一种曲轴与齿轮锥面过盈配合的安装方法及系统与流程

本发明涉及曲轴与齿轮锥面过盈配合装配技术领域，尤指一种曲轴与齿轮锥面过盈配合的安装方法及系统。

背景技术：

曲轴与齿轮的圆锥过盈连接安装方法通常采用的是压入法与液压法进行安装连接，并通过控制压入件的轴向位移或液压力，来控制安装精度。

在一些发动机中，齿轮与曲轴通过锥面过盈连接，会通过定位销定位来控制安装精度，其结构如图3所示。根据产品结构，在现有的安装工艺中，采用液压法安装，通过控制撑开齿轮的液压力及轴向推力，来控制齿轮的轴向位移，并在压装结束后通过测量齿轮端面到定位销端面的距离尺寸(d值)，来检验齿轮是否安装到位。由于撑开齿轮的液压力及轴向推力受零件制造的尺寸误差、表面粗糙度及安装时零件表面润滑情况影响较大，所以此种工艺方法的安装精度较差(d值超差较大)。d值过小时，需要在补充压装，费时费力；d值过大时会对齿轮表面产生塑形变形，甚至会将定位销折断。现有的安装工艺存在缺陷，成为工艺技术人员急待解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种曲轴与齿轮锥面过盈配合的安装方法及系统，有效避免了齿轮安装不到位或者过过度安装所引用的齿轮发生塑性变形的现象。同时，缩短了齿轮压装工序的工时，并提高了齿轮的安装精度。

本发明提供的技术方案如下：

一种曲轴与齿轮锥面过盈配合的安装方法，包括步骤：

将齿轮对应曲轴的定位销设置的槽口与所述定位销对齐；

沿曲轴的轴线方向致动所述齿轮，使得安装于所述齿轮的齿轮端面的固定件随所述齿轮靠近限位件，直至报警器发出报警；其中，所述固定件与所述齿轮端面可拆卸式连接，所述限位件与所述固定件相对设置并呈间距设置；所述固定件、所述限位件、报警器和电源串联设置形成报警回路；当所述固定件与所述限位件呈接触状态时，所述报警回路呈导通状态，所述报警器发出警报；当所述固定件与所述限位件呈分离状态时，所述报警回路呈断开状态，所述报警器无动作。

本技术方案中，在安装齿轮时，通过设置好限位件和固定件之间的距离值(满足定位销和齿轮端面的距离尺寸)，然后对其槽口和定位销，最后致动齿轮沿曲轴方向方向进行安装，当固定件和限位件接触时报警提示，表明齿轮安装到位，停止齿轮的轴向压装，从而有效避免了齿轮安装不到位或者过过度安装所引用的齿轮发生塑性变形的现象。更优的，本发明整个过程无需停顿进行槽口和定位销的安装情况的擦看以及判断，安装过程中操作简单，能实时监测齿轮安装到位情况并给予反馈，不用反复停止压装，进行测量，从而提高装配过程的连贯性，缩短了齿轮压装工序的工时，从改进前的7～10分钟，缩短至3分钟；同时提高了安装精度，改善了过压情况，改进前d值安装精度为0mm～0.35mm，改进后d值安装精度为0mm～0.05mm。

进一步优选地，所述沿曲轴的轴线方向致动所述齿轮，使得安装于所述齿轮的齿轮端面的固定件随所述齿轮靠近限位件，直至报警器发出报警之前还包括步骤：

根据所述曲轴和所述齿轮的安装距离尺寸调整所述固定件和所述限位件之间的距离值。

本技术方案中，可根据不同定位销和齿轮端面的距离尺寸进行固定件和限位件之间距离适应性的调整，大大提高了本发明的实用性和适用范围。

本发明还提供了一种曲轴与齿轮锥面过盈配合的安装系统，包括：

与齿轮的齿轮端面可拆卸式连接的固定件；

与所述固定件相对设置并呈间距设置的限位件；

报警器以及电源；

所述报警器、所述电源、所述固定件和所述限位件串联设置形成报警回路；

当所述固定件与所述限位件呈接触状态时，所述报警回路呈导通状态，所述报警器发出警报；

当所述固定件与所述限位件呈分离状态时，所述报警回路呈断开状态，所述报警器无动作。

本技术方案中，在安装齿轮时，通过设置好限位件和固定件之间的距离值(满足定位销和齿轮端面的距离尺寸)，然后对其槽口和定位销，最后致动齿轮沿曲轴方向方向进行安装，当固定件和限位件接触时报警提示，表明齿轮安装到位，停止齿轮的轴向压装，从而有效避免了齿轮安装不到位或者过过度安装所引用的齿轮发生塑性变形的现象。更优的，本发明整个过程无需停顿进行槽口和定位销的安装情况的擦看以及判断，安装过程中操作简单，能实时监测齿轮安装到位情况并给予反馈，不用反复停止压装，进行测量，从而提高装配过程的连贯性，缩短了齿轮压装工序的工时，从改进前的7～10分钟，缩短至3分钟；同时提高了安装精度，改善了过压情况，改进前d值安装精度为0mm～0.35mm，改进后d值安装精度为0mm～0.05mm。

