CN113814932B - 一种联轴器装配工装及其装配方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种联轴器装配工装及其装配方法，属于联轴器装配技术领域，其中联轴器装配工装包括承载板、上压头、第一弹性支撑件、第二弹性支撑件、外定位块、第一压块和第二压块；所述外定位块、第一压块和第二压块由外到内依次设置，所述外定位块下端设置于所述第一弹性支撑件上端，所述第一压块下端设置于所述第二弹性支撑件上端，所述第二压块下端设置于所述承载板上；本发明联轴器装配工装可采用组合式分段压装，减少整个设备开口尺寸及压装行程，从而使用常规的压力机即可完成大过盈量压装；联轴器装配工装本身轻便，易加工，成本低，操作简便，不用担心联轴器橡胶衬套压装过程中弹出，安全可靠。
Description
技术领域
本发明涉及联轴器装配技术领域，尤其涉及一种联轴器装配工装及其装配方法。
背景技术
联轴器是指联接两轴或轴与回转件，在传递运动和动力过程中一同回转，在正常情况下不脱开的一种装置。联轴器一般可分为刚性联轴器和挠性联轴器两大类，挠性联轴器又可分为无弹性元件挠性联轴器和有弹性元件挠性联轴器，有弹性元件挠性联轴器因含有弹性元件例如橡胶衬套，除具有补偿两轴线相对位移的能力外，还具有缓冲和减振作用。为了使橡胶衬套更好发挥相应作用，通常需将橡胶衬套大过盈量压入壳体中，压装时橡胶的压缩变形量甚至达到40％(参见图1-2)，由于变形量太大，压装难度非常高。
现有的一种压装工装采用长锥度进行收缩压装(参见图3)，然而采用该工装进行压装，压头移动距离大，因而整个设备开口尺寸需很大，然而满足该开口尺寸和行程的压力机吨位大、体积大及成本高；另外满足压装力大小要求的小吨位压力机开口尺寸和行程又都达不到要求；同时工装本身笨重，不易加工，制造成本高，且操作不方便，效率低；另外采用长锥度分段压装，橡胶衬套不能完全固定，在压装过程中有弹出的风险，且安全性差。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明的目的在于提供一种联轴器装配工装及其装配方法，旨在解决现有技术中联轴器大过盈量压装工装重量大，体积大，成本高且操作不方便，效率低的技术问题。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明一方面提供了一种联轴器装配工装，包括承载板、上压头、第一弹性支撑件、第二弹性支撑件、外定位块、第一压块和第二压块；
所述外定位块、第一压块和第二压块由外到内依次设置，所述外定位块下端设置于所述第一弹性支撑件上端，所述第一压块下端设置于所述第二弹性支撑件上端，所述第二压块下端设置于所述承载板上；
所述外定位块的上端面高于所述第一压块的上端面，所述外定位块的内侧面、所述第一压块的上端面和所述第二压块的上端面组合形成凹面以容纳联轴器橡胶衬套。
进一步的，所述联轴器工装还包括定位芯轴，所述定位芯轴设置于第二压块内部腔内，所述定位芯轴包括定位芯轴基部与定位芯轴轴部，所述定位芯轴轴部通过第二压块上端部中心通孔伸出第二压块。
进一步的，所述承载板包括底板和垫板，所述垫板、第一弹性支撑件和第二弹性支撑件均固定设置于所述底板上，所述第二压块固定设置于所述垫板上。
进一步的，所述联轴器工装还包括弹簧板，所述第一压块下端设置于所述弹簧板上，所述弹簧板设置于所述第二弹性支撑件上端。
进一步的，所述外定位块内侧具有向下延伸的抵靠部，所述抵靠部抵靠在第一压块的外侧面。
进一步的，所述第一弹性支撑件和所述第二弹性支撑件均采用氮气弹簧，所述第一弹性支撑件和所述第二弹性支撑件均设置多个。
进一步的，多个所述第二弹性支撑件总弹力大于多个所述第一弹性支撑件总弹力。
本发明另一方面还提供了一种上述任一种联轴器装配工装装配联轴器的方法，包括：
将联轴器装配工装放在压力机上，取下上压头，同轴放置联轴器橡胶衬套和联轴器壳体，盖上所述上压头；
以第一压力施加于上压头，上压头、联轴器壳体及外定位块均相对联轴器橡胶衬套产生位移，直至外定位块上端面与第一压块上端面对齐；
随后以第二压力施加于上压头，上压头、联轴器壳体、外定位块及第一压块均相对联轴器橡胶衬套产生位移，直至联轴器橡胶衬套完全压入联轴器壳体。
