CN114888749A - 一种偏心衬套的安装工具和安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种偏心衬套的安装工具和安装方法，安装工具包括定向轴、限位块、旋转块、引导轴、压合螺母，定向轴为台阶轴，定向轴细轴的外径与偏心孔的内径相匹配；限位块上设置有第一通孔，第一通孔内径与定向轴粗轴的外径相匹配；旋转块上设置有与第一通孔相配合的定位结构，用于偏心衬套的定位，旋转块上设置有第二通孔，第二通孔内径与偏心衬套外径为过渡配合；引导轴为台阶轴，引导轴细轴的下端设置有螺纹。本发明的安装工具结构简单，安装过程操作容易，方便、快捷、高效、准确地确定偏心衬套装入方向，保证偏心衬套内孔和基体上基准孔的同轴度，提高装配效率的同时保证零件基体不会变形。

Description

一种偏心衬套的安装工具和安装方法

技术领域

本发明涉及衬套装配技术领域，特别涉及一种偏心衬套的安装工具和安装方法。

背景技术

在运动部件中，设计需采用孔和轴配合的部件，孔和轴之间存在相对转动，且为减少部件的磨损、振动，对孔和轴的位置精度、尺寸精度及材料耐磨损性能要求极高。为节约零件成本、提高部件互换性，因此在设计时会选用硬度较高、耐磨性较好的材料为衬套，将其安装在零件基体的孔内，这样零件制造可以选择性能相对一般的材料。同时当衬套磨损到一定程度时可进行拆卸及更换，减少部件基体损坏和更换次数。由于零件基体在使用过程中会发生变形，造成基体中的孔相对基准孔位置存在偏差，同轴度无法满足轴的装配需求，这时就需要订制偏心衬套用以补偿基体变形后的孔位偏差。而偏心衬套换装最大的问题是难以控制偏心衬套装入基体的角度，影响同轴度，导致安装失效。

将基体内的孔分为基准孔和偏心孔，需要在偏心孔内装入偏心衬套，传统偏心衬套换装有两种：一、在偏心孔内装入通用的衬套，衬套内留余量，以基准孔为准，使用铰刀对衬套进行铰孔，保证两孔同轴度，将衬套加工成偏心衬套，这种安装方法存在以下问题：1、换装衬套时，基体无法从零件机构中拆除，只能采用手工铰孔，操作空间受限，且衬套材料过硬，手工操作存在极大的质量风险；2、铰孔尺寸为非常规尺寸，生产现场中难以找到合适长度及直径的铰刀，需要定制，增大成本和换装周期。二、刻线法装配：根据基准孔在基体上找出偏心角度并在孔端面处刻线，并设计出偏心衬套，同时在偏心衬套端面正确的位置刻线，在偏心孔内内装入偏心衬套时，通过对齐两处刻线保证偏心衬套的装入角度。这种安装方法存在以下问题：a、在安装过程中通过目测来保证刻线对齐，存在很大的误差；b、偏心衬套装入后，若同轴度存在问题，需反复拆除衬套，重新安装，极易损坏零件基体，同时也会加剧基体变形，会改变偏心位置。因此，鉴于以上问题，设计一种偏心衬套定向安装方法，对偏心衬套换装具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中安装偏心衬套同轴度低、易损坏基体的问题，提供一种偏心衬套的安装工具和安装方法，该方法能有效控制偏心衬套的安装方向，实现偏心衬套和基准孔的同轴安装。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种偏心衬套的安装工具，包括定向轴、限位块、旋转块、引导轴、压合螺母，

所述定向轴为台阶轴，所述定向轴细轴的外径与偏心孔的内径相匹配；

所述限位块上设置有第一通孔，所述第一通孔内径与所述定向轴粗轴的外径相匹配；

所述旋转块上设置有与所述第一通孔相配合的定位结构，用于偏心衬套的定位，所述旋转块上设置有第二通孔，所述第二通孔内径与所述偏心衬套外径为过渡配合；

所述引导轴为台阶轴，所述引导轴细轴用于穿过所述偏心衬套、所述基准孔，且所述引导轴细轴的下端设置有螺纹，用于与所述压合螺母连接。

本发明的技术方案通过对偏心衬套装入过程分析，定向轴的细轴与基体上偏心孔连接配合将偏心位置导出，再通过定向轴粗轴传递外径限位块，旋转块的第二通孔内径与偏心衬套外径采用过渡配合，实现通过旋转外径旋转块带动偏心衬套绕引导轴旋转，在安装偏心衬套时，方便、快捷、高效、准确地确定偏心衬套装入方向，保证偏心衬套内孔和基体上基准孔的同轴度，解决以往偏心衬套安装反复装入、拆除，引起基体变形、尺寸超差等问题，可有效的解决偏心衬套定向安装难题。且本发明的安装工具适用于偏心孔与基准孔轴线平行的情况下偏心衬套的安装。

