工装系统和用于装配车辆传动系部件的方法与流程

工装系统和用于装配车辆传动系部件的方法
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求2020年7月6日递交的第63/048,382号美国临时专利申请的权益，其公开内容通过引用如同完全详细阐述一样并入在本文中。
技术领域
3.本公开涉及一种工装系统和用于装配车辆传动系部件且更具体地用于装配车辆传动系部件的轴承的方法。


背景技术：

4.本节中的陈述仅提供涉及本公开的背景信息，并且可能不构成现有技术。
5.传动系部件可包括由轴承支撑的旋转部件(例如，轴、输入小齿轮、齿圈)。例如，桥组件通常包括由一个或多个输入小齿轮轴承支撑的输入小齿轮和由一个或多个齿圈轴承支撑的齿圈。这种轴承通常包括由内轴承座圈和外轴承座圈包围的多个轴承元件(例如，锥形滚子)。内轴承座圈和外轴承座圈通常是与旋转部件分离的部件，并且整个轴承组件(即，内座圈、外座圈和轴承元件)作为单元被安装到旋转部件上或安装到外壳中，旋转部件之后插入到该外壳中。尽管这种配置可能适于某些应用，但这种配置的装配可能是困难的或昂贵的，并且涉及的零件的数量可能使其难以符合其他应用的减少空间的需求。
6.在某些其它应用中，轴承元件是轴承球，并且内轴承座圈或外轴承座圈被加工成旋转部件，从而内轴承座圈或外轴承座圈对旋转部件而言是一体的。然而，这种配置的装配可能是困难的且昂贵的，并且通常需要用手将轴承元件和相对的轴承座圈装配到旋转部件上，并且可能需要在旋转部件被定位在外壳中的同时装配轴承。
7.本公开采用解决为典型的传动系部件装配轴承的这些及其它问题。


技术实现要素：

8.本节提供本公开的总体概述，并不是对其全部范围或所有其特征的全面公开。
9.在一形式中，装配车辆传动系部件的方法包括提供旋转部件，所述旋转部件具有部件主体、多个齿轮齿和第一轴承座圈。所述部件主体具有旋转轴线。所述齿轮齿和所述第一轴承座圈固定地联接到所述部件主体。所述方法进一步包括提供第二轴承座圈的第一座圈构件，将所述旋转部件和所述第二轴承座圈的所述第一座圈构件定位在第一装配固定件上，使得所述第二轴承座圈的所述第一座圈构件与所述第一轴承座圈同心地位于所述第一装配固定件上。所述方法进一步包括使所述第二轴承座圈的所述第一座圈构件相对于所述第一轴承座圈沿所述旋转轴线偏移，并提供具有多个轴承球和多个间隔件的环形轴承装置，每个所述间隔件被设置在相关的一对所述轴承球之间。所述方法进一步包括定位所述环形轴承装置，使得所述轴承球的中心沿绕所述旋转轴线同心地设置的加载圆柱体(loading cylinder)分布。所述方法进一步包括移动所述环形轴承装置，以使所述多个轴承球坐落在所述第一轴承座圈中，并且所述轴承球的所述中心沿绕所述旋转轴线同心地设
置的安装圆(installation circle)分布，所述安装圆：a)如果所述第一轴承座圈是轴承组件的外轴承座圈，则直径大于所述加载圆柱体的直径；或b)如果所述第一轴承座圈是轴承组件的内轴承座圈，则直径小于所述加载圆柱体的直径。根据各种替代形式：所述方法进一步包括将所述多个轴承球和所述多个间隔件在第二装配固定件上布置成所述环形轴承装置，使得所述轴承球的所述中心沿阶段性圆柱体(staging cylinder)分布，所述阶段性圆柱体具有的直径等于所述加载圆柱体的直径，以及在将所述环形轴承装置绕所述旋转轴线同心地定位之前，从所述第二装配固定件移出所述环形轴承装置；所述加载圆柱体的直径小于所述安装圆的直径，其中当所述环形轴承装置的所述轴承球的所述中心沿所述加载圆柱体分布时，所述多个轴承球包括一组第一球和一组第二球，其中所述第一球从所述第二球轴向地偏移，并且其中每个第一球周向地设置在相应的一对所述第二球之间；所述第一轴承座圈与所述部件主体整体地且一体地形成；所述多个齿轮齿与所述部件主体整体地且一体地形成；提供所述环形轴承装置包括将所述轴承球和所述间隔件在第二装配固定件上布置成所述环形轴承装置；定位所述环形轴承装置包括操作机械臂以将所述环形轴承装置从所述第二装配固定件移动到所述第一装配固定件；使所述第二轴承座圈的所述第一座圈构件沿所述旋转轴线偏移包括降低所述第二轴承座圈的所述第一座圈构件，并且其中移动所述环形轴承装置以使所述多个轴承球坐落在所述第一轴承座圈中包括从保持器释放所述环形轴承装置使得所述环形轴承装置的所述轴承球和间隔件掉入所述第一轴承座圈中；所述方法进一步包括形成包括所述旋转部件、所述环形轴承装置以及所述第一座圈和所述第二座圈的子组件，其中所述子组件被配置为使得所述环形轴承装置的所述轴承球被设置在所述第一轴承座圈与所述第二轴承座圈的所述第一座圈构件之间、并抵接所述第一轴承座圈和所述第二轴承座圈的所述第一座圈构件；所述方法进一步包括将所述子组件作为单元安装到外壳，其中所述第二轴承座圈的所述第一座圈构件被直接安装到所述外壳。
