专利名称：轴毂过盈联结压装对位装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及在机械制造领域中，用于将轴与盘类零件进行轴毂无键过盈联结并且能 够保证联接装配后两者相对位置关系的一种装配工装。
背景技术：
轴毂联接分为形锁合联接和摩擦锁合联接。形锁合联接主要采用键联接，摩擦锁合联接 主要采用过盈联接。过盈联接具有对中性好，可传递较大的交变与冲击转矩的特点，因此应 用较广。在一些特殊的场合，要求盘类零件(如盘齿轮)通过无键过盈联结装配到轴(如齿 轮轴)上，同时还要保证盘类零件与轴在周向上具有一定的相对位置关系。达到上述这种装 配要求的主要难点在于盘类零件和轴依靠大的过盈配合来传递扭矩，正常情况下当盘类零 件压装到位后，轴与盘类零件就相对固定了，无法再使盘类零件相对轴转动，因此也就无法 调整盘类零件与轴在周向上的相对位置。目前，尚未开发出一种专用设备，用于将轴与盘类 零件进行轴毂无键过盈联结，并保证联接装配后两者在周向上具有要求的相对位置关系。
实用新型内容
本实用新型所解决的技术问题是提供一种轴毂过盈联结压装对位装置，专用于将轴与 盘类零件进行轴毂无键过盈联结，并保证联接装配后两者在周向上具有要求的相对位置关系
解决上述技术问题的技术方案是轴毂过盈联结压装对位装置，包括用于分别将轴和盘 类零件进行周向定位的对位工装，以及与所述对位工装相对设置的压入工装，盘类零件通过 压入工装轴向压入并套装在轴上。
进一步的是，所述压入工装包括一个胀开装置，压入时通过所述的胀开装置将盘类零件 的内孔胀大。
作为优选，所述胀开装置包括油泵，所述油泵通过高压油管将液压油压入盘类零件与轴 的配合面。
作为优选，所述压入工装包括油缸，所述油缸的活塞通过拉杆与轴连接，所述油缸的缸 体通过支撑套支撑在盘类零件上。
进一步的是，所述油缸的缸体通过推力轴承支撑在支撑套上。
进一步的是，所述拉杆的一端与轴螺纹联接，另一端穿过油缸并安装有螺母，所述油缸上安装有用于防止拉杆弹出的防护盖。
进一步的是，所述油缸的缸体与活塞之间连接有复位弹簧。
作为优选，所述对位工装包括一个支撑结构，所述支撑结构上设置有用于对轴进行周向 定位的下定位表，以及用于对盘类零件进行周向定位的上定位表。 进一步的是，所述支撑结构上设置有用于固定轴2的预紧装置。
作为优选，所述预紧装置包括用于径向抱紧轴的薄壁套，以及用于驱动薄壁套径向收縮 的液压系统。
进一步的是，所述支撑结构上设置有导向销，盘类零件上对应设置有定位结构，压入时 导向销与所述定位结构相适配。
本实用新型的有益效果是对位工装用于确定轴、以及盘类零件的周向方位，使两者在 周向上达到要求的相对位置关系；压入工装用于将调整到位的盘类零件压入并过盈联结在轴 上。通过该装置将轴与盘类零件进行轴毂无键过盈联结的同时，能够确保联接装配后两者在 周向上具有准确的相对位置关系。该装置尤其适用于圆锥面过盈配合联接。
图l为轴与盘类零件无键过盈联结后的结构示意图。
图2为本申请轴毂过盈联结压装对位装置的结构示意图。
图3为本申请轴毂过盈联结压装对位装置中压入工装的结构示意图。
图4为本申请轴毂过盈联结压装对位装置中对位工装的结构示意图。
图5为图4的俯视图。
图中标记为盘类零件l、轴2、油泵3、油泵4、油泵5、上定位表6、压入工装7、下定 位表8、导向销9、对位工装IO、导向套ll、支撑套12、推力轴承13、油缸14、活塞15、拉杆 16、复位弹簧17、防护盖18、高压油管19、油管20、薄壁套21、油缸22、螺母23。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步的说明。