进一步的，所述第一压力设置为大于所述第一弹性支撑件总弹力且小于所述第二弹性支撑件总弹力；所述第二压力设置为大于所述第二弹性支撑件总弹力。
进一步的，所述方法还包括：实时检测外定位块的位移，当判定所述外定位块上端面与第一压块上端面对齐时，压力机输出压力自动从所述第一压力切换为所述第二压力。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明的上述技术方案具有以下有益效果：通过设置外限位块、第一压块、第二压块、第一弹性支撑件和第二弹性支撑件，采用组合式分段压装，减少整个设备开口尺寸及压装行程，从而使用常规的压力机即可完成大过盈量压装；联轴器装配工装本身轻便，易加工，成本低，操作简便，不用担心联轴器橡胶衬套压装过程中弹出，安全可靠；
通过设置定位芯轴，联轴器橡胶衬套和联轴器壳体同轴放置以及外定位块抵靠部设置，使得压装全程联轴器橡胶衬套中心轴线和联轴器外壳中心轴线保持重合，产品同轴度高，保证产品质量；
另外本发明联轴器装配工装装配联轴器的方法通过位移检测及第一压力和第二压力的自动切换，实现了一次性连续压装，大大提高了联轴器装配的成功率和效率。
附图说明
图1为本发明一实施例联轴器外壳示意图；
图2为本发明一实施例联轴器橡胶衬套示意图；
图3为现有技术联轴器装配示意图；
图4为本发明一实施例联轴器装配工装立体图；
图5本发明一实施例联轴器装配工装一剖面图；
图6为发明一实施例联轴器装配工装装配联轴器过程第一状态图；
图7为发明一实施例联轴器装配工装装配联轴器过程第二状态图；
图8为发明一实施例联轴器装配工装装配联轴器过程第三状态图。
其中，100-联轴器装配工装；
110-外定位块；120-第一压块；130-第二压块；140-第一弹性支撑件；150-第二弹性支撑件；161-底板；162-垫板；171-定位芯轴轴部；172-定位芯轴基部；180-弹簧板；190-上压头；
200-联轴器橡胶衬套；300-联轴器壳体。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；除非另有说明，“缺口状”的含义为除截面平齐外的形状。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
参见图4-5所示，本发明一方面提供了一种联轴器装配工装100，包括承载板、上压头190、第一弹性支撑件140、第二弹性支撑件150、外定位块110、第一压块120和第二压块130；
所述外定位块110、第一压块120和第二压块130由外到内依次设置，所述外定位块110下端设置于所述第一弹性支撑件140上端，所述第一压块120下端设置于所述第二弹性支撑件150上端，所述第二压块130下端设置于所述承载板上；
所述外定位块110的上端面高于所述第一压块120的上端面，所述外定位块110的内侧面、所述第一压块120的上端面和所述第二压块130的上端面组合形成凹面以容纳联轴器橡胶衬套200。
在一些实施例中，所述第一压块120设置成底部带有外折边的环状压块，第一压块120下端直接设置于第二弹性支撑件150的上端，通过螺栓将第一压块120外折边与第二弹性支撑件150固定连接。
在另一些实施例中，参见图4-5，所述联轴器装配工装100还包括弹簧板180，底部带有外折边的第一压块120下端设置于所述弹簧板180上端，通过螺栓将所述第一压块120底部外折边与所述弹簧板180，所述弹簧板180与第二弹性支撑件150固定连接。
在一些实施例中，所述联轴器工装还包括定位芯轴，所述定位芯轴设置于第二压块130内部腔内，所述定位芯轴包括定位芯轴基部172与定位芯轴轴部171，所述定位芯轴轴部171通过第二压块130上端部中心通孔伸出所述第二压块130。本发明采用中心轴定位装配，保证产品同轴度。由于本发明压头行程短，定位芯轴轴部171设置相对较短，长径比相对较小，加工难度小，定位芯轴强度高，使用时设备不会产生抖动，能够更好地保证产品同轴，确保产品质量，满足产品正常使用。
在一些实施例中，所述承载板为底板161，所述第二压块130底部设置有外折边，所述第二压块130下端直接设置于所述底板161上，通过螺栓将所述第二压块130底部的外折边与底板161固定连接。