10.在另一形式中，用于将子组件装配到外壳的工装系统包括第一装配固定件和装配机。所述子组件包括部件主体、多个齿轮齿、第一轴承座圈、第二轴承座圈的第一座圈构件和轴承装置。所述部件主体绕旋转轴线能旋转，所述多个齿轮齿和所述第一轴承座圈固定地联接到所述部件主体。所述第二轴承座圈的所述第一座圈构件绕所述旋转轴线同心地设置。所述轴承装置包括多个轴承球和多个间隔件。每个所述间隔件设置在相邻的一对所述轴承球之间。所述第一装配固定件包括第一支撑结构和第二支撑结构。所述第一支撑结构被配置为支撑所述旋转部件。所述第二支撑结构被配置为绕所述旋转部件的所述旋转轴线同心地支撑所述第二轴承座圈的所述第一座圈构件。所述第二支撑结构相对于所述第一支撑结构在第一支撑位置与第二支撑位置之间能移动。所述第二支撑结构在所述第一支撑位置与所述第二支撑位置之间的移动使所述第二轴承座圈的所述第一座圈构件相对于所述第一轴承座圈沿所述旋转轴线平移。所述装配机包括第一对准构件和第二对准构件。所述第一对准构件限定加载轴线和绕所述加载轴线同心地设置的第一圆柱形对准表面。所述第二对准构件绕所述加载轴线同心地设置，并具有被配置为抵接所述第一座圈构件的轴向端的座圈抵接表面。所述第二对准构件相对于所述第一对准构件沿所述加载轴线在第一位置与第二位置之间能移动。所述第一圆柱形对准表面和所述第二对准构件协作以限定环形室，所述环形室被配置为接纳所述轴承装置，使得所述多个轴承球和所述多个间隔件被设置成绕所述加载轴线居中的环形轴承装置。当所述第二对准构件在所述第二位置中时，所
述第一圆柱形对准表面的端部和所述第二对准构件的端部比当所述第二对准构件在所述第一位置中时间隔开更大的距离，使得当在所述第一位置中时所述环形轴承装置被保持在所述环形室中，并且当在所述第二位置中时所述环形轴承装置通过所述第一圆柱形对准表面的所述端部与所述第二对准构件的所述端部之间的环形间隙自由离开所述环形室。根据各种替代形式：所述第一圆柱形对准表面的直径：a)如果所述第一轴承座圈是轴承组件的内轴承座圈，则等于或大于所述第一轴承座圈的端部的直径，或b)如果所述第一轴承座圈是轴承组件的外轴承座圈，则等于或小于所述第一轴承座圈的端部的直径；所述第二对准构件绕所述第一圆柱形对准表面设置，并且所述第二对准构件包括斜坡，所述斜坡朝所述第二对准构件的所述端部径向向内渐缩；所述装配机进一步包括同心地设置在所述第一圆柱形对准表面与所述第二对准构件之间的推进套筒，所述推进套筒相对于所述第一对准构件和所述第二对准构件沿所述加载轴线在回收位置与延伸位置之间能移动，其中在所述延伸位置中，所述推进套筒比当在所述回收位置中时被进一步设置到所述环形室中；所述装配机进一步包括第一偏压构件和第二偏压构件，所述第一偏压构件相对于所述推进套筒在第一轴线方向上偏压所述第一对准构件，所述第二偏压构件相对于所述推进套筒在所述第一轴线方向上偏压所述第二对准构件；所述第一圆柱形对准表面绕所述第二对准构件设置，并且所述第二对准构件包括斜坡，所述斜坡朝所述第二对准构件的所述端部径向向外渐缩；所述装配机进一步包括同心地设置在所述第一圆柱形对准表面与所述第二对准构件之间的推进套筒，所述推进套筒相对于所述第一对准构件和所述第二对准构件沿所述加载轴线在回收位置与延伸位置之间能移动，其中在所述延伸位置中，所述推进套筒比当在所述回收位置中被进一步设置到所述环形室中；所述装配机进一步包括第一偏压构件和第二偏压构件，所述第一偏压构件相对于所述推进套筒在第一轴线方向上偏压所述第一对准构件，所述第二偏压构件相对于所述推进套筒在所述第一轴线方向上偏压所述第二对准构件；所述装配机包括在第一夹持位置与第二夹持位置之间能移动的夹持构件，其中当所述夹持构件在所述第一夹持位置中时，所述夹持构件接合所述第二对准构件以将所述第二对准构件联接到所述第一对准构件，并且当所述夹持构件在所述第二夹持位置中时，所述夹持构件与所述第二对准构件脱离，并且所述第二对准构件与所述第一对准构件分离；所述装配机包括被配置为拾取并移动带有所述环形轴承装置的所述旋转部件的工具，且所述环形轴承装置被设置在所述第一轴承座圈与所述第二轴承座圈的所述第一座圈构件之间。
11.从本文提供的描述中，进一步的适用性范围将变得明显。应当理解，描述和具体示例仅旨在于例示的目的，并不旨在限制本公开的范围。
附图说明
12.为了使本公开可被更好地理解，现在将参考附图描述以示例的方式给出的其各种形式，其中：
13.图1是包括根据本公开教导装配的传动系部件的示例车辆的示意性平面视图；
14.图2是图1的传动系部件的剖视图；
15.图3是根据本公开教导的用于装配传动系部件的工装系统；
16.图4是图3的工装系统的工具组件的透视图；
17.图5是图4的工具组件的第一工具的透视图；
