。尾座(7)可在尾座导轨(14)上前后滑行，通过改变尾座导轨(14)的长度，可适用不同长度的扭力轴(13)；尾座(7)后端装有从动端油缸(8)，从动端油缸(8)通过顶尖套(9)控制从动端旋转顶尖(10)伸出、缩回；尾座(7)前端装有从动端花键套(11)，从动端花键套(11)正下方装有从动端激光测距传感器(12)，从动端激光测距传感器(12)固定在尾座(7)上，用来测量扭力轴(13)旋转过程中激光发出点到从动端花键齿的距离。安装主动端花键套(4)与从动端花键套(11)时要保证花键套的正下方为花键齿底；首先，主动端顶尖(5)与从动端旋转顶尖(10)伸出支撑扭力轴(13)，其中，主动端顶尖(5)为固定顶尖，从动端旋转顶尖(10)为旋转顶尖； 然后，主轴(1)转动，主轴端顶尖(5)通过摩擦力带动扭力轴(13)旋转。在旋转过程中，从动端激光测距传感器(12)测量激光发出点到与之对应的扭力轴(13)从动端花键齿的垂直距离t，t为周期性变化，找到任意相邻两个周期的最大值t1与t3，分别记录这两个位置主轴(1)转动的角度；其次，主轴(1)转动至t1与t3所对应的角度的平均值处停止，此时从动端激光测距传感器(12)测量的距离t2即为激光发出点到扭力轴(13)从动端花键齿齿顶的距离，也就是扭力轴(13)从动端花键的齿顶与从动端花键套(11)花键的齿底处于同一相位，为保证重复性好，重复上述步骤3次取平均值；再次，尾座(7)向主动端移动，同时尾座端顶尖(10)收回使扭力轴(13)从动端花键齿完全进入到从动端花键套(11)内，完成从动端的对齿、装夹过程；主轴(1)继续转动，由于此时扭力轴(13)与从动端花键套(11)处于啮合状态，所于扭力轴(13)不再转动，主动端激光测距传感器(6)测量激光发出点到与之对应的扭力轴(13)主动端花键齿的直线距离l，l为周期性变化，找到任意相邻两个周期的最大值l1与l3，分别记录这两个位置主轴(1)转动角度；再次，主轴(1)转至l1与l3所对应的角度的平均值，此时主动端激光测距传感器(6)测量的距离l2即为激光发出点到扭力轴(13)主动端花键齿齿顶的距离，也就是扭力轴(13)主动端花键的齿顶与主动端花键套4花键的齿底处于同一相位，为保证重复性好，重复上述步骤3次取平均值；最后，尾座(7)向主动端前行，同时主动端顶尖(5)收回将扭力轴(13)主动端花键推入到主动端花键套(4)中，完成扭力轴(13)主动端对齿、装夹；主动端花键套(4)与从动端花键套(11)前端有锥面导向，花键齿前端做成“喇叭口”形状，用来消除扭力轴(13)转动过程中出现的微小误差，保证对齿过程顺利进行。
CN201911016672.0A 2019-10-24 2019-10-24 一种轴齿齿端自动对齿的方法 Active CN112706088B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911016672.0A CN112706088B (zh) 2019-10-24 2019-10-24 一种轴齿齿端自动对齿的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911016672.0A CN112706088B (zh) 2019-10-24 2019-10-24 一种轴齿齿端自动对齿的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112706088A true CN112706088A (zh) 2021-04-27
CN112706088B CN112706088B (zh) 2022-11-29