如图1 图5所示的轴毂过盈联结压装对位装置，包括用于分别将轴2和盘类零件1进行周 向定位的对位工装IO，以及与所述对位工装10相对设置的压入工装7，盘类零件l通过压入工 装7轴向压入并套装在轴2上。其中，对位工装10用于确定轴2、以及盘类零件l的周向方位， 使两者在周向上达到要求的相对位置关系；压入工装7用于将调整到位的盘类零件1压入并过 盈联结在轴2上。通过该装置将轴2与盘类零件1进行轴毂无键过盈联结的同时，确保联接装 配后两者在周向上具有较为准确的相对位置关系。在正常情况下，当盘类零件l压装到位后，轴2与盘类零件1就相对固定了，无法再使盘 类零件1相对轴2进行转动，以调整盘类零件1与轴2在周向上的相对位置。为克服上述这种技 术难题，使盘类零件1在压装到位以后仍然能够相对轴2转动，从而进一步利用对位工装10对 盘类零件1与轴2之间的周向相对位置进行微调，提高轴2与盘类零件1的装配精度，如图2和 图3，压入工装7包括一个胀开装置，压入时通过所述的胀开装置将盘类零件l的内孔胀大。 通过胀开装置将盘类零件l的内孔胀大，消除压装时产生的过盈，从而使盘类零件l能够在轴 2上进行转动，并利用对位工装10对盘类零件1与轴2之间的周向相对位置进行微调，提高装 配精度。并且，胀开装置在压入的同时作用于盘类零件l，在盘类零件l内孔被胀大的同时使 盘类零件1与轴2发生相对位移，保证盘类零件l更方便的压装到位。
如图2和图3，作为胀开装置的一种具体的实施方式，所述胀开装置包括油泵4，所述油 泵4通过高压油管19将液压油压入盘类零件1与轴2的配合面。上述这种胀开装置利用在盘类 零件1与轴2的配合面压入超高压的液压油，迫使盘类零件l的内孔弹性撑大，消除压装时产 生的过盈。为尽量避免液压油从配合面的缝隙中泄漏，可以在盘类零件l的内孔壁上设置环 槽。上述这种胀开装置尤其适合当轴2与盘类零件1为锥面过盈联接时的情形，其具体的操作 方法为当盘类零件1与轴2锥面配合紧密后，启动油泵4，将液压油压入盘类零件1与轴2的 配合面，使盘类零件l的内孔弹性撑大，同时通过压入工装7使盘类零件1压入一段尺寸；重 复上述操作，直到将盘类零件l推入规定的位置。上述这种胀开装置具有胀开均匀、操作可 靠性高的特点。
如图2和图3，作为压入工装7的一种具体的实施方式，所述压入工装7包括油缸14，所述 油缸14的活塞15通过拉杆16与轴2连接，所述油缸14的缸体通过支撑套12支撑在盘类零件1上 。上述结构的压入工装7通过油缸14的缸体与活塞15使盘类零件1和轴2发生相对移动。具体 来讲，所述油缸14通过油管20与油泵3连通，启动油泵3后，液压油推动活塞15相对油缸14的 缸体轴向运动；同时由于活塞15通过拉杆16与轴2连接，油缸14的缸体通过支撑套12支撑在 盘类零件1上，当活塞15相对油缸14的缸体运动时，拉杆16和支撑套12分别作用在轴2和盘类 零件l上一对相反的力，从而将盘类零件l压入。如图2和图3，为了使油缸14卸压后活塞15可 以迅速复位，提高生产效率，所述油缸14的缸体与活塞15之间连接有复位弹簧17。
为了配合胀开装置，使盘类零件1在压装到位后能够轻松的相对轴2转动，所述油缸14的 缸体通过推力轴承13支撑在支撑套12上。采用推力轴承13能够承受强大的轴向力，并且可以 使油缸与盘类零件能够相对转动。从而将油缸14滚动支撑在支撑套12上。转动盘类零件l时 ，支撑套12相对盘类零件1静止。如图2和图3，作为将拉杆16与轴2、活塞15连接的一种具体方式，所述拉杆16的一端与 轴2螺纹联接，另一端穿过油缸14并安装有螺母23，所述油缸14上安装有用于防止拉杆16弹 出的防护盖18。所述拉杆16的端部穿过油缸14并套装有螺母23，使拉杆16与活塞15连接。防 护盖18起安全保护作用，防止当拉杆16受力时在意外情况下断裂而弹出。
