专利名称：一种锥轴承垫片测选装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及机械装配领域，特别涉及一种锥轴承垫片测选装置。
背景技术：
我国在汽车，工程机械，农机等批量制造领域，与国外比存在巨大差距，主要的差距原因不在于座椅等外形因素，而是三大动力部件发动机、变速箱及车桥的内在差距。在变速箱、车桥等传动系中，有大量锥轴承及角接触轴承的应用，而控制轴向预紧力是关键， 控制不好造成轴承损坏、油封漏油、齿轮噪音等问题，同时使传动系承载能力大打折扣及使用寿命降低，也造成中国制造在国际印象中停留在低质的水平上。在过去的几十年快速发展中，在加工技术上，该领域技术人员做了大量工作，得到有效的改善，但并没有真正全 部解决问题，装配质量差成为传动系发展的瓶颈，而轴向预紧成为核心问题。如何测选垫片的尺寸以保证传动系中锥轴承及角接触轴承的轴向预紧力，从而使得轴承及齿轮传动处于最佳工作状态，避免传动过程中发生油封漏油、打齿等问题，进一步增加传动系的承载能力及延长使用寿命是现有技术中遇到的瓶颈问题。变中国制造为中国创造，急切的需要研制出轴向预紧数字化装配技术，这是目前我国制造业的唯一出路。
实用新型内容(一 )要解决的技术问题本实用新型要解决的技术问题是需要提供一种锥轴承垫片测选装置。( 二 )技术方案为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种锥轴承垫片测选装置，所述装置包括粗定位工装、上压头、第一位移传感器及旋转机构；所述粗定位工装与所述壳体的底部结构相配合，用于对壳体整体的粗定位；所述上压头可以竖直方向移动并可以提供预定的压力；所述旋转机构用于为所述主轴提供预定转速，所述主轴的下方与所述下锥轴承的底面的基准面配合处为阶梯状；所述第一位移传感器用于测量所述上锥轴承的顶面的位移变动量。作为上述技术方案的优选，所述装置还包括第二位移传感器，所述第二位移传感器与所述壳体的底面接触，用于测量所述壳体的差速器安装孔中心的位移变动量。作为上述技术方案的优选，所述第二位移传感器为2个，分布于所述壳体的底面下方的对角线的方位。作为上述技术方案的优选，所述上压头可以通过气动或液动机构驱动沿位于锥轴承传动系统上方设置竖直方向的滑道上上下移动。作为上述技术方案的优选，所述旋转机构由交流或直流电机驱动。作为上述技术方案的优选，所述第一位移传感器设置于上压头上、上锥轴承顶面或其引出面上。作为上述技术方案的优选，所述锥轴承垫片测选装置还包括控制系统及显示装置，所述控制系统用于控制所述上压头的运动及其下压的压力，旋转机构的转速；所述显示装置用于显示所述锥轴承测选装置的工况及垫片测选结果。(三)有益效果上述技术方案所提供的一种锥轴承垫片测选装置，其包括粗定位工装、上压头、 第一位移传感器及旋转机构；所述粗定位工装与所述壳体的底部结构相配合，用于对壳体整体的粗定位；所述上压头可以竖直方向移动并可以提供预定的压力；所述旋转机构用于为所述主轴提供预定转速，所述主轴的下方与所述下锥轴承的底面的基准面配合处为阶梯状；所述第一位移传感器用于测量所述上锥轴承的顶面的位移变动量。该种装置完全模拟工件的实际运行情况进行测量，测量精度高，可以测出实际所需垫片的厚度的真实值，大大提闻了生广效率。
图I是锥轴承传动系统的整体结构示意图；图2是本实用新型实施例的锥轴承传动系统的被测结构示意图；图3是本实用新型实施例的上锥轴承、轴套、下锥轴承的结构示意图；图4是本实用新型实施例的锥轴承垫片测选装置的固定测量示意图；图5是本实用新型实施例的锥轴承垫片测选装置的侧面定位示意图；图6是本实用新型实施例的锥轴承垫片测选装置的底面传感器布置示意图；其中，1 :装配塾片；2 :隔套；3 :王齿塾片；4 上维轴承；5 :下维轴承；6 :王齿轮； 7 :基准面；8 :壳体的底面；9 :主轴；10 :壳体；21 :粗定位工装；22 :第一位移传感器；23 :上压头；24 :旋转机构；25 :第二位移传感器；26 :弹簧。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式
