一种曲轴凸轮轴中心距测量装置检测部结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种曲轴凸轮轴中心距测量装置检测部结构，所述检测部具有一个安装平面，安装平面外凸固定形成有轴心线相互平行的一个曲轴检测套筒和一个凸轮轴孔检测圆柱，曲轴检测套筒内表面上设置有曲轴表面检测位移传感器，凸轮轴孔检测圆柱外表面设置有凸轮轴孔表面检测位移传感器，其特征在于，所述安装平面外还外凸安装固定有至少三块呈三角形分布的基准面定位块，三块基准面定位块均对应布置于待检测的曲轴箱左箱体安装端面轮廓线上，三块基准面定位块外表面位于和曲轴检测套筒轴心线垂直的同一平面上。本实用新型具有结构简单，能够更加利于提高检测基准的可靠性，同时方便位移传感器的安装以及导线走线等优点。
【专利说明】
一种曲轴凸轮轴中心距测量装置检测部结构
技术领域
[0001]本实用新型涉及摩托车发动机曲轴箱装配领域，特别的涉及一种曲轴凸轮轴中心距测量装置检测部结构。
【背景技术】
[0002]CG发动机是一款专用于摩托车的靠凸轮配合顶杆实现气门的打开或关闭的发动机，故又称顶杆发动机。CG发动机中，曲轴和凸轮轴并列间隔设置，曲轴端部套接设置有正时主动齿轮，凸轮轴固定设置且凸轮轴上可转动地配合一个凸轮，凸轮外一端套设固定有和正时主动齿轮相啮合的正时从动齿轮，凸轮通过下摇臂连接顶杆，顶杆通过上摇臂连接气门并将曲轴的动力传递到气门，进而带动气门运动，使其跟随曲轴的转动配合实现气门的开闭，实现发动机连续做功。
[0003]传统的CG系列发动机曲轴箱由左右两部分箱体组成，左右箱体分别单独加工。加工时左右箱体上各布置有I个曲轴轴承孔，而凸轮轴的两个安装孔均布置在左箱体上。因加工过程中存在形位公差，发动机合箱后曲轴与凸轮轴孔的中心距变化大。为保证合适的正时齿侧隙以能够更好地保证正时主动齿轮和正时从动齿轮之间的配合，CG发动机装配时，对应一个正时主动齿轮设计了多个组别具有不同跨棒距的正时从动齿轮。装配时，先将正时主动齿轮压装在曲轴上，再选择匹配的正时从动齿轮安装并完成齿轮配合。一般装配时，是靠人工凭借经验和手感的方式进行配齿。人工配齿稳定性差，不易保证侧隙，因齿轮侧隙不合适导致的正时异响故障率高。
[0004]
【申请人】曾申请过一种专利申请号为201410434212.0的CG发动机曲轴箱传动系统的装配方法，该方法在安装所述传动系统过程中，最后安装正时从动齿轮并完成正时从动齿轮和正时主动齿轮之间的配合，在安装正时从动齿轮过程中，先测量获取正时从动齿轮与正时主动齿轮之间中心距安装误差，再选取与中心距安装误差相匹配公差的正时从动齿轮与正时主动齿轮啮合安装。这样，可以一定程度上解决CG发动机在使用过程中正时齿轮产生的异响或嘯叫的问题，提高了 CG发动机的使用寿命。
[0005]但该专利技术的原理是采用机械式结构的检测装置，靠同轴度环规和同轴度塞规将待检测的物理对象(即曲轴外表面和凸轮轴安装孔内表面)转移到曲轴箱外部方便检测的位置，然后再采用塞尺进行检测，然后选取匹配的齿轮进行安装。这种方式仍然是采用人工操作，且靠个人进行机械测量，仍然容易产生误差，同时这种将被测量对象靠环规和塞规进行转移位置后进行测量的方式，也会由于环规和塞规自身误差的存在而加大被测数值误差，导致最终齿轮配对结果不精确，难以精确且有效地消除齿轮侧隙不合适导致的正时异响。