Family

ID=75541282

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911016672.0A Active CN112706088B (zh) 2019-10-24 2019-10-24 一种轴齿齿端自动对齿的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112706088B (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1718018A1 (ru) * 1989-11-27 1992-03-07 Ленинградский технологический институт холодильной промышленности Установка дл испытаний материалов на ударное кручение
DE4438051A1 (de) * 1993-11-06 1995-05-11 Volkswagen Ag Verspannvorrichtung für einen mit statischer Torsionsvorspannung dynamisch zu prüfenden Prüfling
CN101173864A (zh) * 2006-10-31 2008-05-07 三菱重工业株式会社 齿轮的啮合角度检测方法及装置
CN102162780A (zh) * 2010-12-20 2011-08-24 长春设备工艺研究所 扭力轴数控强力扭转测试试验台
CN103056589A (zh) * 2013-01-24 2013-04-24 北京理工大学 一种用于扭力轴滚压加工的数控滚压机床
CN106862975A (zh) * 2017-02-20 2017-06-20 重庆机床(集团)有限责任公司 一种激光自动对齿方法
CN206989895U (zh) * 2017-06-06 2018-02-09 内蒙古第一机械集团有限公司 一种激光仪和机器视觉判断装配尺寸链辅助装置
CN107812866A (zh) * 2017-10-25 2018-03-20 吉林大学 全自动扭杆弹簧扭转加工试验台

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1718018A1 (ru) * 1989-11-27 1992-03-07 Ленинградский технологический институт холодильной промышленности Установка дл испытаний материалов на ударное кручение
DE4438051A1 (de) * 1993-11-06 1995-05-11 Volkswagen Ag Verspannvorrichtung für einen mit statischer Torsionsvorspannung dynamisch zu prüfenden Prüfling
CN101173864A (zh) * 2006-10-31 2008-05-07 三菱重工业株式会社 齿轮的啮合角度检测方法及装置
CN102162780A (zh) * 2010-12-20 2011-08-24 长春设备工艺研究所 扭力轴数控强力扭转测试试验台
CN103056589A (zh) * 2013-01-24 2013-04-24 北京理工大学 一种用于扭力轴滚压加工的数控滚压机床
CN106862975A (zh) * 2017-02-20 2017-06-20 重庆机床(集团)有限责任公司 一种激光自动对齿方法
CN206989895U (zh) * 2017-06-06 2018-02-09 内蒙古第一机械集团有限公司 一种激光仪和机器视觉判断装配尺寸链辅助装置
CN107812866A (zh) * 2017-10-25 2018-03-20 吉林大学 全自动扭杆弹簧扭转加工试验台

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
姚寿文等: "一种全地形车橡胶扭力轴套扭转刚度建模及优化方法", 《北京汽车》 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN112706088B (zh) 2022-11-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102909600A (zh) 悬臂伺服机械手
CN107984495A (zh) 可伸缩抓取装置及多轴运输机器人
CN108580968B (zh) 一种超长大直径筒体镗内孔的专用机床
CN105014270A (zh) 一种自动焊接机器人
CN202317104U (zh) 一种中心钻孔机床
CN112706088B (zh) 一种轴齿齿端自动对齿的方法
CN202317583U (zh) 一种滚压机床及其滚压机构
CN208289499U (zh) 加工中心的换刀机构
CN211464721U (zh) 一种便于翻转圆环形锻件的锻造操作机及其机械手夹具
CN205219109U (zh) 带有取料夹持装置的数控机械臂
CN209175771U (zh) 一种正负极板抓手
CN111015278A (zh) 一种用于汽车水泵加工的通用式夹持工装
CN102357771A (zh) 一种滚压机床
CN202317584U (zh) 滚压机床及其夹紧装置
CN108655625B (zh) 一种高效焊接机器人
CN212070538U (zh) 一种曲轴铣双端面加工装置
CN211052415U (zh) 一种消失模铸造工艺双金属复合锤头
CN114043328A (zh) 一种防变形链条销轴线材自动高效生产设备
CN107175478A (zh) 一种摩托车左部曲轴零件机械加工工艺
CN219944491U (zh) 一种液压锻造设备
CN216758804U (zh) 一种钢结构焊接装置
CN106112032A (zh) 一种壁厚定子螺旋镗床及其专用刀具
CN103878295A (zh) 锻造装出料机钳杆部分的新型结构
CN208374220U (zh) 一种用于车床的上下料机械手
CN218402630U (zh) 一种用于车轮抓取的吊装滑台装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant