使用压配来组装多个部件的产品和方法与流程

本公开涉及部件组装，并且涉及其中部件的源自压配的总反应用于保持其他部件的组件。

背景技术：

各种作业车辆和机器应用包括以诸如轴向干涉/预载荷、轴向间隙/端部窜动、径向间隙、夹紧载荷、滑动配合等的预定设置组装的部件。示例应用包括动力输出组件、轮组件、减速器或倍增器、扭矩轮毂单元、马达、变速箱、轮轴组件、泵、压缩机和具有旋转、循环或平移零件的应用。实现所期望的预定设置可涉及反复组装和拆卸，以进行位置调节。当通过过盈配合或利用变形来保持部件时，可能难以进行拆卸，零件可能受损，并且接合区域会因反复组装而劣化。因此，促成组装的改进将会是有益的。

技术实现要素：

本公开提供了使用过盈配合来组装多个部件的产品和方法。

在一方面，一种组装产品包括：第一部件；第二部件，该第二部件被配置成与所述第一部件配合并且能被从第一部件移除，以便进行位置调节；第三部件，该第三部件被配置成与所述第一部件配合并且通过第一过盈配合与所述第一部件接合。所述第一过盈配合被配置成在所述第一部件中赋予在所述第一部件和所述第二部件之间形成第二过盈配合的总反应。

在一些方面，所述第二部件是轴承并且调节其位置以在所述轴承上产生所期望的预载荷。

在另一方面，一种组装多个部件的方法包括将第一部件与第二部件配合，使得能从所述第一部件移除所述第二部件。第三部件与所述第一部件配合，从而通过第一过盈配合使所述第一部件和所述第三部件接合在一起。所述第一过盈配合在所述第一部件中赋予在所述第一部件和所述第二部件之间形成第二过盈配合的总反应。

在附加方面，一种组装多个部件的方法包括将第一部件与第二部件配合，使得能从所述第一部件移除所述第二部件。然后，测量所述第二部件的位置。当测得的所述位置不在限定的位置设置内时，从所述第一部件移除所述第二部件并且调节所述第二部件的位置。第三部件与所述第一部件配合，从而通过第一过盈配合将所述第一部件和所述第三部件接合在一起。所述第一过盈配合在所述第一部件中赋予在所述第一部件和所述第二部件之间形成第二过盈配合的总反应。

在附图和以下说明书中阐述了一个或更多个实施方式的细节。根据说明书、附图和权利要求书，其他特征和优点将变得清楚。

附图说明

图1是示例性小型履带式装载机的侧视图；

图2是用于图1的小型履带式装载机的示例主减速器组件的支撑区域的局部剖视图；

图3是支撑区域的另一个局部剖视图，示出与托架接合之前的心轴；以及

图4是利用源自压配的反应来保持多个部件的方法的流程图。

在各个附图中，类似的参考符号指示类似的元件。

具体实施方式

以下描述了如以上简要描述的图中的附图中示出的所公开的组装产品和方法的一个或更多个示例实施方式。本领域的技术人员可设想到对示例实施方式的各种修改形式。

通常，在所公开的用于组装多个部件的产品和方法的一个或更多个示例实现方式中，使用部件中的两个之间的过盈配合来实现附加部件之间的过盈配合。在所公开的实施方式中，产品和方法有助于设置支撑组件之间的距离。该产品和方法可以被应用于组件，以实现诸如轴向干涉/预载荷、轴向间隙/端部窜动、径向间隙、夹紧载荷、滑动配合等的预定设置。

出于证实示例的目的，以下描述涉及可以在具有圆锥滚子轴承的主减速器应用的背景下描述的产品和方法。在小型履带式装载机中使用主减速器。在主减速器、圆锥滚子轴承应用中，一个目的是在两个轴承组件之间实现所期望的轴向间隔设置。本公开不限于主减速器或滚子轴承应用，而是还涵盖需要提供用于旋转、循环或平移部件的特定设置的组件应用。因此，在期望时，本公开的教导可应用于各种应用中的组件，包括具有圆锥滚子轴承的那些应用。