在另一些实施例中，参见图4-5，所述承载板包括底板161和垫板162，所述底板161和所述垫板162可以一体成型，或者所述垫板162固定设置于所述底板161上。所述垫板162顶部设置折边，所述垫板162顶部折边与所述第二压块130底部外折边上下对应，通过螺栓将所述垫板162顶部折边与所述第二压块130底部外折边固定连接；所述第一弹性支撑件140和第二弹性支撑件150设置于所述底板161上。
在一些实施例中，外定位块110内侧具有向下延伸的抵靠部，所述抵靠部抵靠在第一压块120的外侧面。抵靠部抵靠在第一压块120的外侧面可以起到限位导向的作用，保证压装过程中联轴器装配工装的稳定性及产品同轴性，提高产品质量。
在一些实施例中，所述第一弹性支撑件140和所述第二弹性支撑件150均采用氮气弹簧，所述第一弹性支撑件140和所述第二弹性支撑件150均设置多个。氮气弹簧最大弹力可根据压装需要灵活确定，满足分段压装对第一弹性支撑件140和所述第二弹性支撑件150的支撑要求即可，例如第一弹性支撑件140可选用350N氮气弹簧，第二弹性支撑件150可选用4200N氮气弹簧；另外第一弹性支撑件140和所述第二弹性支撑件150均可采用可拆卸连接，便于更换不同弹力的第一弹性支撑件140和所述第二弹性支撑件150以适应不同压装需求。
至于第一弹性支撑件140和所述第二弹性支撑件150具体设置数量，可根据第一弹性支撑件140和所述第二弹性支撑件150弹力及分段压装对第一弹性支撑件140和所述第二弹性支撑件150总弹力需求进行设置，例如第一弹性支撑件140设置3个，3个所述第一弹性支撑件140之间呈等边三角形设置，第二弹性支撑件150可以设置4个，4个所述第二弹性支撑件150对称设置，以使各个第一弹性支撑件140和第二弹性支撑件150受力均匀。
在一些实施例中，多个所述第二弹性支撑件150总弹力大于多个所述第一弹性支撑件140总弹力。
参见图6-8，本发明还提供了利用上述联轴器装配工装100装配联轴器的方法的实施例，所述方法包括：
将联轴器装配工装100放在压力机上，取下上压头190，同轴放置联轴器橡胶衬套200和联轴器壳体300，盖上所述上压头190；
以第一压力施加于上压头190，上压头190、联轴器壳体300及外定位块110均相对联轴器橡胶衬套200产生位移，直至外定位块110上端面与第一压块120上端面对齐；
随后以第二压力施加于上压头190，上压头190、联轴器壳体300、外定位块110及第一压块120均相对联轴器橡胶衬套200产生位移，直至联轴器橡胶衬套200完全压入联轴器壳体300。
在一些实施例中，所述第一压力设置为大于所述第一弹性支撑件140总弹力且小于所述第二弹性支撑件150总弹力，例如当采用3个350N氮气弹簧的第一弹性支撑件140和4个4200N氮气弹簧的第二弹性支撑件150时，第一压力可以设置为1050N(3*350N)-16800N(4*4200N)范围内的任一压力值(不包括上述范围端点值)，这样，由于第一压力大于第一弹性支撑件140总弹力且小于第二弹性支撑件150总弹力，在第一压力施加于上压头190时，在第一压力的作用下，第一弹性支撑件140发生压缩而第二弹性支撑件150不发生压缩，此时上压头190、联轴器壳体300及外定位块110均相对联轴器橡胶衬套200产生位移，直至外定位块110上端面与第一压块120上端面齐平，此时联轴器橡胶衬套200被部分压入联轴器壳体300中。
所述第二压力设置为大于所述第二弹性支撑件150总弹力。例如，采用4个4200N氮气弹簧的第二弹性支撑件150时，第二压力设置为大于16800N(4*4200N)的压力，在第二压力的作用下，第二弹性支撑件150发生压缩，此时，上压头190、联轴器壳体300、外定位块110及第一压块120均相对联轴器橡胶衬套200产生位移，直至联轴器橡胶衬套200完全压入联轴器壳体300内，压装结束。
在一些实施例中，实时检测外定位块110的位移，当判定所述外定位块110上端面与第一压块120上端面对齐时，压力机输出压力自动从所述第一压力切换为所述第二压力。通过位移检测及第一压力和第二压力的自动切换，实现了一次性连续压装，大大提高了联轴器装配的成功率和效率。
本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