[0006]为了解决上述问题，
【申请人】考虑设计了一种曲轴凸轮轴中心距测量装置，其特点在于，所述曲轴凸轮轴中心距测量装置包括握持部和检测部，所述检测部具有一个安装平面，安装平面外凸固定形成有轴心线相互平行的一个曲轴检测套筒和一个凸轮轴孔检测圆柱，曲轴检测套筒内径大于待检测曲轴外径且在曲轴检测套筒内表面沿径向的两端各设置有一个曲轴表面检测位移传感器，凸轮轴孔检测圆柱外径小于待检测凸轮轴孔内径并在凸轮轴孔检测圆柱外表面径向的两端各设置有一个凸轮轴孔表面检测位移传感器，曲轴检测套筒和凸轮轴孔检测圆柱各自轴心线之间距离和待检测曲轴箱曲轴轴心线和凸轮轴轴心线距离一致，两个曲轴表面检测位移传感器和两个凸轮轴孔表面检测位移传感器均设置在曲轴检测套筒和凸轮轴孔检测圆柱各自轴心线共同所在的平面内。
[0007]这样，可以用于CG发动机曲轴箱传动齿轮装配过程中，实现对曲轴和凸轮轴轴心线距离的测量。具体使用时，先实现曲轴凸轮轴中心距测量装置中位移传感器检测初始值校准;然后采用曲轴凸轮轴中心距测量装置，靠曲轴表面检测位移传感器实现曲轴外周表面位置检测，同时靠凸轮轴孔表面检测位移传感器实现凸轮轴孔内表面位置检测，将位移传感器检测结果和校准初始值对比，可以得到曲轴和凸轮轴轴心线实际距离和设计距离的偏差值，进而就可以选择匹配的正时从动齿轮和正时主动齿轮配合，完成传动齿轮的安装，以更加有效地消除齿轮侧隙不合适导致的正时异响，延长发动机寿命。故本方法采用直接检测曲轴和凸轮轴孔轴心线偏差的方式来获取对应的齿轮进行安装，故方法过程更加简单，结果更加精确可靠；同时靠传位移传感器实现检测，靠计算机进行偏差比较和齿轮自动选择配对，实现了测量自动化，工人操作更加简单方便。
[0008]但其中，所述检测部结构，具体怎样设置，才能够更加利于保证检测基准的可靠性，同时方便位移传感器的安装以及导线走线成为有待考虑解决的问题。
【实用新型内容】
[0009]针对上述现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是:怎样提供一种结构简单，能够更加利于提高检测基准的可靠性，同时方便位移传感器的安装以及导线走线的曲轴凸轮轴中心距测量装置检测部结构。
[0010]为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案:
[0011]—种曲轴凸轮轴中心距测量装置检测部结构，所述检测部具有一个安装平面，安装平面外凸固定形成有轴心线相互平行的一个曲轴检测套筒和一个凸轮轴孔检测圆柱，曲轴检测套筒内表面上设置有曲轴表面检测位移传感器，凸轮轴孔检测圆柱外表面设置有凸轮轴孔表面检测位移传感器，其特征在于，所述安装平面外还外凸安装固定有至少三块呈三角形分布的基准面定位块，三块基准面定位块均对应布置于待检测的曲轴箱左箱体安装端面轮廓线上，三块基准面定位块外表面位于和曲轴检测套筒轴心线垂直的同一平面上。
[0012]这样，检测部中设置了基准面定位块，检测时靠三块基准面定位块外表面和待检测的曲轴箱左箱体安装端面轮廓线接触，实现基准面的定位，避免偏角误差，保证检测精度。
[0013]进一步地，曲轴表面检测位移传感器安装在曲轴表面检测位移传感器安装块上，曲轴表面检测位移传感器安装块再嵌合并靠螺钉固定到曲轴检测套筒内表面；以更好地方便曲轴表面检测位移传感器安装并避免检测干涉。同样的，凸轮轴孔表面检测位移传感器安装在凸轮轴孔表面检测位移传感器安装块上，凸轮轴孔表面检测位移传感器安装块再嵌合并靠螺钉固定到凸轮轴孔检测圆柱两侧外表面；以更好地方便凸轮轴孔表面检测位移传感器安装并避免检测干涉。