进一步优选地，还包括轴件，所述轴件沿所述曲轴的轴线方向依次活动插设于所述固定件、所述限位件；所述轴件包括靠近所述齿轮一侧设置的抵设端和远离所述齿轮一侧设置的自由端；所述抵设端抵接于曲轴上的定位销。

本技术方案中，通过轴件对定位销的抵设作用，避免定位销在齿轮轴向移动过程中出现位移现象，保证了固定件和限位件之间设定的距离与齿轮安装的最佳距离的一致性，保证了齿轮的安装精度。

进一步优选地，所述固定件对应所述轴件设有沉孔，包括大径端和小径端，所述小径端靠近限位件设置，所述大径端和所述小径端形成肩部；所述轴件于所述大径端处设有径向凸起，所述径向凸起和所述肩部设有预压弹性件，所述预压弹性件使得所述抵设端抵设于所述定位销。

本技术方案中，通过弹性件的预压弹性力使得固定件在随着齿轮轴向移动时，定位销始终处于初始位置不变，使得轴件与定位销的硬性接触变成柔性接触，有效保护了定位销和轴件，同时保证了齿轮的安装精度。

进一步优选地，所述限位件包括调节螺母和限位螺母；所述调节螺母和所述限位螺母螺接于所述自由端，所述调节螺母靠近所述定位销设置。

本技术方案中，通过限位螺母，保证了固定件与限位件在齿轮移动过程中的位置关系，更优的，通过调节螺母可根据不同定位销和齿轮端面的距离尺寸进行固定件和限位件之间距离适应性的调整，大大提高了本发明的实用性和适用范围。

进一步优选地，所述固定件与所述齿轮端面磁吸式可拆卸连接。

本技术方案中，当齿轮为磁吸性材质(如铁等)制成时，磁吸式连接避免了齿轮端面和固定件之间的连接结构的设置，从而无需改变现有齿轮结构，保证了齿轮结构的整体性、完整性以及机械强度。且磁吸式连接便于拆卸和实现，易于操作，且成本低。

进一步优选地，所述固定件为绝缘固定件，且所述固定件靠近所述限位件一侧设有第一导电触点；所述报警器、所述电源、所述第一导电触点和所述限位件串联设置形成所述报警回路；当所述第一导电触点与所述限位件呈接触状态时，所述报警回路呈导通状态，所述报警器发出警报；当所述第一导电触点与所述限位件呈分离状态时，所述报警回路呈断开状态，所述报警器无动作。

本技术方案中，将固定件设置成绝缘，而需要导通电路的位置设置成导电，提高了本发明的安全系统，避免误操作引起的触电概率(如在调节固定件和限位件距离时，固定件可能在调节过程中与限位件接触而导通报警回路，当人体与固定件和/或限位件接触时可能会发生触电隐患)。

进一步优选地，所述限位件为绝缘限位件，且所述限位件靠近所述固定件一侧设有第二导电触点；所述报警器、所述电源、所述固定件和所述第二导电触点串联设置形成所述报警回路；当所述固定件与所述第二导电触点呈接触状态时，所述报警回路呈导通状态，所述报警器发出警报；当所述固定件与所述第二导电触点呈分离状态时，所述报警回路呈断开状态，所述报警器无动作。

本技术方案中，将限位件设置成绝缘，而需要导通电路的位置设置成导电，提高了本发明的安全系统，避免误操作引起的触电概率(如在调节固定件和限位件距离时，固定件可能在调节过程中与限位件接触而导通报警回路，当人体与固定件和/或限位件接触时可能会发生触电隐患)。

本发明提供的一种曲轴与齿轮锥面过盈配合的安装方法及系统，能够带来以下至少一种有益效果：

1、本发明中，在安装齿轮时，通过设置好限位件和固定件之间的距离值(满足定位销和齿轮端面的距离尺寸)，然后对其槽口和定位销，最后致动齿轮沿曲轴方向方向进行安装，当固定件和限位件接触时报警提示，表明齿轮安装到位，停止齿轮的轴向压装，从而有效避免了齿轮安装不到位或者过过度安装所引用的齿轮发生塑性变形的现象。更优的，本发明整个过程无需停顿进行槽口和定位销的安装情况的擦看以及判断，安装过程中操作简单，能实时监测齿轮安装到位情况并给予反馈，不用反复停止压装，进行测量，从而提高装配过程的连贯性，缩短了齿轮压装工序的工时，从改进前的7～10分钟，缩短至3分钟；同时提高了安装精度，改善了过压情况，改进前d值安装精度为0mm～0.35mm，改进后d值安装精度为0mm～0.05mm。