进一步地，所述第一通孔的内壁上设有第一曲面，所述第一曲面为圆台面，所述旋转块上的定位结构为与所述第一曲面相匹配的第二曲面。

进一步地，所述第一通孔的内壁上还设有第三曲面，所述第三曲面为圆柱面，所述第三曲面位于所述第一曲面的下侧，所述第三曲面所形成的内径为所述第一通孔的内径。

进一步地，所述第二通孔内径与所述偏心衬套外径的配合为过渡配合，所述第二通孔内径与所述偏心衬套外径的差值为±0.02mm。

进一步地，所述引导轴粗轴的外径不大于所述偏心深套的外径，有利于控制偏心衬套的轴向位移。进一步，所述引导轴细轴的外径比所述偏心深套内通孔的内径小0.3-0.8mm，确保安装过程中调节所述旋转块时，使得偏心衬套能顺畅地随所述旋转块转动。

进一步地，所述安装工具还包括支撑块，所述支撑块上设置有用于所述引导轴细轴穿过的孔，在安装偏心衬套过程中，所述支撑块位于基准孔和所述偏心孔之间，支撑块可以在偏心衬套安装过程中支撑基体，防止基体变形；所述支撑块的高度小于等于所述基准孔与所述偏心孔之间的距离。

本发明的另一方面提供一种偏心衬套的安装方法，选择基体内的一个孔作为基准孔，其余孔为偏心孔，采用所述安装工具按照偏心衬套安装步骤依次完成所有偏心孔内偏心衬套的安装，偏心衬套安装步骤包括以下步骤：

步骤S11、将所述定向轴细轴装入偏心孔中，将所述限位块装入所述定向轴粗轴上，将所述限位块固定在基体上，取下所述定向轴；

步骤S12、将偏心衬套装入所述旋转块，确保偏心衬套与所述旋转块之间无相对位移；然后将所述引导轴细轴依次穿过所述偏心衬套、偏心孔、基准孔；

步骤S13、旋转所述旋转块，使偏心衬套随所述旋转块转动，当所述定位结构与所述第一通孔匹配时，停止旋转所述旋转块，实现偏心衬套在偏心孔内的定位；

步骤S14、在所述引导轴细轴的下端旋转所述压合螺母，所述引导轴向靠近基准孔方向移动且将偏心衬套压入偏心孔内，直至偏心衬套到达设计位置后停止旋转所述压合螺母；

步骤S15、取下所述压合螺母、所述引导轴、所述旋转块、所述限位块。

本发明安装的技术方法中通过定向轴、限位块将偏心孔的信息传递出来，旋转块带动偏心衬套转动，实现偏心衬套在偏心孔内的定位，将引导轴穿过偏心衬套内径、基体上偏心孔、基准孔，通过旋转压合螺母使引导轴延轴向移动，移动的过程中推动偏心衬套同时移动，从而将偏心衬套推送到偏心孔里，直到偏心衬套移动到设计位置，完成安装，在安装过程中无需提供其他的动力即可限制偏心衬套轴向位移，且偏心衬套装入偏心孔内后即与旋转块分离。

进一步地，所述限位块通过粘接固定在基体上，通过粘接方式固定使所述限位块和基体的连接比较稳固，防止在偏心衬套定位过程中所述限位块发生移动，导致定位不准。

进一步地，所述限位块通过固定夹固定在基体上，通过所述固定夹的方式方便拆卸，在偏心衬套安装完成后可方便、快捷地将所述限位块与基体分离。

进一步地，步骤S13中，当所述旋转块上的定位结构为与所述第一曲面相匹配的所述第二曲面时，所述第二曲面与所述第一曲面的锥面贴合，且所述旋转块的顶面与所述限位块的顶面平齐，停止旋转所述旋转块，实现偏心衬套在偏心孔内的定位。在安装过程中，通过检查所述限位块上所述第一曲面和所述旋转块上所述第二曲面的锥面贴合情况或所述限位块和外径旋转块的端面齐平情况判断所述定位结构与所述第一通孔是否匹配，从而确定偏心衬套的正确偏心角度。