[0014]进一步地，凸轮轴孔检测圆柱为中空设置，以方便从装置内部走线。另外，作为优选，四个位移传感器均选择弹片接触式位移传感器，这样检测时靠弹片和被测对象接触产生的形变大小来反应出被测对象位置改变多少，确保了上述检测过程的可行性和检测精确度。
[0015]作为优化，所述检测部包括一个锥筒状的连接筒，连接筒大直径端内部垂直固定连接有一块安装板，安装板外表面形成所述安装平面，连接筒小直径端连接所述握持部。
[0016]这样，结构简单，节省材料，方便走线，且利于凸轮轴孔检测圆柱和曲轴检测套筒以及基准面定位块等构件在安装板上的安装固定。具体地说各构件安装结构可以优选如下，所述凸轮轴孔检测圆柱和曲轴检测套筒各自内端沿周向外凸形成安装凸肩，靠安装凸肩和安装板内表面限位并靠螺钉穿过安装凸肩和安装板实现固定，这样方便安装限位和装配固定。基准面定位块设置为倒T形结构，其较大一端外露于安装板外表面，较小一端配合到安装板上的定位块安装孔中，然后在定位块安装孔靠内一端设置一沉槽并嵌入配合一定位块连接板，基准面定位块和定位块连接板之间留有间隔并靠螺栓螺纹配合地穿过定位块连接板和基准面定位块内端轴心处实现固定并锁紧。这样，采用该结构可以巧妙地从内部固定基准面定位块，保证定位块外表面为整体平面以方便定位，同时该固定结构，具有固定操作方便且利用了定位块连接板的弹性实现了锁紧效果。
[0017]综上所述，本实用新型具有结构简单，能够更加利于提高检测基准的可靠性，同时方便位移传感器的安装以及导线走线等优点。
【附图说明】
[0018]图1为采用了本实用新型结构的曲轴凸轮轴中心距测量装置测量时的示意图。图中未显示计算机结构。
[0019]图2为图1中单独曲轴凸轮轴中心距测量装置的示意图。
[0020]图3为图2仰视方向的示意图。
[0021]图4为图1的曲轴凸轮轴中心距测量装置配合使用的曲轴凸轮轴中心距测量校准装置的结构示意图。
[0022]图5为图4的剖视图。
【具体实施方式】
[0023]下面结合一种采用了本实用新型的CG发动机曲轴箱传动齿轮装配测量辅具的最优实施方式及其附图对本实用新型作进一步的详细说明。
[0024]最优实施方式:如图1-5所示，一种CG发动机曲轴箱I传动齿轮装配测量辅具，包括曲轴凸轮轴中心距测量装置和曲轴凸轮轴中心距测量校准装置，所述曲轴凸轮轴中心距测量装置包括用于实现曲轴2外周表面位置检测的一组曲轴表面检测位移传感器和用于实现凸轮轴孔3内表面位置检测的一组凸轮轴孔表面检测位移传感器，各位移传感器均和一个计算机相连;所述曲轴凸轮轴中心距测量校准装置用于实现各位移传感器检测初始值校准。
[0025]这样，本辅具可以用于CG发动机曲轴箱传动齿轮装配过程中，在安装好曲轴之后，安装凸轮轴之前，实现对曲轴和凸轮轴轴心线距离的测量。具体使用时，先靠曲轴凸轮轴中心距测量校准装置实现曲轴凸轮轴中心距测量装置中位移传感器检测初始值校准;然后采用曲轴凸轮轴中心距测量装置，靠曲轴表面检测位移传感器实现曲轴外周表面位置检测，同时靠凸轮轴孔表面检测位移传感器实现凸轮轴孔内表面位置检测，将位移传感器检测结果和校准初始值对比，可以得到曲轴和凸轮轴轴心线实际距离和设计距离的偏差值，进而就可以选择匹配的正时从动齿轮和正时主动齿轮配合，完成传动齿轮的安装，以更加有效地消除齿轮侧隙不合适导致的正时异响，延长发动机寿命。故本方法采用直接检测曲轴和凸轮轴孔轴心线偏差的方式来获取对应的齿轮进行安装，故方法过程更加简单，结果更加精确可靠；同时靠传位移传感器实现检测，靠计算机进行偏差比较和齿轮自动选择配对，实现了测量自动化，工人操作更加简单方便。