在如下进一步描述的本公开的示例中，组装产品包括第一部件，第一部件在所公开实施方式中是行星齿轮组的托架，并且组装产品包括第二部件，第二部件在所公开示例中是轴承组件。轴承组件被配置成与托架可移除地配合。轴承组件可以添加到具有托架的组件，然后出于多种原因可以被移除，例如以进行位置调节。在所公开示例中是心轴的第三部件被配置成与托架配合，并且通过诸如压配的强制过盈配合与托架接合。托架是“反应”的中间体，因为因添加心轴引起的过盈配合造成在托架和轴承组件之间形成第二过盈配合的反应，诸如导致托架变大。因此，轴承组件以滑动配合进行组装，直到心轴被添加到组件中，从而造成在托架和轴承组件之间形成过盈配合的反应。

图1是小型履带式装载机10的侧视图，小型履带式装载机10被例示为本公开的示例性作业车辆应用。小型履带式装载机10包括底盘12，具有由底盘12支撑并且被配置成容纳操作者的驾驶室14。小型履带式装载机10还包括履带式底架16，履带式底架16包括下履带支重轮18、带有主动链轮22的主减速器20、惰轮24和履带26。主减速器20使用主动链轮22来驱动履带26环绕下履带支重轮18和惰轮24循环。应该理解，小型履带式装载机10的相对侧包括类似的底架。在其他实施方式中，履带式底架16可以被不同类型的底架(诸如包括车轮、摩擦或强制驱动带)或者适于小型履带式装载机10跨越诸如越野地形的表面移动的其他地面接合机构取代。小型履带式装载机10还包括装载机铲斗28，装载机铲斗28通过控制连杆30朝向底盘12的前向部分安装，控制连杆30由各种连杆、接头和其他结构元件构成以将装载机铲斗28抬高和倾斜。小型履带式装载机10由发动机32提供动力，发动机32与液压系统34联接，液压系统34用于将流体压力和流通过主减速器20传送到主动链轮22，从而产生驱动转矩。

在当前示例中，主减速器20包括配置有变速控制的液压马达。从发动机32到履带26的动力传送由主动链轮22实现，主动链轮22受主减速器20驱动并且正与履带26中的接收器接合。主减速器20由发动机32通过液压系统34提供动力。主减速器20包括诸如齿轮、轴、转矩传输元件、离合器等的多个内部部件，其中一些具有导致复杂组装的严格的容差要求。因此，本公开提出了便于该组装的某些方面的方法。如此，本公开描述了示例应用内的多个部件的组装，包括小型履带式装载机10的主减速器20的组装。然而，本文中描述的组装产品和方法不限于小型履带式装载机、主减速器或任何特定机器或单元，而是通常适用于其中需要提供用于旋转、循环或平移组件的特定位置设置的组装产品。

如上所述，可以在各种应用中采用本文中所述的组装产品和方法。参照图2，当前示例涉及作为组件的主减速器20。主减速器20的所示的部分包括出于当前描述目的而详细例示的多个部件。一个部件是心轴38，心轴38通过呈托架42形式的其他部件支撑输出壳体40。呈轴承组件44、46形式的附加部件支撑输出壳体40，以相对于托架42旋转。在这个示例中，轴承组件44、46包括圆锥滚子轴承。心轴38固定于小型履带式装载机10的底盘12，而输出壳体40可旋转并且与用于驱动履带26的主动链轮22联接。托架42是行星齿轮组50的一部分。行星齿轮组50的齿圈52形成输出壳体40的一部分，并且在该示例中，是与输出壳体40的输出凸缘54连接的单独工件。行星齿轮组50包括太阳齿轮55并且包括安装在托架42上的行星齿轮56。行星齿轮56与太阳齿轮55和齿圈52啮合。应该清楚，行星齿轮组50被配置成驱动齿圈52进行旋转并且将其与输出凸缘54和主动链轮22一起驱动，以推进履带26。

心轴38包括呈中空圆柱形延伸部分形式的轴58。轴58具有外表面60，外表面60包括与轴58的末端端部64相邻的花键部分62。心轴38还包括安装凸缘68，安装凸缘68是盘形的并且具有诸如通过螺栓(未示出)将心轴38附接于底盘12的多个开口70。轴58从安装凸缘68伸出到其末端端部64。托架42包括主体72，主体72是环形形状并且包括用于安装行星齿轮组50的行星齿轮56的多个开口74。延伸部76从主体72伸出到末端端部78。延伸部76形成为中空圆柱形形状，在主体72和延伸部76的接合点形成肩部80。延伸部76包括内表面82，内表面82包括与心轴38的花键部分62配合的花键部分84。当心轴38的轴58被插入延伸部76中时，花键部分62、84配合，以过盈配合彼此接合，并且通过心轴38保持托架42不旋转。