如图2、图4和图5，作为对位工装10的一种具体实施方式
，所述对位工装10包括一个支 撑结构，所述支撑结构上设置有用于对轴2进行周向定位的下定位表8，以及用于对盘类零件 l进行周向定位的上定位表6。如图5，所述的上定位表6和下定位表8采用与高度计相同的测 量原理，其上具有一个可伸縮的测量杆，测量杆伸出的长度显示在表盘上。以图5中作为盘 类零件l的盘齿轮，以及作为轴2的齿轮轴为例，说明如何利用上定位表6和下定位表8分别对 盘类零件1以及轴2进行周向定位将上定位表6和下定位表8分别设置在预定的角度，上定位 表6上的测量杆弹出与盘齿轮上一个齿的侧面点接触，下定位表8的测量杆弹出与齿轮轴上一 个齿的侧面点接触。预先确定好上定位表6上的测量杆弹出的长度以及下定位表8上的测量杆 弹出的长度，为方便读取，可以将这两个长度作为基准并归零。这样，当上定位表6以及下 定位表8显示的数值不为零时，通过旋转盘齿轮和齿轮轴使两者旋转至预定的方位，从而使 两者在周向上达到要求的相对位置关系。
如图4，为了在将轴2轴向位置调整好后，防止其转动，所述支撑结构上设置有用于周向 固定轴2的预紧装置。图4示出了该预紧装置的一种简单的实施方式所述预紧装置包括用于 径向抱紧轴2的薄壁套21，以及用于驱动薄壁套21径向收縮的液压系统。具体来讲，所述的 薄壁套21是一个环形结构，该环形结构嵌在一个环形的通孔中，其孔壁与薄壁套21之间存在 一定的间隙。所述的液压系统包括一个油泵5，该油泵5通过油管与油缸22的输入端连通，而 油缸22的输出端与薄壁套21和环形通孔之间的间隙相通。启动油泵5后，液压油使油缸22中 的活塞运动，从而将油缸22中的液压油压入薄壁套21和环形通孔之间的间隙中，从而使薄壁 套21径向收縮，并抱紧轴2使其周向固定。
如图4和图5，为了在压入时防止盘类零件l转动，所述支撑结构上设置有导向销9，盘类 零件l上对应设置有定位结构，压入时导向销9与所述定位结构相适配。图中盘类零件l为盘 齿轮，因此所述导向销9的头部形状刚好与盘齿轮的齿槽相适配。当然，根据盘类零件l的不 同类型，导向销9的头部形状应当相应的变化。
下面以盘齿轮和齿轮轴的装配来详细的说明本实用新型轴毂过盈联结压装对位装置的使 用方法
1、将齿轮轴的底部装入对位工装10的底座，轻微转动齿轮轴调整好下定位表8的读数，启动油泵5，使薄壁套21抱紧齿轮轴，保压。复査下定位表8的读数，并作记录，以后每件齿 轮轴均按此读数调整其周向位置。在压入装配过程中，注意保持油泵5的压力表读数不变， 保证齿轮轴固定牢靠。
2、 将盘齿轮吊装在齿轮轴上，轻微转动盘齿轮调整上定位表6的位置，并记录读数，以 后每件盘齿轮均按此读数调整其周向位置。
3、 安装压入装置，首先将拉杆16旋入齿轮轴的端面螺孔，旋紧到位，然后将导向套ll 放入盘齿轮，并将压入工装7吊装在齿轮轴上使支撑套12支撑在盘齿轮上。导向套ll在压入 时起定位导向的作用。拉杆16穿过活塞15后安装螺母23。
4、 记录盘齿轮上表面的初始高度，以便测算其压入量。
5、 压入盘齿轮
① 启动油泵4，打压到固定值P (bar)，保压。
② 启动油泵3，打压到定值H (bar)，保压一定时间。
③ 油泵4打压到固定值P (bar)，保压；此时，盘齿轮可轻松拨动。
④ 油泵3在H (bar)基础上增加h (bar)，即H (bar) +h (bar)，保压一定时间。
⑤ 油泵4打压到固定值P (bar)，保压；此时，盘齿轮可轻松拨动。
⑥ 油泵3在H (bar) +h (bar)基础上再增加h (bar)，即H (bar) +h (bar) + h (bar) ，保压一定时间。