[0026]本实施方式中，所述曲轴凸轮轴中心距测量装置包括握持部和检测部，所述检测部具有一个安装平面，安装平面外凸固定形成有轴心线相互平行的一个曲轴检测套筒4和一个凸轮轴孔检测圆柱5，曲轴检测套筒4内径大于待检测曲轴外径且在曲轴检测套筒内表面沿径向的两端各设置有一个曲轴表面检测位移传感器6，凸轮轴孔检测圆柱5外径小于待检测凸轮轴孔内径并在凸轮轴孔检测圆柱外表面径向的两端各设置有一个凸轮轴孔表面检测位移传感器7，曲轴检测套筒4和凸轮轴孔检测圆柱5各自轴心线之间距离和待检测曲轴箱曲轴轴心线和凸轮轴轴心线距离一致，两个曲轴表面检测位移传感器6和两个凸轮轴孔表面检测位移传感器7均设置在曲轴检测套筒4和凸轮轴孔检测圆柱5各自轴心线共同所在的平面内。
[0027]这样，检测部的凸轮轴孔检测圆柱和曲轴检测套筒以及握持部等结构的设置，方便位移传感器的安装和检测使用。设置了四个位移传感器且位置位于曲轴检测套筒和凸轮轴孔检测圆柱各自轴心线共同所在的平面内，这样，使其检测结果可以直接反应出曲轴和凸轮轴孔在轴心连线方向上的偏差大小，简化了齿轮配对计算过程并提高了配对准确性。
[0028]其中，两个曲轴表面检测位移传感器6各安装在一个曲轴表面检测位移传感器安装块上，曲轴表面检测位移传感器安装块再嵌合并靠螺钉固定到曲轴检测套筒4内表面；以更好地方便曲轴表面检测位移传感器安装并避免检测干涉。同样的，两个凸轮轴孔表面检测位移传感器7各安装在一个凸轮轴孔表面检测位移传感器安装块上，凸轮轴孔表面检测位移传感器安装块再嵌合并靠螺钉固定到凸轮轴孔检测圆柱5两侧外表面；以更好地方便凸轮轴孔表面检测位移传感器安装并避免检测干涉。其中，凸轮轴孔检测圆柱5为中空设置，以方便从装置内部走线。另外，本实施方式中，四个位移传感器均选择弹片接触式位移传感器，这样检测时靠弹片和被测对象接触产生的形变大小来反应出被测对象位置改变多少，确保了上述检测过程的可行性和检测精确度。另外，具体实施时，曲轴表面检测位移传感器安装块靠近曲轴检测套筒开口一端还覆盖安装固定有一个曲轴表面检测位移传感器保护块，所述曲轴表面检测位移传感器保护块上设置有探头让孔，曲轴表面检测位移传感器具有弹片结构的外凸弧形的探头，探头外表面中部位置露出于探头让孔;这样，可以避免使用时探头容易受撞击而损坏或影响测量角度。另外，实际检测时，在读取位移传感器读数过程中，可以手持被检测曲轴下端水平旋转，然后检测出曲轴周向表面不同位置的数值后再取平均值进行计算，更好地保证检测结果的精确性。
[0029]本实施方式中，所述安装平面外还外凸安装固定有至少三块呈三角形分布的基准面定位块8，三块基准面定位块8均对应布置于待检测的曲轴箱左箱体安装端面轮廓线上，三块基准面定位块8外表面位于和曲轴检测套筒轴心线垂直的同一平面上。
[0030]这样，检测时靠三块基准面定位块外表面和待检测的曲轴箱左箱体安装端面轮廓线接触，实现基准面的定位，避免偏角误差，保证检测精度。
