一种变形螺母装配工装的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于装配工装技术领域，具体涉及一种变形螺母装配工装。
【背景技术】
[0002]航空发动机的燃烧室机匣、涡轮导向器等核心部件法兰连接处采用变形螺母进行连接，通过变形螺母锥面变形实现与法兰的端面孔的固定，如图1所示；目前国内尚无成熟的变形螺母装配工具。
【发明内容】
[0003]有鉴于此，本发明的目的是提供一种变形螺母装配工装，能够实现航空发动机机匣类产品变形螺母高效、精确的装配。
[0004]本发明是通过下述技术方案实现的:
[0005]—种变形螺母装配工装，包括:手柄、支架、球头螺钉及冲头；
[0006]所述支架为U型架，U型架的水平部分开有螺纹孔，水平部分的螺纹孔轴向与U型架竖直部分的长度方向一致，U型架的两端分别开有螺纹孔及凹槽，两端的螺纹孔轴向及凹槽的长度方向均与U型架水平部分的长度方向一致，且凹槽的两端贯穿U型架的竖直部分;
[0007]所述冲头为半球，在半球的球顶设有圆锥结构，在半球平面部分的中心开有螺纹盲孔；
[0008]其连接关系如下:手柄固定在支架水平部分的螺纹孔中，球头螺钉安装在支架竖直部分的螺纹孔内，冲头固定在球头螺钉的末端，且冲头位于靠近U型架的凹槽的一端，冲头的圆锥结构轴线与球头螺钉轴线共轴。
[0009]进一步的，还包括伸缩套，所述伸缩套为内表面光滑的圆筒；伸缩套套装在球头螺钉的外表面。
[0010]进一步的，还包括调整垫，调整垫固定在U型架凹槽靠近冲头的端面。
[0011]有益效果:(I)本发明能够单人手工操作一次完成变形螺母定位、变形并装配到位，具有较高的装配效率和装配精度。
[0012](2)本发明通过支架竖直部分的作用力可以保证紧密贴合，装配间隙小于0.02，在额定载荷下间隙满足设计指标；通过扩张变形螺母的力来自于力矩扳手，可以方便控制装配力矩，中间力通过球副传递保证了力始终沿冲头轴向，避免装配过程中变形螺母偏斜或局部变形。
【附图说明】
[0013]图1为变形螺母与机匣法兰的位置关系。
[0014]图2为本发明的结构图。
[0015]图3为本发明的工作原理图。
[0016]图4为本发明装配完成的位置关系图。
[0017]图5为本发明的工作中的受力关系原理图。
[0018]其中，1-手柄，2-支架，3-球头螺钉，4-伸缩套，5-冲头，6_调整垫，7_机匣法兰，8-变形螺母，9-力矩扳手。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
[0020]本发明提供了一种变形螺母装配工装，参见附图2，包括:手柄1、支架2、球头螺钉3、伸缩套4、冲头5及调整垫6 ;
[0021]所述手柄I为操作者手持部位；
[0022]所述支架2为U型架，U型架的水平部分开有螺纹孔，水平部分的螺纹孔轴向与U型架竖直部分的长度方向一致，U型架的两端分别开有螺纹孔及凹槽，两端的螺纹孔轴向及凹槽的长度方向均与U型架水平部分的长度方向一致，且凹槽的两端贯穿U型架的竖直部分；支架2为主体部分，承受装配过程中轴向力和扭转力；
[0023]所述球头螺钉3与力矩扳手配合使用，提供向下的轴向力；
[0024]所述伸缩套4为内表面光滑的圆筒，用于对球头螺钉3的固定及导向；
[0025]所述冲头5为半球，在半球的球顶设有圆锥结构，在半球平面部分的中心开有螺纹盲孔；冲头5传递来自球头螺钉3的轴向力，使变形螺母内锥面扩张变形；