作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。结合图I至4所示，为本实用新型实施例的锥轴承传动系统的被测结构示意图；本实施例提供的一种锥轴承垫片测选装置，其包括粗定位工装21、上压头23、第一位移传感器22及旋转机构24 ;粗定位工装21与壳体10的底部结构相配合，用于对壳体10整体的粗定位；如图5所示粗定位工作21具有与壳体10圆弧凹槽相对应的凸起部位，用于对壳体 10方向及位置的粗定位，便于操作者操作。上压头23可以竖直方向移动并可以提供预定的压力；上压头23可以竖直方向移动并可以提供预定的压力；上压头23可以通过气动或液动机构驱动沿位于锥轴承传动系统上方竖直方向设置滑道上滑动，而后接触到锥轴承传动系统的顶部后向下施加预定压力，该压力可以根据其在实际工况中所承受的压力来确定。旋转机构24用于为主轴9提供预定转速，该旋转机构24可由交流或直流电机驱动，转速为预定值，可以根据所需测量的锥轴承传动系统实际转速来确定。主轴9的下方与下锥轴承5的底面的基准面7配合处为阶梯状；第一位移传感器 22用于测量上锥轴承4的顶面的位移变动量。第一位移传感器22设置于上压头23上、上锥轴承4顶面或其引出面上。以基准面7为基准，通过第一位移传感器22测量上锥轴承4的顶面位移变动量。如图所示，可以将第一位移传感器22直接设置于上压头23上，当上压头23与上锥轴承4接触并施加压力后，锥轴承传动系统匀速转动时，第一位移传感器22测量位移变动量。测得的值与事先标定的值进行比较即得到实际工况下锥轴承传动系统的整体尺寸。同样的该第一位移传感器 22也可以设置于上锥轴承4顶面的引出面(即如图4中虚线所示)，由于引出面与上锥轴承4的顶面接触，第一位移传感器22测出的值也为上锥轴承4的顶面的位移变动量。为测装配垫片3的厚度，该装置还包括第二位移传感器25，第二位移传感器25 与壳体的底面8接触，用于测量壳体10的差速器安装孔中心8的位移变动量。如图6所不,第二位移传感器25为2个,分布于壳体的底面8下方的对角线的方位。可以通过在壳体的底面8的下方设置一块基准板，第二位移传感器25分别设置于对角线的方向，另一条对角线的两端分别设置弹簧26，可以提高传感器25对壳体的底面8位移变动量测量的精确度。对于两个传感器25测得的数值，可以通过取平均值的方法得出实际的测量值，消除单独一点测量带来的误差。上压头23可以通过气动或液动机构驱动沿位于锥轴承传动系统上方设置竖直方向的滑道上上下移动。旋转机构24由交流或直流电机驱动。 锥轴承垫片测选装置还包括控制系统及显示装置，控制系统用于控制上压头23 的运动及其下压的压力，旋转机构24的转速；显示装置用于显示锥轴承测选装置的工况及垫片测选结果。本实施例中的锥轴承垫片测选装置的原理为该原理为动态测量，模拟锥轴承传动系统正常工作时的压力及转速，测得实际的工况下的整体尺寸，再与其静态下的尺寸比较差值为所需垫片的厚度。该种方法完全模拟工件的实际运行情况进行测量，测量精度高， 可以测出实际所需装配垫片的厚度的真实值，同时本实用新型还提供了垫片测量设备，通过设备完成检测，大大提高了生产效率。对于装配垫片I的测选为，将上锥轴承4、壳体10、下锥轴承5依次装配于主轴9 上，所述上锥轴承4与下锥轴承5外圈需要提前压装到位；以下锥轴承5的底面为基准面7， 模拟锥轴承传动系统工作状态，对上锥轴承4的顶面施加向下的压力，并转动主轴9，动态测量上锥轴承4的上表面到下锥轴承5底面的距离LI ;则需要的装配垫片I厚度为El = L1-L2，其中L2为静态下上锥轴承4、隔套2及下锥轴承5的长度和。由这种方法动态测量得出的装配垫片I的值完全符合该锥轴承传动系统工作状态时的需求，则每个锥轴承传动系统中装配垫片I的选择都是为其度身订制，使其轴向预紧力控制在最优工作点，保证了轴承寿命长、油封不易漏油。对于主齿垫片3的测选则为，以下锥轴承5的底面为基准面7，动态测量壳体10的差速器安装孔中心8到基准面7的距离L3 ;则需要的主齿垫片3厚度为E2 = | L3-N |，其中 N为主齿轮6的实际装配距离。