[0031 ]其中，所述检测部包括一个锥筒状的连接筒9，连接筒9大直径端内部垂直固定连接有一块安装板10，安装板10外表面形成所述安装平面，连接筒9小直径端连接所述握持部。
[0032]这样，结构简单，节省材料，方便走线，且利于凸轮轴孔检测圆柱和曲轴检测套筒以及基准面定位块等构件在安装板上的安装固定。
[0033]具体地说各构件安装结构可以优选如下，所述凸轮轴孔检测圆柱和曲轴检测套筒各自内端沿周向外凸形成安装凸肩，靠安装凸肩和安装板内表面限位并靠螺钉穿过安装凸肩和安装板实现固定，这样方便安装限位和装配固定。基准面定位块8设置为倒T形结构，其较大一端外露于安装板外表面，较小一端配合到安装板上的定位块安装孔中，然后在定位块安装孔靠内一端设置一沉槽并嵌入配合一定位块连接板19，基准面定位块8和定位块连接板19之间留有间隔并靠螺栓螺纹配合地穿过定位块连接板19和基准面定位块8内端轴心处实现固定并锁紧。这样，采用该结构可以巧妙地从内部固定基准面定位块，保证定位块外表面为整体平面以方便定位，同时该固定结构，具有固定操作方便且利用了定位块连接板的弹性实现了锁紧效果。
[0034]其中，所述握持部包括一个能够供手握持的握持套筒20，握持套筒20—端和检测部的连接筒相连接且内部连通设置，另一端端口处嵌设有数据线接头11，数据线接头11内端通过数据线和四个位移传感器相连，数据接头外端设置有接口用于和计算机相连。
[0035]这样，采用握持套筒降低了重量，方便装置的握持，同时利于从装置内部走线，提高对连接导线保护效果。
[0036]其中，所述握持套筒20设置数据线接头一端还设置有挂钩12。这样，方便测量装置未使用时可以悬挂放置。
[0037]其中，所述曲轴凸轮轴中心距测量校准装置包括一个校准基础安装块13，校准基础安装块13同侧设置有一个呈圆柱状的曲轴模拟柱14和一个凸轮轴模拟孔15，曲轴模拟柱14具有直径最大的一段曲轴模拟段，曲轴模拟段和待检测曲轴设计外径一致，凸轮轴模拟孔15内径和待检测凸轮轴孔设计内径一致，曲轴模拟柱14和凸轮轴模拟孔15轴心线位置和待检测曲轴箱的曲轴和凸轮轴轴心线设计位置对应一致。
[0038]这样，可以靠该校准装置实现测量装置各位移传感器初始值的校准，校准时，将曲轴检测套筒对应套接到曲轴模拟柱，同时将凸轮轴孔检测圆柱对应插入到凸轮轴模拟孔内，即可检测出位移传感器的校准初始值，方便和后续测量值比较得出偏差。这样，采用检测偏差的形式来反应轴心线中心距变化情况，更加精确可靠。
[0039]其中，校准基础安装块13为矩形块状结构，校准基础安装块13中部设置有一个曲轴模拟柱安装孔，所述曲轴模拟柱14位于曲轴模拟柱安装孔中部位置，曲轴模拟柱14一端沿周向外凸形成有安装圆盘并靠安装圆盘采用螺钉固定在曲轴模拟柱安装孔一端的校准基础安装块背侧表面上，曲轴模拟柱14外端露出曲轴模拟柱安装孔并使得曲轴模拟段位于曲轴模拟柱安装孔内部。
[0040]这样，方便曲轴模拟柱的设置使其曲轴模拟段位置和凸轮轴模拟孔位置对应，保证检测精确，且具有结构简单，安装连接方便快捷的优点。
[0041]其中，所述校准基础安装块13背侧表面靠近曲轴模拟柱安装孔处还外凸形成有两个定位柱16，所述定位柱16和安装圆盘上的定位孔配合实现对安装圆盘的定位。这样，更加方便保证安装后曲轴模拟柱安装位置的精确度，保证校准可靠性。