18.图6是图5的第一工具的放大透视图，例示有根据本公开教导的轴承元件的装置；
19.图7是图5和图6的第一工具的剖视图，例示处于根据本公开教导的轴承装配过程的第一位置中；
20.图8是类似于图7的第一工具的剖视图，例示处于根据本公开教导的轴承装配过程的第二位置中；
21.图9是类似于图8的第一工具的剖视图，例示处于根据本公开教导的轴承装配过程的第三位置中；
22.图10是图4的工具组件的第二工具的透视图；
23.图11是图5的第二工具的放大透视图，例示有根据本公开教导的轴承元件的装置；
24.图12是图10和图11的第二工具的剖视图，例示处于根据本公开教导的轴承装配过程的第一位置中；
25.图13是类似于图12的第二工具的剖视图，例示处于根据本公开教导的轴承装配过程的第二位置中；
26.图14是类似于图13的第二工具的剖视图，例示处于根据本公开教导的轴承装配过程的第三位置中。
27.本文所描述的附图仅用于例示目的，并不旨在以任何方式限制本公开的范围。
具体实施方式
28.以下描述本质仅为示例性，并不旨在限制本公开、应用或用途。应当理解，在整个附图中，相应的附图标记表示相似或相应的部件和特征。
29.参考图1，具有根据本公开教导构造的示例性车辆传动系部件的车辆总体以附图标记10表示。在提供的特定示例中，车辆传动系部件是桥组件(并且更具体地，后桥组件)，但将理解，本公开的教导可应用于各种其他类型的车辆传动系部件，诸如动力输出单元和完全、部分或交替由例如电动机供电的驱动单元。
30.车辆10可以具有动力系12和传动线或传动系14。动力系12可以常规地构造并且可以包括动力源16和变速器18。动力源16可以被配置为提供推进力，并且可以包括例如内燃机和/或电动机。变速器18可以从动力源16接收推进力，并且可以将动力输出到传动系14。变速器18可以具有多种自动或手动选择的传动比。在提供的特定示例中传动系14是两轮、后轮驱动配置，但本领域技术人员将理解，本公开的教导适用于其它驱动系配置，包括四轮驱动配置、全轮驱动配置和前轮驱动配置。驱动系14可以包括传动轴20和桥组件22(例如，后桥组件)。传动轴20可以将变速器18联接到桥组件22，从而变速器18的旋转动力输出被桥组件22接收。桥组件22可以将旋转动力分配到一组驱动轮(例如，后车轮26)。
31.参考图2，桥组件22可以包括外壳组件30、输入小齿轮32、齿圈34、差速器组件36和一对桥轴38。在提供的示例中，桥组件22被构造为专利号为10,487,933的美国专利中描述的那样，其全部通过引用并入本文，尽管可以使用其他配置。总之，输入小齿轮32是可以能够绕第一轴线40旋转的旋转部件，而齿圈34是另一旋转部件并可以与差速器组件36一起绕可能横向于或垂直于第一轴线40的第二轴线42旋转。
32.外壳组件30限定差速器组件36被接纳到其中的差速器腔50。输入小齿轮32被接纳在差速器腔50中并包括轴52(即，部件主体)和靠近轴52的一个轴向端56的多个小齿轮齿54
(即，齿轮齿)。输入小齿轮32可以限定通过轴52的相对轴向端60打开的内腔58。输入小齿轮32可以驱动地联接到传动轴20(图1)以从其接收输入扭矩。
33.小齿轮轴承62支撑输入小齿轮32以相对于外壳组件30绕第一轴线40旋转。小齿轮轴承62可以具有内轴承座圈64、外轴承座圈66和绕第一轴线40周向地设置的多个小齿轮轴承元件68。在提供的示例中，小齿轮轴承元件68是球面轴承球68a(图6中标记的)和具有接合相邻的轴承球68a(图6中标记的)的凹面(未具体示出)的大体圆柱形的间隔件68b(图6中示出)，尽管可能使用其他配置。在提供的示例中，内轴承座圈64整体地且一体地形成(例如，加工)到输入小齿轮32的轴52中。外轴承座圈66绕内轴承座圈64设置。在提供的示例中，外轴承座圈66可以具有第一外座圈构件70和第二外座圈构件72。小齿轮轴承元件68设置在内轴承座圈64与外轴承座圈66之间，并且轴承球68a能够与内轴承座圈64和外轴承座圈66接触。
34.齿圈34被接纳在差速器腔50中并包括啮合地接合到小齿轮齿54的多个齿圈齿74。齿圈34可以是锥齿轮(例如，螺旋锥齿轮，诸如准双曲面齿轮)。
35.齿圈轴承78支撑齿圈34相对于外壳组件30绕第二轴线42旋转。齿圈轴承78具有外轴承座圈80、内轴承座圈82和多个齿圈轴承元件84。在提供的示例中，齿圈轴承元件84是球形的轴承球84a(图11中标记的)和具有接合相邻的轴承球84a(图11中标记的)的凹面(未具体示出)的大体圆柱形的间隔件84b(图11中示出)，尽管可能使用其他配置。内轴承座圈82在外轴承座圈80的径向内部，并且轴承球84a可以接触外轴承座圈80和内轴承座圈82。在提供的示例中，外轴承座圈80整体地且一体地形成(例如，加工)到齿圈34中。可替代地，外轴承座圈80可被配置为如专利号为10,487,933的美国专利中描述的一样，其第一座圈构件与齿圈34一体地形成，并且单独的第二座圈构件联接到齿圈34。返回到图2中提供的示例，内轴承座圈82可以包括第一内座圈构件86和第二内座圈构件88。