进一步地，当所述安装工具还包括支撑块时，步骤S12中，所述引导轴细轴依次穿过偏心衬套、偏心孔、所述支撑块、基准孔；步骤S15中，取下所述压合螺母、所述支撑块、所述引导轴、所述旋转块、所述限位块。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明偏心衬套的安装通过定向轴、限位块、旋转块确定偏心衬套正确的偏心角度后，通过旋紧压合螺母使引导轴移动，带动偏心衬套同时移动，实现偏心衬套静压安装，支撑块的设置能支撑零件基体，防止变形。本发明的安装工具结构简单，安装过程操作容易，方便、快捷、高效、准确地确定偏心衬套装入方向，保证偏心衬套内孔和基体上基准孔的同轴度，提高装配效率的同时保证零件基体不会变形。

附图说明：

图1为实施例1中定向轴的结构示意图；

图2为实施例1中限位块的结构示意图；

图3为实施例1中旋转块的结构示意图；

图4为实施例1中引导轴的结构示意图；

图5为实施例2中支撑块的结构示意图；

图6为实施例3中双耳片基体结构示意图；

图7为实施例3中定向轴和限位块的安装示意图；

图8为实施例3中S12-S13的安装示意图；

图9为实施例4中三耳片基体结构示意图；

图中标记：1-基体，11-基准孔，12-偏心孔，21-定向轴，22-限位块，221-第一曲面，222-第三曲面，23-旋转块，231-第二曲面，24-引导轴，25-压合螺母，26-支撑块，3-偏心衬套。

具体实施方式

下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

实施例1

如图1-4所示，一种偏心衬套3的安装工具，包括定向轴21、限位块22、旋转块23、引导轴24、压合螺母25，定向轴21为台阶轴，定向轴21细轴的外径与偏心孔12的内径相匹配；限位块22上设置有第一通孔，第一通孔内径与定向轴21粗轴的外径相匹配；旋转块23上设置有与第一通孔相配合的定位结构，用于偏心衬套3的定位，旋转块23上设置有第二通孔，第二通孔内径与偏心衬套3外径为过渡配合；引导轴24为台阶轴，引导轴24细轴用于穿过偏心衬套3、基准孔11，且引导轴24细轴的下端设置有螺纹，用于与压合螺母25连接。

如图2所示，第一通孔的内壁上设有第一曲面221，第一曲面221为圆台面，旋转块23上的定位结构为与第一曲面221相匹配的第二曲面231，如图3所示，本实施例旋转块23的中间为第二曲面231，第二曲面231由旋转块23外面的四个曲面组成；第一通孔的内壁上还设有第三曲面222，第三曲面222为圆柱面，第三曲面222位于第一曲面221的下侧，通过第三曲面222的设置可限制旋转块23的位置，安装过程中，当旋转块23上的第二曲面231与第一曲面221匹配时，在偏心孔12轴向方向上，旋转块23的底面高于第一曲面221的顶面，能够使旋转块23与偏心衬套3分离，对于一些特殊的情况下若偏心衬套3装入偏心孔12后偏心衬套3的顶面高于基体1顶面时，通过第一曲面221的设置，使旋转块23与偏心衬套3分离，同时调节第一曲面221在偏心孔12轴向方向上的高度，确保安装完成后旋转块23能与偏心衬套3分离。

进一步地，第二通孔内径与偏心衬套3外径的配合为过渡配合，第二通孔内径比偏心衬套3外径的差值为±0.02mm。

如图4所示，引导轴24粗轴的外径不大于偏心深套的外径，有利于控制偏心衬套3的轴向位移。进一步，引导轴24细轴的外径比偏心深套内通孔的内径小0.3-0.8mm，具体地，小0.5mm，确保安装过程中调节旋转块23时，使得偏心衬套3能顺畅地随旋转块23转动。