[0042]其中，校准基础安装块背侧四角处还垂直向外固定设置有四个支脚17，支脚17高度一致且高于安装圆盘厚度。这样，靠支脚能够更好地保证校准基础安装块放置的水平线，方便校准操作。进一步地，四个支脚17靠轴心处的支脚固定螺栓固定到校准基础安装块上，使其固定方便快捷可靠。
[0043]其中，所述校准基础安装块13正面呈三角形分布固定有三个端面定位块18，端面定位块18外表面构成位于同一平面的校准平面。这样，校准时，靠三个端面定位块外表面构成的校准平面实现校准基础面定位，保证校准效果可靠。进一步地，曲轴模拟柱露出曲轴模拟柱安装孔的外端倒有圆角，方便曲轴检测套筒的校准插入，避免直棱角在曲轴检测套筒插入时容易接触到位移传感器造成刮伤。
[0044]综上所述，上述辅具具有检测操作更方便，自动化程度更高，检测误差更小，结果更精确可靠的优点，使其用于CG发动机传动齿轮辅助装配，能够更加有效地消除齿轮侧隙不合适导致的正时异响，提高装配效率，提高发动机合格率，延长发动机寿命。
【主权项】
1.一种曲轴凸轮轴中心距测量装置检测部结构，所述检测部具有一个安装平面，安装平面外凸固定形成有轴心线相互平行的一个曲轴检测套筒和一个凸轮轴孔检测圆柱，曲轴检测套筒内表面上设置有曲轴表面检测位移传感器，凸轮轴孔检测圆柱外表面设置有凸轮轴孔表面检测位移传感器，其特征在于，所述安装平面外还外凸安装固定有至少三块呈三角形分布的基准面定位块，三块基准面定位块均对应布置于待检测的曲轴箱左箱体安装端面轮廓线上，三块基准面定位块外表面位于和曲轴检测套筒轴心线垂直的同一平面上。2.如权利要求1所述的曲轴凸轮轴中心距测量装置检测部结构，其特征在于，曲轴表面检测位移传感器安装在曲轴表面检测位移传感器安装块上，曲轴表面检测位移传感器安装块再嵌合并靠螺钉固定到曲轴检测套筒内表面。3.如权利要求1所述的曲轴凸轮轴中心距测量装置检测部结构，其特征在于，凸轮轴孔表面检测位移传感器安装在凸轮轴孔表面检测位移传感器安装块上，凸轮轴孔表面检测位移传感器安装块再嵌合并靠螺钉固定到凸轮轴孔检测圆柱两侧外表面。4.如权利要求1所述的曲轴凸轮轴中心距测量装置检测部结构，其特征在于，凸轮轴孔检测圆柱为中空设置。5.如权利要求1所述的曲轴凸轮轴中心距测量装置检测部结构，其特征在于，所述检测部包括一个锥筒状的连接筒，连接筒大直径端内部垂直固定连接有一块安装板，安装板外表面形成所述安装平面，连接筒小直径端连接握持部。6.如权利要求5所述的曲轴凸轮轴中心距测量装置检测部结构，其特征在于，所述凸轮轴孔检测圆柱和曲轴检测套筒各自内端沿周向外凸形成安装凸肩，靠安装凸肩和安装板内表面限位并靠螺钉穿过安装凸肩和安装板实现固定。7.如权利要求5所述的曲轴凸轮轴中心距测量装置检测部结构，其特征在于，基准面定位块设置为倒T形结构，其较大一端外露于安装板外表面，较小一端配合到安装板上的定位块安装孔中，然后在定位块安装孔靠内一端设置一沉槽并嵌入配合一定位块连接板，基准面定位块和定位块连接板之间留有间隔并靠螺栓螺纹配合地穿过定位块连接板和基准面定位块内端轴心处实现固定并锁紧。
【文档编号】G01B21/16GK205482889SQ201620126750
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年2月18日
【发明人】唐勇, 张瑜, 陈永全, 陈果
【申请人】力帆实业(集团)股份有限公司