36.差速器组件36可以驱动地联接到桥轴38，桥轴38可以驱动地联接到车辆的驱动轮(例如，图1中示出的后轮26)，并且差速器组件36可以被配置为允许两桥轴38之间的速度差。在提供的示例中，齿圈34固定地联接到差速器组件的输入件92(例如，差速器壳体)以向其提供输入扭矩。
37.参考图3，例示用于装配诸如桥组件22(图2))的传动系部件的工装系统110。尽管参考后桥组件22描述，本领域技术人员将理解，本公开的教导适用于其它布置，例如，诸如前桥组件、中心差速器、动力输出单元或分动箱。工装系统110可以包括装配机114和多个装配固定件118。在提供的示例中，多个装配固定件118包括小齿轮固定件122、小齿轮轴承固定件126、齿圈固定件130和齿圈轴承固定件134。
38.装配机114包括定位设备138、联接到定位设备138的工具组件142(图4中示出)、以及与定位设备138和工具组件142(图4)通信的控制器146。控制器146被配置为操作定位设备138以移动工具组件142(图4)，并操作工具组件142(图4)以操纵以下描述的部件。在提供的示例中，定位设备138是自主多轴机械臂，并且工具组件142(图4)是末端执行器组件，尽管可以使用其他配置，例如，诸如机器人龙门架或升降辅助设备。装配机114可以包括安装件(mount)150，安装件150被配置为将定位设备138能移除地联接到工具组件142(图4)。安装件150可以被配置为将气动动力、真空吸力、电力和/或电信号供应到工具组件142(图4)。
39.参考图4，例示工具组件142的示例。工具组件142可以包括配合安装件210，配合安
装件210被配置为能移除地联接到安装件150(图3)以被定位设备138(图3)移动并从定位设备138接收压缩空气、真空吸力、电力和/或电信号。在提供的示例中，工具组件142还包括基部214、第一工具218(例如，第一末端执行器)、第二工具222(例如，第二末端执行器)、第三工具226(例如，第三末端执行器)和第四工具228(例如，第四末端执行器)。工具218，222，226，228和配合安装件210各自被联接到基部214的不同侧。
40.本领域技术人员将理解，本公开的教导适用于具有不同数量的联接到工具组件142的基部214的工具的配置，诸如由基部支撑的工具218、222、226、228中的仅一个、工具218、222、226、228中的任意两个、或工具218、222、226、228中的任意三个。在一可选择中，未具体示出，每个工具218、222、226、228都具有其各自的配合安装件210，并且定位设备138被配置为在工具218、222、226、228之间替换。在另一可选择的配置中，未具体示出，工装系统110可以包括不止一个定位设备，每个定位设备使工具218、222、226、228中的一个或多个移动。
41.参考图5和图6，第一工具218包括推进套筒310、内套筒312(本文中也被称为第一对准构件)、外套筒314、第二对准构件316和夹持设备318。推进套筒310固定地联接到基部214(图4)。推进套筒210绕第一加载轴线320设置并在与基部214(图4)相对的轴向端处具有推进表面322。推进套筒310可以限定居中在第一加载轴线320上的中心孔324。在提供的示例中，推进套筒310限定穿过推进套筒310的径向相对侧的一对槽326(图6中示出其中一个)。槽326开通至中心孔324并平行于第一加载轴线320纵向延伸。
42.内套筒312绕第一加载轴线320环形设置，并被接纳在推进套筒310的中心孔324内。内套筒312相对于推进套筒310能轴向平移。在提供的示例中，一对凸耳328联接到内套筒312的径向相对侧并从该径向相对侧径向向外延伸。每个凸耳328被接纳在推进套筒310的槽326的相应一个中，以允许推进套筒310与内套筒312之间的相对轴向移动并阻止推进套筒310与内套筒312之间的相对旋转。一个或多个偏压构件(例如，弹簧330)可以被定位为在轴向方向332上偏压内套筒210。在示出的示例中，包括两个弹簧330，每个弹簧接合对应一个凸耳328和推进套筒310。在一可选择的配置中，未具体示出，一个或多个弹簧330可以直接接合内套筒312和推进套筒310。在提供的示例中，内套筒312限定中心孔334，中心孔334被配置为从基部214(图4)接收真空吸力。