⑦ 循环上述步骤，直到盘齿轮装入到规定的位置，此时，盘齿轮可轻松拨动。如果压到 位上定位表6指针的位置不同可通过转动盘齿轮来调整表针的位置。
⑧ 泄压过程为油泵4始终保持固定值P (bar)压力，油泵3逐步、缓慢泄压至零，然后将 油泵4泄压至零，复位弹簧17复位。
8
权利要求1.轴毂过盈联结压装对位装置，其特征在于该装置包括用于分别将轴(2)和盘类零件(1)进行周向定位的对位工装(10)，以及与所述对位工装(10)相对设置的压入工装(7)，盘类零件(1)通过压入工装(7)轴向压入并套装在轴(2)上。
2 如权利要求l所述的轴毂过盈联结压装对位装置，其特征是所述 压入工装(7)包括一个胀开装置，压入时通过所述的胀开装置将盘类零件(1)的内孔胀大
3 如权利要求2所述的轴毂过盈联结压装对位装置，其特征是所述 胀开装置包括油泵(4)，所述油泵(4)通过高压油管(19)将液压油压入盘类零件(1) 与轴(2)的配合面。
4 如权利要求l、 2或3所述的轴毂过盈联结压装对位装置，其特征是 :所述压入工装(7)包括油缸(14)，所述油缸(14)的活塞(15)通过拉杆(16)与轴 (2)连接，所述油缸(14)的缸体通过支撑套(12)支撑在盘类零件(1)上。
5 如权利要求4所述的轴毂过盈联结压装对位装置，其特征是所述 油缸(14)的缸体通过推力轴承(13)支撑在支撑套(12)上。
6 如权利要求4所述的轴毂过盈联结压装对位装置，其特征是所述 拉杆(16)的一端与轴(2)螺纹联接，另一端穿过油缸(14)并安装有螺母(23)，所述 油缸(14)上安装有用于防止拉杆(16)弹出的防护盖(18)。
7 如权利要求4所述的轴毂过盈联结压装对位装置，其特征是所述 油缸(14)的缸体与活塞(15)之间连接有复位弹簧(17)。
8 如权利要求l、 2或3所述的轴毂过盈联结压装对位装置，其特征是 :所述对位工装(10)包括一个支撑结构，所述支撑结构上设置有用于对轴(2)进行周向 定位的下定位表(8)，以及用于对盘类零件(1)进行周向定位的上定位表(6)。
9 如权利要求7所述的轴毂过盈联结压装对位装置，其特征是所述 支撑结构上设置有用于周向固定轴(2)的预紧装置。
10.如权利要求8所述的轴毂过盈联结压装对位装置，其特征是所 述预紧装置包括用于径向抱紧轴(2)的薄壁套(21)，以及用于驱动薄壁套(21)径向收 縮的液压系统。
11.如权利要求7所述的轴毂过盈联结压装对位装置，其特征是所 述支撑结构上设置有导向销(9)，盘类零件(1)上对应设置有定位结构，压入时导向销( 9)与所述定位结构相适配。
12.如权利要求l、 2或3所述的轴毂过盈联结压装对位装置，其特征 是所述轴(2)与盘类零件(1)为锥面过盈联接。
专利摘要本实用新型公开了一种轴毂过盈联结压装对位装置，专用于将轴与盘类零件进行轴毂无键过盈联结，并保证联接装配后两者在周向上具有要求的相对位置关系。该装置包括用于分别将轴和盘类零件进行周向定位的对位工装，以及与所述对位工装相对设置的压入工装，盘类零件通过压入工装轴向压入并套装在轴上。对位工装用于确定轴、以及盘类零件的周向方位，使两者在周向上达到要求的相对位置关系；压入工装用于将调整到位的盘类零件压入并过盈联结在轴上。通过该装置将轴与盘类零件进行轴毂无键过盈联结的同时，能够确保联接装配后两者在周向上具有准确的相对位置关系。该装置尤其适用于圆锥面过盈配合联接。
文档编号B23P19/10GK201371354SQ200820303929
公开日2009年12月30日 申请日期2008年12月31日 优先权日2008年12月31日
发明者付建平, 余良华, 宋玉刚, 王永成 申请人:二重集团(德阳)重型装备股份有限公司