Claims (9)
1.一种联轴器装配工装，其特征在于，包括：承载板、上压头(190)、第一弹性支撑件(140)、第二弹性支撑件(150)、外定位块(110)、第一压块(120)和第二压块(130)；
所述外定位块(110)、第一压块(120)和第二压块(130)由外到内依次设置，所述外定位块(110)下端设置于所述第一弹性支撑件(140)上端，所述第一压块(120)下端设置于所述第二弹性支撑件(150)上端，所述第二压块(130)下端设置于所述承载板上；
所述外定位块(110)的上端面高于所述第一压块(120)的上端面，所述外定位块(110)的内侧面、所述第一压块(120)的上端面和所述第二压块(130)的上端面组合形成凹面以容纳联轴器橡胶衬套；
多个所述第二弹性支撑件(150)总弹力大于多个所述第一弹性支撑件(140)总弹力；
将联轴器装配工装放在压力机上，取下上压头(190)，同轴放置联轴器橡胶衬套(200)和联轴器壳体(300)，盖上所述上压头(190)；
以第一压力施加于上压头(190)，上压头(190)、联轴器壳体(300)及外定位块(110)均相对联轴器橡胶衬套(200)产生位移，直至外定位块(110)上端面与第一压块(120)上端面对齐；
以第二压力施加于上压头(190)，上压头(190)、联轴器壳体(300)、外定位块(110)及第一压块(120)均相对联轴器橡胶衬套(200)产生位移，直至联轴器橡胶衬套(200)完全压入联轴器壳体(300)。
2.根据权利要求1所述的联轴器装配工装，其特征在于，所述联轴器工装还包括定位芯轴，所述定位芯轴设置于第二压块(130)内部腔内，所述定位芯轴包括定位芯轴基部(172)与定位芯轴轴部(171)，所述定位芯轴轴部(171)通过第二压块(130)上端部中心通孔伸出第二压块(130)。
3.根据权利要求1所述的联轴器装配工装，其特征在于，所述承载板包括底板(161)和垫板(162)，所述垫板(162)、第一弹性支撑件(140)和第二弹性支撑件(150)均固定设置于所述底板(161)上，所述第二压块(130)固定设置于所述垫板(162)上。
4.根据权利要求1所述的联轴器装配工装，其特征在于，所述联轴器工装还包括弹簧板(180)，所述第一压块(120)下端设置于所述弹簧板(180)上，所述弹簧板(180)设置于所述第二弹性支撑件(150)上端。
5.根据权利要求1所述的联轴器装配工装，其特征在于，所述外定位块(110)内侧具有向下延伸的抵靠部，所述抵靠部抵靠在第一压块(120)的外侧面。
6.根据权利要求1所述的联轴器装配工装，其特征在于，所述第一弹性支撑件(140)和所述第二弹性支撑件(150)均采用氮气弹簧，所述第一弹性支撑件(140)和所述第二弹性支撑件(150)均设置多个。
7.一种如权利要求1-6任一项所述的联轴器装配工装装配联轴器的方法，其特征在于，包括：
将联轴器装配工装放在压力机上，取下上压头(190)，同轴放置联轴器橡胶衬套(200)和联轴器壳体(300)，盖上所述上压头(190)；
以第一压力施加于上压头(190)，上压头(190)、联轴器壳体(300)及外定位块(110)均相对联轴器橡胶衬套(200)产生位移，直至外定位块(110)上端面与第一压块(120)上端面对齐；
以第二压力施加于上压头(190)，上压头(190)、联轴器壳体(300)、外定位块(110)及第一压块(120)均相对联轴器橡胶衬套(200)产生位移，直至联轴器橡胶衬套(200)完全压入联轴器壳体(300)。
8.根据权利要求7所述的联轴器装配工装装配联轴器的方法，其特征在于，所述第一压力设置为大于所述第一弹性支撑件(140)总弹力且小于所述第二弹性支撑件(150)总弹力；所述第二压力设置为大于所述第二弹性支撑件(150)总弹力。
9.根据权利要求8所述的联轴器装配工装装配联轴器的方法，其特征在于，所述方法还包括：实时检测外定位块(110)的位移，当判定所述外定位块(110)上端面与第一压块(120)上端面对齐时，压力机输出压力自动从所述第一压力切换为所述第二压力。
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