输出壳体40包括支撑部分86，支撑部分86从输出凸缘54向内伸出，从而形成通过分隔件91分离的一对凹穴88、90，分隔件91向内在凹穴88、90之间伸出并且呈环形形状。在这个示例中，分隔件91是输出壳体40的一体部分。轴承组件44、46被包含在输出壳体40的支撑部分86和托架42的延伸部76之间。在心轴38安装于底盘12的情况下，轴承组件44位于小型履带式装载机10上的轴承组件46的外侧。轴承组件44包括设置在凹穴88中的轴承外座圈92和设置在延伸部76上的具有滚子96的轴承内座圈94。足以围绕轴承内座圈94的外周的多个滚子96被保持架98包括并保持在轴承内座圈94上。滚子96在轴承内座圈94和轴承外座圈92之间滚动，并且将输出壳体40和主动链轮22旋转地支撑在托架42上并且通过托架42旋转地支撑在心轴38上。类似地，轴承组件46包括设置在凹穴90中的轴承外座圈102和设置在延伸部76上的具有滚子106的轴承内座圈104。足以围绕轴承内座圈104的外周的多个滚子106被保持架108包括并保持在轴承内座圈104上。滚子106在轴承内座圈104和轴承外座圈102之间滚动，并且还将输出壳体40和主动链轮22旋转地支撑在托架42上并且通过托架42旋转地支撑在心轴38上。滚子96、106是锥形的并且相对于旋转轴105成角度地设置，使得滚子96、106朝向彼此倾斜。

轴承组件44、46相对于彼此的位置设置确定了心轴38和主动链轮22之间会存在的端部窜动的量和/或施加到轴承组件44、46的预载荷的量。通常，通过增加轴承内座圈104的分隔距离，使端部窜动增加(或者使预载荷减小)，并且通过使轴承内座圈94、104的分隔距离减小，使预载荷增加(或者使端部窜动减少)。这是由于辊96、106以如以上提到的角度定向。在当前示例中，不期望发生端部窜动，但是替代地，轴承组件被预加载。因此，轴承内座圈94相对于其他轴承内座圈104的位置设置被设置成，使得滚子96被压在轴承外座圈92和轴承内座圈94之间并且辊106被压在轴承外座圈102和轴承内座圈104之间。预载荷的目的是将滚子96、106全都与其相应的轴承内座圈92、102和其相应的轴承外座圈94、104接触，以将载荷分布于滚子96、106之中。同时，不期望预加载过大。在这些约束条件内，在进行组装时，检查轴承的位置设置，并且在必要时在完成最初组装之前进行调节。也可在维护期间的稍后时间重复进行该过程。

参照图3，在将轴58插入托架42之前，检查和调节轴承组件46的位置。在这个阶段，轴承组件46滑动配合到延伸部76上，并且可以容易地移除并且调节其位置。在当前示例中，实现位置设置是由垫片110(或垫片组)确定的，垫片110设置在轴承内座圈94、104之间以及延伸部76上。应当理解，由于各个部件在容差范围内的变化，对于不同各个组件而言，提供所期望位置设置的垫片110的宽度112是不同的。在其他示例中，填隙可涉及除了添加或移除垫片之外的动作。例如，填隙可包括在部件中添加或去除材料、使用螺纹来调节位置、使用螺钉或膨胀或收缩装置以调节间隔或者使用其他类型的分隔机构。