实施例2

本实施例与实施例1类似，区别在于本实施例的安装工具还包括支撑块26，如图5所示，支撑块26上设置有用于引导轴24细轴穿过的孔，在安装偏心衬套3过程中，支撑块26位于基准孔11和偏心孔12之间，支撑块26可以在偏心衬套3安装过程中支撑基体1，防止基体变形，支撑块26的高度小于基准孔11与偏心孔12之间的距离，小5-15mm。

实施例3

如图6所示为基体1的结构，基体1结构为双耳片，在更换磨损衬套时发现，基体1耳片经过一段时间使用发生变形，造成耳片中两个孔的孔位存在偏差，两孔同轴度无法满足轴的装配需求，选择基体1内下侧的孔作为基准孔11，上侧的孔作为偏心孔12，根据两孔的偏差设计并制作偏心衬套3，并采用实施例1或实施例2提供的安装工具安装偏心衬套3。

一种偏心衬套3的安装方法，包括以下步骤：

步骤S11、将定向轴21细轴装入基体1的偏心孔12中，将限位块22装入定向轴21粗轴上，将限位块22固定在基体1上，如图7所示，取下定向轴21；

步骤S12、将偏心衬套3装入旋转块23，确保偏心衬套3与旋转块23之间无相对位移；然后将引导轴24细轴依次穿过偏心衬套3、偏心孔12、基准孔11；

步骤S13、旋转旋转块23，使偏心衬套3随旋转块23转动，当定位结构与第一通孔匹配时，停止旋转旋转块23，实现偏心衬套3在偏心孔12内的定位；

步骤S14、在引导轴24细轴的下端旋转压合螺母25，引导轴24向靠近基准孔11方向移动且将偏心衬套3压入偏心孔内1，直至偏心衬套3到达设计位置后停止旋转压合螺母25；

步骤S15、取下压合螺母25、引导轴24、旋转块23、限位块22。

限位块22通过粘接方式或固定夹方式固定在基体1上，粘接方式是通过粘接胶涂覆，这种固定使限位块22和基体1的连接比较稳固，防止在偏心衬套3定位过程中限位块22发生移动，导致定位不准；在安装完成后可通过特定的溶液将粘接胶溶解，实现限位块22与基体1分离。固定夹方式方便拆卸，在偏心衬套3安装完成后可方便、快捷地将限位块22与基体1分离。

步骤S13中，当旋转块23上的定位结构为与第一曲面221相匹配的第二曲面231时，旋转旋转块23至第二曲面231与第一曲面221的锥面贴合，且旋转块23的顶面与限位块22的顶面平齐，停止旋转旋转块23，实现偏心衬套3在偏心孔12内的定位，如图8所示。在安装过程中，通过检查限位块22上第一曲面221和旋转块23上第二曲面231的锥面贴合情况或限位块22和外径旋转块23的端面齐平情况判断定位结构与第一通孔是否匹配，从而确定偏心衬套3的正确偏心角度。

当安装工具还包括支撑块26时，步骤S12中，引导轴24细轴依次穿过偏心衬套3、偏心孔12、支撑块26、基准孔11；步骤S15中，取下压合螺母25、支撑块26、引导轴24、旋转块23、限位块22。

实施例4

如图9所示为基体结构，基体结构为多耳片结构，具体为三耳片，选择基体1的最下侧的孔作为基准孔，其余两个孔为偏心孔，根据两个偏心孔与基准孔的偏差分别设计并制作两个偏心孔的偏心衬套，采用采用实施例1或实施例2提供的安装工具按照每个偏心衬套安装步骤依次完成所有偏心孔内偏心衬套的安装，每个偏心衬套安装步骤按照实施例3的步骤进行安装。

实施例5

本实施例基体结构为非耳片式结构，基体内有两个孔，选择则最下侧的孔作为基准孔，其余孔为偏心孔，根据两孔的偏差设计并制作偏心衬套，并采用实施例1或实施例2提供的安装工具安装偏心衬套，偏心衬套安装步骤按照实施例3的步骤进行安装。

实施例6

本实施例基体结构为非耳片式结构，基体内有三个孔，选择最下侧的孔作为基准孔，其余两个孔为偏心孔，根据两个偏心孔与基准孔的偏差分别设计并制作两个偏心孔的偏心衬套，采用采用实施例1或实施例2提供的安装工具按照每个偏心衬套安装步骤依次完成所有偏心孔内偏心衬套的安装，每个偏心衬套安装步骤按照实施例3的步骤进行安装。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种偏心衬套的安装工具，其特征在于，包括定向轴(21)、限位块(22)、旋转块(23)、引导轴(24)、压合螺母(25)；