43.外套筒314绕推进套筒310同心地设置，并相对于推进套筒310能轴向平移。在提供的示例中，外套筒314限定穿过外套筒314的径向相对侧的一对槽336。一对凸耳338联接到推进套筒310的径向相对侧并从该径向相对侧径向向外延伸。每个凸耳338被接纳在外套筒314的槽336的相应一个中，以允许推进套筒310与外套筒314之间的相对轴向移动并阻止推进套筒310与外套筒314之间的相对旋转。一个或多个偏压构件(例如，弹簧340)可以被定位为在轴向方向332上偏压外套筒314。在提供的示例中，两个弹簧340接合对应一个凸耳338和外套筒314。在一可选择的配置中，未具体示出，一个或多个弹簧可以直接接合外套筒314和推进套筒310。
44.第二对准构件316是环形主体，其包括环形斜坡表面342、边沿(lip)344和下终端346。环形斜坡表面342可以可选地包括具有球面凹形形状的多个凹部343，从而每个凹部343接纳并安置对应的一个轴承球68a。
45.夹持设备318被配置为当第二对准构件316与外套筒314同心地设置时将第二对准
构件316可释放地联接到外套筒314。在提供的示例中，夹持设备318包括安装到外套筒314的外部的一对致动器348。每个致动器348被配置为使相应的夹持构件352在夹持位置与释放位置之间移动，在夹持位置中，夹持构件352抓取第二对准构件316的边沿344，在释放位置中，第二对准构件316相对于外套筒314轴向自由落下。在提供的示例中，致动器348可以使夹持构件352轴向移动并且使夹持构件352旋转以与边沿344接合和脱离，尽管可以使用其他运动。在提供的示例中，每个致动器348包括套筒349，套筒349限定槽351或轨道，在夹持构件352的轴353上的从动销(未具体示出)可以沿该槽351或轨道行进。轨道351沿套筒349轴向且周向延伸以使夹持构件352旋转。在提供的示例中，致动器348是气动的，尽管可以使用其他配置，例如，诸如电动的致动器。
46.参考图10和图11，第二工具222包括推进套筒410、外套筒412(本文中也被称为第一对准构件)、内套筒414、第二对准构件616和夹持设备418。推进套筒410固定地联接到基部214(图4)。推进套筒410绕第二加载轴线420设置并在与基部214(图4)相对的轴向端处具有推进表面422。推进套筒410可以限定与第二加载轴线420同轴的中心孔424。在提供的示例中，推进套筒410限定穿过推进套筒410的径向相对侧的一对槽426。槽426开通至中心孔424中并平行于第二加载轴线420纵向地延伸。
47.内套筒414绕第二加载轴线420环形设置，并被同心地接纳在推进套筒410的中心孔424内。内套筒414相对于推进套筒410能轴向平移。在提供的示例中，一对凸耳428联接到内套筒414的径向相对侧并从该径向相对侧径向向外延伸。每个凸耳428被接纳在推进套筒410的槽426的相应一个中，以允许推进套筒410与内套筒414之间的相对轴向移动并阻止推进套筒410与内套筒414之间的相对旋转。一个或多个偏压构件(例如，弹簧430)可以被定位为在轴向方向432上偏压内套筒414。在提供的示例中，包括两个弹簧430，每个弹簧接合对应一个凸耳428和推进套筒410。在可选择的配置中，未具体示出，一个或多个弹簧430可以直接接合内套筒414和推进套筒410。在提供的示例中，内套筒414限定中心孔434，并且夹持设备设置在中心孔434内。
48.第二对准构件416包括圆柱形主体436和环形斜坡表面438(图12中示出)。夹持设备418被配置为将第二对准构件416可释放地同心地联接到内套筒414。在提供的示例中，夹持设备418包括通过中心孔434被接纳并安装到内套筒414的致动器442。致动器442被配置为使夹持构件444在夹持位置(图12中示出)与释放位置(图10中示出)之间移动，在夹持位置中，夹持构件444延伸通过第二对准构件416的圆柱形主体436中的口446以抓取圆柱形主体436的边沿或表面448，在释放位置中，第二对准构件416相对于内套筒414轴向自由落下。在提供的示例中，致动器442可以使夹持构件444轴向地移动并且使夹持构件444旋转以与表面448接合以及脱离，尽管可以使用其他运动。在提供的示例中，致动器442和夹持构件444被构造为类似于以上描述的致动器348和夹持构件352。在提供的示例中，致动器442是气动的，尽管可以使用其他配置，例如，诸如电动的致动器。
49.外套筒412绕推进套筒410同心地设置，并相对于推进套筒410能轴向平移。在提供的示例中，外套筒限定穿过外套筒412的径向相对侧的一对槽450。一对凸耳452联接到推进套筒410的径向相对侧并从该径向相对侧径向向外延伸。每个凸耳452被接纳在外套筒412的槽450的相应一个中，以允许推进套筒410与外套筒412之间的相对轴向移动并阻止推进套筒410与外套筒412之间的相对旋转。一个或多个偏压构件(例如，弹簧454)可以被定位为