动态下测量主齿垫片3的厚度可以保障主齿轮6的装配距离处于最优，使主齿轮6在工作时处于最佳传动状态，不易产生噪声并延长主齿轮6的工作寿命。本实用新型还提供了应用该锥轴承垫片测选装置的操作方法，包括以下步骤SI, S3 :标定，通过上锥轴承4、壳体10、下锥轴承5之和LI对应的标定件对测量装置进行标定零点；同时，通过基准件，标定壳体的差速器安装孔中心8到所述基准面的距离 L3。S2 :装载定位，将上锥轴承4、隔套2、下锥轴承5之和L2对应的标定件对测量装置进行标定零点；通过相对测量法，保证传感器精度对检测影响做到最小。由以上实施例可以看出，本实用新型实施例提供的锥轴承垫片测选装置，其包括 粗定位工装21、上压头23、第一位移传感器22及旋转机构24 ;粗定位工装21与壳体10的底部结构相配合，用于对壳体10整体的粗定位；上压头23可以竖直方向移动并可以提供预定的压力；旋转机构24用于为主轴9提供预定转速，主轴9的下方与下锥轴承5的底面的基准面7配合处为阶梯状；第一位移传感器22用于测量上锥轴承4的顶面的位移变动量。 该种装置完全模拟工件的实际运行情况进行测量，测量精度高，可以测出实际所需垫片的厚度的真实值，大大提高了生产效率。同时将复杂工作变得很简单，对操作员的要求大大降低，产品一致性大为提高；更为重要的是真正实现了数字化装配，有利于产品质量控制及提升。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用 新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种锥轴承垫片测选装置，其特征在于，所述装置包括粗定位工装(21)、上压头(23)、第一位移传感器(22)及旋转机构(24);所述粗定位工装(21)与所述壳体(10)的底部结构相配合，用于对壳体(10)整体的粗定位；所述上压头(23)可以竖直方向移动并可以提供预定的压力；所述旋转机构(24)用于为所述主轴(9)提供预定转速，所述主轴(9)的下方与所述下锥轴承(5)的底面的基准面(7)配合处为阶梯状；所述第一位移传感器(22) 用于测量所述上锥轴承(4)的顶面的位移变动量。
2.如权利要求I所述的锥轴承垫片测选装置，其特征在于，所述装置还包括第二位移传感器(25)，所述第二位移传感器(25)与所述壳体的底面(8)接触，用于测量所述壳体(10)的差速器安装孔中心(8)的位移变动量。
3.如权利要求2所述的锥轴承垫片测选装置，其特征在于，所述第二位移传感器(25) 为2个，分布于所述壳体的底面(8)下方的对角线的方位。
4.如权利要求I所述的锥轴承垫片测选装置，其特征在于，所述上压头(23)可以通过气动或液动机构驱动沿位于锥轴承传动系统上方设置竖直方向的滑道上上下移动。
5.如权利要求I所述的锥轴承垫片测选装置，其特征在于，所述旋转机构(24)由交流或直流电机驱动。
6.如权利要求I所述的锥轴承垫片测选装置，其特征在于，所述第一位移传感器(22) 设置于上压头(23)上、上锥轴承(4)顶面或其引出面上。
7.如权利要求I至6任一项所述的锥轴承垫片测选装置，其特征在于，所述锥轴承垫片测选装置还包括控制系统及显示装置，所述控制系统用于控制所述上压头(23)的运动及其下压的压力，旋转机构(24)的转速；所述显示装置用于显示所述锥轴承测选装置的工况及垫片测选结果。
专利摘要本实用新型涉及机械装配领域，公开了一种锥轴承垫片测选装置，其包括粗定位工装、上压头、第一位移传感器及旋转机构；所述粗定位工装与所述壳体的底部结构相配合，用于对壳体整体的粗定位；所述上压头可以竖直方向移动并可以提供预定的压力；所述旋转机构用于为所述主轴提供预定转速，所述主轴的下方与所述下锥轴承的底面的基准面配合处为阶梯状；所述第一位移传感器用于测量所述上锥轴承的顶面的位移变动量。该种装置完全模拟工件的实际运行情况进行测量，测量精度高，可以测出实际所需垫片的厚度的真实值，大大提高了生产效率。
文档编号G01B21/08GK202471036SQ201120569618
公开日2012年10月3日 申请日期2011年12月30日 优先权日2011年12月30日
发明者陶发荀 申请人:北京泰诚信测控技术股份有限公司