[0026]所述调整垫6用于保护变形螺母的下端面；
[0027]其连接关系如下:手柄I通过螺纹固定在支架2的水平部分的螺纹孔中，球头螺钉3穿过伸缩套4后，球头螺钉3安装在支架2竖直部分的螺纹孔内，冲头5通过螺纹固定在球头螺钉3的末端，且冲头5位于靠近U型架的凹槽的一端，冲头5的圆锥结构的轴线与球头螺钉3轴线共轴；调整垫6固定在U型架凹槽靠近冲头5的端面；
[0028]工作原理:参见附图3?5，通过手持手柄I将本发明深入机匣法兰7处并定位变形螺母8，将变形螺母8装入支架2的凹槽内，并使变形螺母8的轴线与球头螺钉3轴线位于同一条直线上；使用力矩扳手9驱动球头螺钉3，球头螺钉3将扭矩Fn通过螺纹转换为球头螺钉3的轴向力F1，通过球副传递到冲头5，冲头5的轴向力为F2，冲头5的圆锥结构插入变形螺母的通孔中，冲头5的圆锥结构将F2分解为沿其锥面的法向分力f’及f”使变形螺母局部扩张直至最终完全固定；来自支架2竖直部分的作用力F可以保证紧密贴合，装配间隙H小于0.02，通过扩张变形螺母的力来自于力矩扳手9，可以方便控制装配力矩，中间力通过球副传递保证了力始终沿冲头轴向，避免装配过程中变形螺母8偏斜或局部变形。
[0029]综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种变形螺母装配工装，其特征在于，包括:手柄(I)、支架(2)、球头螺钉(3)及冲头(5)； 所述支架(2)为U型架，U型架的水平部分开有螺纹孔，水平部分的螺纹孔轴向与U型架竖直部分的长度方向一致，U型架的两端分别开有螺纹孔及凹槽，两端的螺纹孔轴向及凹槽的长度方向均与U型架水平部分的长度方向一致，且凹槽的两端贯穿U型架的竖直部分; 所述冲头(5)为半球，在半球的球顶设有圆锥结构，在半球平面部分的中心开有螺纹盲孔； 其连接关系如下:手柄(I)固定在支架(2)水平部分的螺纹孔中，球头螺钉(3)安装在支架(2)竖直部分的螺纹孔内，冲头(5)固定在球头螺钉(3)的末端，且冲头(5)位于靠近U型架的凹槽的一端，冲头(5)的圆锥结构轴线与球头螺钉(3)轴线共轴。2.如权利要求1所述的一种变形螺母装配工装，其特征在于，还包括伸缩套(4)，所述伸缩套(4)为内表面光滑的圆筒；伸缩套(4)套装在球头螺钉(3)的外表面。3.如权利要求1所述的一种变形螺母装配工装，其特征在于，还包括调整垫￠)，调整垫(6)固定在U型架凹槽靠近冲头(5)的端面。
【专利摘要】本发明公开了一种变形螺母装配工装，属于装配工装技术领域；它包括：手柄、支架、球头螺钉及冲头；所述支架为U型架，U型架的水平部分开有螺纹孔，U型架的两端分别开有螺纹孔及凹槽；所述冲头为半球，在半球的球顶设有圆锥结构，在半球平面部分的中心开有螺纹盲孔；手柄固定在支架水平部分的螺纹孔中，球头螺钉安装在支架竖直部分的螺纹孔内，冲头固定在球头螺钉的末端，且冲头位于靠近U型架的凹槽的一端，冲头的圆锥结构轴线与球头螺钉轴线共轴；本发明能够单人手工操作一次完成变形螺母定位、变形并装配到位，具有较高的装配效率和装配精度。
【IPC分类】B25B27/14
【公开号】CN105108711
【申请号】CN201510646871
【发明人】孙晶, 孙科文, 李昂, 刘月萍, 王志强, 谷万龙
【申请人】北京动力机械研究所
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年10月8日