在轴向方向432上偏压外套筒412。在示出的示例中，包括两个弹簧454，每个弹簧454接合对应的一个凸耳338和外套筒314。在一可选择的配置中，未具体示出，一个或多个弹簧454可以直接接合外套筒412和推进套筒410。
50.返回图3，小齿轮固定件122包括绕小齿轮支撑轴线712设置的小齿轮支撑结构710(本文中也被称为第一支撑结构)和绕小齿轮支撑结构710同心地设置的座圈支撑结构714(本文中也被称为第二支撑结构)。如图7-图9中示出的，小齿轮支撑结构710具有小齿轮支撑表面716，小齿轮支撑表面716能够接合输入小齿轮32以支撑输入小齿轮32，使得输入小齿轮32的旋转轴线与小齿轮支撑轴线712同轴。在提供的示例中，小齿轮支撑表面716限定大体锥形形状的空腔，从而输入小齿轮32的小齿轮齿54由小齿轮支撑表面716支撑，尽管可以使用其他配置。
51.座圈支撑结构714包括环形座圈支撑表面718，环形座圈支撑表面718被配置为支撑与小齿轮支撑轴线712同轴的第一外座圈构件70。座圈支撑结构714相对于小齿轮支撑结构710轴向可移动。在提供的示例中，致动器720(图3)连接到座圈支撑结构714并被配置为使座圈支撑结构714在图7中示出的位置与图8中示出的位置之间沿小齿轮支撑轴线712移动。
52.致动器720可以是任何合适类型的线性致动器，例如，诸如气动活塞致动器或电磁阀致动器。在一可选的配置中，未具体示出，致动器720可以被配置为使小齿轮支撑结构710移动而同时座圈支撑结构714保持静止。在一可选的配置中，未具体示出，复位弹簧可以向图7中示出的位置轴向地偏压座圈支撑结构714，并且可以可选地省略致动器720，从而第一工具218可以接触并推动座圈支撑结构714，以克服复位弹簧并使座圈支撑结构714移动到图8中示出的位置。
53.返回图3，小齿轮轴承固定件126包括内圆柱体810和第二对准构件316。第二对准构件316可以绕内圆柱体810同心地设置以限定在轴承球68a(图6中标记的)与间隔件68b(图6中标记的)之间交替的小齿轮轴承元件68可以被布置于内的环形空间。当布置在内圆柱体810与第二对准构件316之间时，每个轴承球68a(图6中标记的)的中心和每个间隔件68b(图6中标记的)中心沿阶段性圆(staging circle)或阶段性圆柱体(staging cylinder)(未具体示出)分布，该阶段性圆或阶段性圆柱体具有比当如图2中示出的安装时小齿轮轴承元件68的中心分布所沿的圆(未具体示出)更大的直径。
54.参考图4，第三工具226包括第一抓取器510和第一保持设备512。第一抓取器510包括绕第三工具226的第三加载轴线516间隔的多个指514。指514相对于基部214可移动，并被配置为抓取并释放诸如第一外座圈构件70(图2)和第二外座圈构件72(图2)的部件。在提供的示例中，指514通过一个或多个气动致动器(未示出)移动，尽管可以使用其它配置，例如，诸如电动的致动器。
55.第一保持设备512被配置为接合并支撑输入小齿轮32(图2)以使输入小齿轮32与第三工具226一起运动。在提供的示例中，第一保持设备512包括设置在指514的径向内侧的真空盖518，尽管可以使用其它配置，例如，诸如附加的指(未示出)或磁体(未示出)。真空盖518限定抽吸口522。抽吸口522经由基部214与真空源(未示出)流体连通。真空盖518可以相对于基部214轴向地固定，或可以相对于基部214轴向可移动。真空盖518被配置为与输入小齿轮32(图2)的轴52的轴向端60(图2)形成密封，同时抽吸口522能够向内腔58(图2)提供吸
力以将输入小齿轮32(图2)固定到第三工具226。在一种可选的配置中，弹簧(未示出)可以相对于基部214轴向偏压真空盖518，从而真空盖518被偏压以与输入小齿轮(图2)密封接触。
56.第四工具228包括第二抓取器610和第二保持设备612。第二抓取器610包括绕第四工具228的第四加载轴线616间隔的多个指614。指614相对于基部214可移动，并被配置为抓取并释放诸如第一内座圈构件86(图2)和第二座圈构件88(图2)的部件。在提供的示例中，指614通过一个或多个气动致动器(未示出)移动，尽管可以使用其它配置，例如，诸如电动的致动器。第二保持设备612被配置为接合并支撑齿圈34(图2)以使齿圈34与第四工具228一起运动。在提供的示例中，第二保持设备612包括多个磁体618，每个磁体618安装在绕第四加载轴线616间隔的相应的气动缸体620上，尽管可以使用其它配置，例如，诸如附加的指(未示出)、磁体(未示出)或抽吸装置(未示出)。