2、本发明中，可根据不同定位销和齿轮端面的距离尺寸进行固定件和限位件之间距离适应性的调整，大大提高了本发明的实用性和适用范围。

3、本发明中，通过轴件对定位销的抵设作用，避免定位销在齿轮轴向移动过程中出现位移现象，保证了固定件和限位件之间设定的距离与齿轮安装的最佳距离的一致性，保证了齿轮的安装精度。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对曲轴与齿轮锥面过盈配合的安装方法及系统的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是本发明曲的轴与齿轮锥面过盈配合的安装系统的一种实施例结构示意图；

图2是本发明的原理图示意图；

图3是曲轴与齿轮锥面过盈配合结构示意图。

附图标号说明：

1.齿轮，11.齿轮端面，2.曲轴，21.定位销，211.定位销侧壁，3.固定件，311.大径端，312.小径端，4.限位件，41.调节螺母，42.限位螺母，6.电源，7.轴件，71.抵设端，72.自由端，73.径向凸起，8.预压弹性件，91.第一磁吸件，92.第二磁吸件，10.报警器。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。在本文中，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，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在实施例一中，一种曲轴与齿轮锥面过盈配合的安装方法，包括步骤：

将齿轮对应曲轴的定位销设置的槽口与所述定位销对齐；

沿曲轴的轴线方向致动所述齿轮，使得安装于所述齿轮的齿轮端面的固定件随所述齿轮靠近限位件，直至报警器发出报警；其中，所述固定件与所述齿轮端面可拆卸式连接，所述限位件与所述固定件相对设置并呈间距设置；所述固定件、所述限位件、报警器和电源串联设置形成报警回路；当所述固定件与所述限位件呈接触状态时，所述报警回路呈导通状态，所述报警器发出警报；当所述固定件与所述限位件呈分离状态时，所述报警回路呈断开状态，所述报警器无动作。

本实施例中，在安装齿轮时，通过设置好限位件和固定件之间的距离值(满足定位销21和齿轮端面的距离尺寸)，然后对其槽口和定位销21，最后致动齿轮沿曲轴方向方向进行安装，当固定件和限位件接触时报警提示，表明齿轮安装到位，停止齿轮的轴向压装，从而有效避免了齿轮安装不到位或者过过度安装所引用的齿轮发生塑性变形的现象。更优的，本发明整个过程无需停顿进行槽口和定位销21的安装情况的擦看以及判断，安装过程中操作简单，能实时监测齿轮安装到位情况并给予反馈，不用反复停止压装，进行测量，从而提高装配过程的连贯性，缩短了齿轮压装工序的工时，从改进前的7～10分钟，缩短至3分钟；同时提高了安装精度，改善了过压情况，改进前d值安装精度为0mm～0.35mm，改进后d值安装精度为0mm～0.05mm。

在实施例二中，在实施例一的基础上，所述沿曲轴的轴线方向致动所述齿轮，使得安装于所述齿轮的齿轮端面的固定件随所述齿轮靠近限位件，直至报警器发出报警之前还包括步骤：

根据所述曲轴和所述齿轮的安装距离尺寸调整所述固定件和所述限位件之间的距离值。

本实施例中，可根据不同定位销侧壁和齿轮端面的距离尺寸进行固定件和限位件之间距离适应性的调整，大大提高了本发明的实用性和适用范围。在实际应用中，在进行对曲轴和齿轮对接之前，先根据曲轴和齿轮的安装类型(如图3中的安装距离尺寸d)来设定固定件和限位件4的距离值d，值得说明的是，在安装某一确定的d时，在调整之初可对d值进行调整，而后续不再调整即可。

在实施例三中，如图1和2所示，一种曲轴与齿轮锥面过盈配合的安装系统，包括：与齿轮1的齿轮端面11可拆卸式连接的固定件3；与固定件3相对设置并呈间距设置的限位件4；报警器10以及电源6；报警器10、电源6、固定件3和限位件4串联设置形成报警回路；当固定件3与限位件4呈接触状态时，报警回路呈导通状态，报警器10发出警报；当固定件3与限位件4呈分离状态时，报警回路呈断开状态，报警器10无动作。在实际应用中，在进行对曲轴2和齿轮1对接之前，先根据曲轴2和齿轮1的安装类型(如图3中的安装距离尺寸d)来设定固定件3和限位件4的距离值d，值得说明的是，d和d可相等或不等，由于固定件3与齿轮安装面的可拆卸式连接的存在，可能导致d大于d或小于d，具体可根据实际情况进行设置，即在安装某一确定的d时，在调整之初可对d值进行调整，而后续不再调整即可。