所述定向轴(21)为台阶轴，所述定向轴(21)细轴的外径与偏心孔(12)的内径相匹配；

所述限位块(22)上设置有第一通孔，所述第一通孔内径与所述定向轴(21)粗轴的外径相匹配；

所述旋转块(23)上设置有与所述第一通孔相配合的定位结构，用于偏心衬套(3)的定位，所述旋转块(23)上设置有第二通孔，所述第二通孔内径与所述偏心衬套(3)外径为过渡配合；

所述引导轴(24)为台阶轴，所述引导轴(24)细轴的下端设置有螺纹，用于与所述压合螺母(25)连接。

2.根据权利要求1所述偏心衬套的安装工具，其特征在于，所述第一通孔的内壁上设有第一曲面(221)，所述第一曲面(221)为圆台面，所述旋转块(23)上的定位结构为与所述第一曲面(221)相匹配的第二曲面(231)。

3.根据权利要求2所述偏心衬套的安装工具，其特征在于，所述第一通孔的内壁上还设有第三曲面(222)，所述第三曲面(222)为圆柱面，所述第三曲面(222)位于所述第一曲面(221)的下侧。

4.根据权利要求1所述偏心衬套的安装工具，其特征在于，所述第二通孔内径与所述偏心衬套(3)外径的配合为过渡配合，所述第二通孔内径与所述偏心衬套外径的差值为±0.02mm。

5.根据权利要求1所述偏心衬套的安装工具，其特征在于，所述引导轴(24)粗轴的外径不大于所述偏心深套的外径，所述引导轴细轴的外径比所述偏心深套内通孔的内径小0.3-0.8mm。

6.根据权利要求1所述偏心衬套的安装工具，其特征在于，所述安装工具还包括支撑块(26)；所述支撑块(26)上设置有用于所述引导轴(24)细轴穿过的孔。

7.一种偏心衬套的安装方法，其特征在于，选择基体内的一个孔作为基准孔(11)，其余孔为偏心孔(12)，采用权利要求1-6任意一项所述偏心衬套的安装工具按照偏心衬套安装步骤依次完成所有偏心孔(12)内偏心衬套(3)的安装，偏心衬套安装步骤包括以下步骤：

步骤S11、将所述定向轴(21)细轴装入偏心孔(12)中，将所述限位块(22)装入所述定向轴(21)粗轴上，将所述限位块(22)固定在基体(1)上，取下所述定向轴(21)；

步骤S12、将偏心衬套(3)装入所述旋转块(23)，确保偏心衬套(3)与所述旋转块(23)之间无相对位移；然后将所述引导轴(24)细轴依次穿过所述偏心衬套(3)、偏心孔(12)、基准孔(11)；

步骤S13、旋转所述旋转块(23)，使偏心衬套(3)随所述旋转块(23)转动，当所述定位结构与所述第一通孔匹配时，停止旋转所述旋转块(23)，实现偏心衬套(3)在偏心孔(12)内的定位；

步骤S14、在所述引导轴(24)细轴的下端旋转所述压合螺母(25)，所述引导轴(24)向靠近基准孔(11)方向移动且将偏心衬套(3)压入偏心孔内(1)，直至偏心衬套(3)到达设计位置后停止旋转所述压合螺母(25)；

步骤S15、取下所述压合螺母(25)、所述引导轴(24)、所述旋转块(23)、所述限位块(22)。

8.根据权利要求7所述偏心衬套的安装方法，其特征在于，所述限位块(22)通过粘接或固定夹固定在基体(1)上。

9.根据权利要求7所述偏心衬套的安装方法，其特征在于，所述第一通孔的内壁上设有第一曲面(221)，所述第一曲面(221)为圆台面，所述旋转块(23)上的定位结构为与所述第一曲面(221)相匹配的第二曲面(231)。

10.根据权利要求9所述偏心衬套的安装方法，其特征在于，所述第二曲面(231)与所述第一曲面(221)的锥面贴合，且所述旋转块(23)的顶面与所述限位块(22)的顶面平齐。

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