57.参考图3，齿圈固定件130包括绕齿圈支撑轴线912设置的齿圈支撑结构910(本文中也被称为第一支撑结构)和座圈支撑结构914(本文中也被称为第二支撑结构)。齿圈支撑结构910绕座圈支撑结构914同心地设置。如图12-图14所示，齿圈支撑结构910具有齿圈支撑表面916，齿圈支撑表面916能够接合齿圈34以支撑齿圈34，从而齿圈34的旋转轴线与齿圈支撑轴线912同轴。在提供的示例中，齿圈支撑表面916限定大体锥形形状的空腔，从而齿圈34的齿74由齿圈支撑表面916支撑，尽管可以使用其他配置。
58.座圈支撑结构914包括座圈支撑表面918，座圈支撑表面918被配置为支撑居中在齿圈支撑轴线912上的第一内座圈构件86。座圈支撑结构914相对于齿圈支撑结构910轴向可移动。在提供的示例中，致动器920(图3)连接到座圈支撑结构914并被配置为使座圈支撑结构914在图12中示出的位置与图13中示出的位置之间沿齿圈支撑轴线912移动。致动器920可以是任何合适类型的线性致动器，例如，诸如气动活塞致动器或电磁阀致动器。在一可选的配置中，未具体示出，致动器920可以被配置为使齿圈支撑结构910移动而同时座圈支撑结构914保持静止。在一可选的配置中，未具体示出，复位弹簧可以向图12中示出的位置轴向偏压座圈支撑结构914，并且可以可选地省略致动器920，从而第二工具222可以接触并推动座圈支撑结构914，以克服复位弹簧并使座圈支撑结构914移动到图13中示出的位置。
59.返回图3，齿圈轴承固定件134包括外圆柱体1010和第二对准构件416。外圆柱体1010可以绕第二对准构件416同心地设置以限定在轴承球84a(图11中标记的)和间隔件84b(图11中标记的)之间交替的齿圈轴承元件84可以被布置于内的环形空间。当布置在外圆柱体1010与第二对准构件416之间时，每个轴承球84a(图11中标记的)的中心和每个间隔件84b(图11中标记的)的中心沿阶段性圆柱体(未具体示出)分布，该阶段性圆柱体具有比当如图2中示出的安装时齿圈轴承元件84的中心分布所沿的圆(未具体示出)更小的直径。当布置在外圆柱体1010与第二对准构件416之间时，相邻的轴承球84a(图11中标记的)沿轴承球84a(图11中标记的)的中心分布所沿的圆柱体彼此轴向偏移。换句换说，轴承球84a(图11中标记的)包括与一组第二球84a2(图11中标记的)轴向地偏移的一组第一球84a1(图11中标记的)，每个第一球84a1(图11中标记的)周向地设置在相应的一对第二球84a2(图11中标记的)之间。
60.返回图3，在操作中，控制器146可以操作定位设备138、工具组件142和固定件122，
130以如下更详细描述的绕输入小齿轮32装配小齿轮轴承62(图2)并将齿圈轴承78(图2)装配在齿圈34内。控制器146还可以可选地操作定位设备138和工具组件142以将装配有小齿轮轴承62(图2)的输入小齿轮32和装配有齿圈轴承78(图2)的齿圈34定位到外壳组件30内且在图2中示出的位置中。
61.在提供的示例中，小齿轮阶段性固定件(staging fixture)1110与外座圈66同轴地支撑输入小齿轮32，并且齿圈阶段性固定件1112与内轴承座圈82同轴地支撑齿圈34。外壳阶段性固定件1114能够可选地支撑外壳组件30。
62.参考图3和图4，描述工具组件142将输入小齿轮32与小齿轮轴承62(图2)装配的过程。输入小齿轮32和外轴承座圈66被定位在小齿轮阶段性固定件1110上，并且定位设备138将第三工具226移动为与输入小齿轮32同心。然后第一抓取器510能够抓取外轴承座圈66，同时输入小齿轮32通过第一保持设备512被固定到工具组件142。然后定位设备138可以使第三工具226移动，直到输入小齿轮32的旋转轴线与小齿轮固定件122的小齿轮支撑轴线712对准。然后第一保持设备512可以释放输入小齿轮32，从而输入小齿轮32被小齿轮支撑面716(图7)支撑，并且第一抓取器510可以释放外轴承座圈66，从而第一外座圈构件70被座圈支撑表面718(图7)与输入小齿轮32同心地支撑。然后第一抓取器510可以抓取第二外座圈构件72并将其从小齿轮固定件122移出。
63.如上讨论的，小齿轮轴承元件68被布置在小齿轮轴承固定件126中。第一工具218(没有第二对准构件316，这时第二对准构件316位于小齿轮轴承固定件126中)被移动为与小齿轮轴承固定件126同轴。启动夹持设备318以将第二对准元件316夹持到外套筒314。