具体地，安装液压涨开工装与液压推入工装(或手动安装)，交替增加齿轮涨开工装的压力与液压推入工装的压力，让齿轮1沿轴向移动。固定件3会跟随齿轮1移动，使得固定件3与限位件4之间的距离越来越小，直至齿轮1与销接触，此时固定件3与限位件4接触，报警回路形成通路，产生报警信号，停止压装。电信号的精度高且响应时间短，在实际应用中，报警器10的报警方式可为灯光、闪烁、鸣笛、语音等。

在实施例四中，如图1和2所示，在实施例三的基础上，还包括沿曲轴2的轴线方向依次活动插设于固定件3、限位件4的轴件7；轴件7包括靠近齿轮1一侧设置的抵设端71和远离齿轮1一侧设置的自由端72；抵设端71抵接于曲轴2上的定位销21。优选地，固定件3对应轴件7设有沉孔，包括大径端311和小径端312，小径端312靠近限位件4设置，大径端311和小径端312形成肩部；轴件7于大径端311处设有径向凸起73，径向凸起73和肩部设有预压弹性件8，预压弹性件8使得抵设端71抵设于定位销21的定位销侧壁211。优选地，限位件4包括调节螺母41和限位螺母42；调节螺母41和限位螺母42螺接于自由端72，调节螺母41靠近定位销21设置。优选地，预压弹性件8的优选为预压弹簧。

在实际应用中，安装液压涨开工装与液压推入工装，交替增加齿轮涨开工装的压力与液压推入工装的压力，让齿轮1沿轴向移动。固定件3跟随齿轮1移动，而轴件7受预压弹性件8的弹力作用，保持不动。固定件3和限位件4之间的限位距离随齿轮端面11到定位销侧壁211的距离的增加而不断减小，直至齿轮1与销接触，此时固定件3和限位件4之间的距离为0，报警回路处于导通状态，报警器10产生报警信号，则停止压装。值得说明的是，通过与轴件7上旋进或旋出调节螺母41来固定件3和限位件4之间的距离值，具体可通过与对应的曲轴2和处理配套设置的调整块进行调节，然后通过限位螺母42对调节螺母41进行锁紧，通过双螺母确保精确度。

在实施例五中，如图1和2所示，在实施例三或四的基础上，固定件3与齿轮端面11磁吸式可拆卸连接。优选地，齿轮端面11设有与齿轮1磁吸式连接的第一磁吸件91，限位件4靠近固定件3一侧设有第二磁吸件92，第一磁吸件91和第二磁吸件92相吸。利用齿轮1的磁吸特性，并通过第一磁吸件91和第二磁吸件92的相吸作用，从而实现了固定件3与齿轮1的可拆卸式连接，磁吸式连接不需要改变齿轮1的结构特征，优势明显。值得说明的是，磁吸件(即第一磁吸件91、第二磁吸件92)的数量设置可为一个或一个以上，以避让轴肩为准，当磁吸件沿曲轴2的轴线方向的尺寸较大时，可选用一个即可；当磁吸件沿曲轴2的轴线方向的尺寸较小时，可选用两个或两个以上。磁吸件优选为磁铁或具有磁吸性的部件均可。固定件3和齿轮1还可为其他的可拆卸式连接方式，如凹凸配合、卡扣配合等。

在实施例六中，如图1和2所示，在实施例三、四或五的基础上，固定件3为绝缘固定件3，且固定件3靠近限位件4一侧设有第一导电触点；报警器10、电源6、第一导电触点和限位件4串联设置形成报警回路；当第一导电触点与限位件4呈接触状态时，报警回路呈导通状态，报警器10发出警报；当第一导电触点与限位件4呈分离状态时，报警回路呈断开状态，报警器10无动作。优选地，限位件4为绝缘限位件，且限位件4靠近固定件3一侧设有第二导电触点；报警器10、电源6、固定件3和第二导电触点串联设置形成报警回路；当固定件3与第二导电触点呈接触状态时，报警回路呈导通状态，报警器10发出警报；当固定件3与第二导电触点呈分离状态时，报警回路呈断开状态，报警器10无动作。值得说明的是，当固定件3为绝缘固定件，且固定件3靠近限位件4一侧设有第一导电触点；且限位件4为绝缘限位件，且限位件4靠近固定件3一侧设有第二导电触点时，则第一导电接触点和第二导电接触点相对设置，使得固定件3和限位件4接触时，第一导电接触点和第二导电接触点同步接触。第一导电接触点可设置于固定件3的任何位置和第二导电接触点可设置于限位件4的任何位置，只要第一导电接触点和第二导电接触点在固定件3和限位件4接触时同步接触即可。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。