参照图4，当进行产品组装时，组装多个部件的过程200开始于202。在当前示例中，获得了呈托架42形式的第一部件。在步骤204中，呈轴承组件44形式的另一个部件被压到托架42的延伸部42上，如图2所示。结果，轴承内座圈94抵靠肩部80设置。轴承内座圈94和延伸部76之间的过盈配合将轴承组件44保持在抵靠肩部80的位置。进行到步骤206，轴承外座圈92、102组装到输出壳体40上，分别在凹穴88、90中。应该清楚，步骤204和206的顺序可颠倒。在步骤208，带有轴承内座圈92、102的输出壳体40利用轴承组件44组装于托架42，使得滚子96接触轴承外座圈92和轴承内座圈94。在步骤210，轴承组件46滑动到托架42的延伸部76上，使得滚子106接触轴承外座圈102和轴承内座圈104。在步骤210，在轴承内座圈94和延伸部76之间提供滑动配合，使得轴承组件46可移除地设置在托架42上。

在轴承组件44、46都设置在托架42的延伸部76上的情况下，在步骤212，可以检查轴承组件46相对于轴承组件44的位置。这是在将心轴38添加到组件之前进行的，如图3所示。应该注意，在步骤212，轴承内座圈94、104之间的空间可以包含初始垫片110(或多个垫片)。在其他示例中，轴承内座圈94、104之间的空间可以敞露，不带垫片110。可使用固定装置(未示出)将托架42相对于输出壳体40保持就位。使用仪表(未示出)来测量或以其他方式检查轴承内座圈104相对于轴承内座圈94的位置。该仪表可被构造成快速识别垫片110(或垫片组)，在产品被完全组装好时，垫片110将导致所期望的预载荷或端部窜动。当位置检查确定需要调节轴承组件46时，进程200前进至步骤214。当位置检查确定轴承组件46在可接受的位置范围内时，进程200结束于222。

在进行至步骤214的情况下，从托架42的延伸部76拆下轴承组件46。在该示例中，另选地，轴承组件46可被描述性称为可移除部件。在步骤216中，在步骤212中识别的垫片110(或垫片组)滑动到托架42的延伸部76上并且抵靠轴承内座圈94定位。在初始垫片110(或垫片组)就位并且需要减小间隔的其他示例中，如步骤212中识别地，可移除一个垫片或多个垫片。在步骤218中，轴承组件46再次滑动到托架42的延伸部76上，因识别的垫片110，赋予位置调节。进行到步骤220，将心轴38添加到组件中，使轴58压入延伸部76中。心轴38的花键部分62与托架42的花键部分84配合，形成心轴38和托架42之间的过盈配合。另外，心轴38和托架42之间的过盈配合迫使延伸部76通过扩张/变大而反应，从而造成延伸部76和轴承内座圈104之间的过盈配合。结果，轴承内座圈104在外表面60上锁定就位。因此，心轴38和托架42之间的过盈配合被配置成使托架42变大，从而在托架42和轴承组件46之间形成过盈配合，并且在步骤222中，进程200结束。在这个示例中，心轴38可以描述性地称为强制部件，并且另选地，托架42可被描述为反应部件。应当理解，心轴38、轴承组件46和托架42是分别是起到迫使反应、其次因反应而被固定以及对力做出反应的作用的部件的示例。

通过上述示例，组装产品包括在所描述示例中呈托架形式的第一部件。在所描述示例中呈轴承形式的第二部件被配置成与第一部件配合，并且可从第一部件移除，以便进行位置调节。在所描述示例中呈心轴形式的第三部件被配置成与第一部件配合，并且通过第一过盈配合与其接合。第一过盈配合被配置成在第一部件中赋予使得在第一部件和第二部件之间形成第二过盈配合的总反应。

本文中使用的术语只是出于描述特定实施方式的目的，不旨在是限制本公开。如本文中使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”也旨在包括复数形式，除非上下文另外清楚指示。还应该理解，术语“包括”和/或其变型当在本说明书中使用时指定存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件，但并不排除存在或附加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组。

已经出于例示和描述的目的展示了本公开的描述，但是该描述并不旨在是排他性的或限于所公开形式的公开内容。在不脱离本公开的范围和精神的情况下，许多修改形式和变形形式对于本领域的普通技术人员将是显而易见的。为了最好地解释本公开的原理及其实际应用并且使本领域的其他普通技术人员能够理解本公开并且识别所描述示例的替代形式、修改形式和变形形式，选择和描述本文中的明确引用的实施方式。因此，除了明确描述的那些之外的各种实施方式和实现方式在以下权利要求书的范围内。