64.参考图7-图9，随着第二对准构件316被夹持到外套筒314，第二对准构件316的面向内的圆柱形表面1210与内套筒312的面向外的圆柱形表面1214(即，圆柱形对准表面)间隔开，以限定环形加载室1218。面向内的圆柱形表面1210与面向外的圆柱形表面1214之间的距离稍大于每个轴承球68a的直径，从而当第二对准构件316被夹持到外套筒314时小齿轮轴承元件68的装置被接纳在环形加载室1218中。环形斜坡表面342倾斜为从面向内的圆柱形表面1210向内径向延伸到下终端346，以与面向外的圆柱形表面1214一起限定间隙1222。间隙1222小于每个轴承球68a和每个间隔件68b(图6中所示的)的直径，从而小齿轮轴承元件68被阻止从环形加载室1218掉落。然后如图7中所示，定位设备138(图3)能够将第一工具218移动到输入小齿轮32上方并与输入小齿轮32同轴。
65.致动器720(图3)可以被操作为使座圈支撑结构714相对于小齿轮支撑结构710轴向向下移动，以使第一外座圈构件70以图8中示出的方式从内轴承座圈64轴向地偏移。然后第一工具218可以轴向向下移动直到内套筒312接触内轴承座圈64的肩部1226。面向外的圆柱形表面1214具有的直径大致等于或稍大于内轴承座圈64的肩部1226。因此，轴承球68a的中心沿加载圆柱体或加载圆(loading circle)814(图6中示出的)分布，加载圆柱体或加载圆814具有的直径大于当如图9中所示坐落在内轴承座圈64中时轴承球68a的中心分布所沿的圆(未具体示出)的直径。在提供的示例中，加载圆柱体或加载圆814具有的直径等于相应的阶段性圆柱体(未具体示出)的直径。
66.推进套筒310和外套筒314可以继续轴向向下移动，同时内套筒312抵靠肩部1226保持静止，直到到达图8中示出的位置。在该位置中，第二对准构件316的轴向端面1238(即，座圈抵接表面)抵接第一外座圈构件70，并且间隙1222增大到大于轴承球68a和间隔件68b
(图6)的直径。由此，所齿轮轴承元件68被释放，并且可以在重力下由斜坡表面342引导掉入内轴承座圈64中。在提供的示例中，推进套筒310还可以相对于内套筒312和外套筒314继续向下移动(例如，到延伸位置)以将小齿轮轴承元件68推入内轴承座圈64中。
67.在小齿轮轴承元件68坐落在内轴承座圈64中之后，可以再次操作致动器720(图3)，同时第一工具218回收，以便使第一外座圈构件70向上移动以如图9中所示接合小齿轮轴承元件68。然后第一抓取器510(图4)可以将第二外座圈构件72(图3)放置在第一外座圈构件70的顶部上，并且第三工具226(图4)可以可选地使输入小齿轮32与装配的小齿轮轴承62(图2)一起作为子组件移动，诸如移动到外壳组件30(图3)中。
68.返回图3和图4，描述工具组件142装配齿圈34与齿圈轴承78(图2)的过程。齿圈34和内轴承座圈82被定位在齿圈阶段性固定件1112上，并且定位设备138使第四工具228移动为与齿圈34同轴。然后第二抓取器610可以抓取内轴承座圈82，同时齿圈34通过第二保持设备612被固定到工具组件142。然后定位设备138可以移动第四工具228，直到齿圈34的旋转轴线与齿圈固定件130的齿圈支撑轴线912对准。然后第二保持设备612可以释放齿圈34，从而齿圈34由齿圈支撑表面916(图12)支撑，并且第二抓取器610可以释放内轴承座圈82，从而第一内座圈构件86由座圈支撑表面918(图12)与齿圈34同轴地支撑。然后第二抓取器610可以抓取第二座圈构件88(图2)，并将其从齿圈固定件130移出。
69.如上讨论的，齿圈轴承元件84被布置在齿圈轴承固定件134中。第二工具222(没有第二对准构件416，这时第二对准构件416位于齿圈轴承固定件134中)被移动为与齿圈轴承固定件134同轴。启动夹持设备418(图10和图11)以将第二对准构件416夹持到内套筒414(图11)。
70.参考图12-图14，随着第二对准构件416被夹持到内套筒414，第二对准构件416的面向外的圆柱形表面1310与外套筒412的面向内的圆柱形表面1314(即，圆柱形对准表面)间隔开以限定环形加载室1318。面向外的圆柱形表面1310与面向内的圆柱形表面1314之间的距离稍大于每个轴承球84a的直径，从而当第二对准构件416被夹持到内套筒414时，齿圈轴承元件84的装置被接纳在环形加载室1318中。环形斜坡表面438倾斜为从面向外的圆柱形表面1310向外径向延伸到轴向端面1338，以与面向内的圆柱形表面1314一起限定间隙1322。间隙1322小于每个轴承球84a和每个间隔件84b的直径，从而齿圈轴承元件84被阻止从环形加载室1318掉落。然后如图12-图14中所示，定位设备138(图3)能够将第二工具222移动到齿圈34上方并与齿圈34同轴。
71.致动器920(图3)可以被操作为使座圈支撑结构914相对于齿圈支撑结构910轴向向下移动，从而第一内座圈构件86以图13中示出的方式从外轴承座圈80轴向偏移。然后第二工具222轴向向下移动直到外套筒412接触齿圈34的表面1326。面向内的圆柱形表面1314具有的直径大致等于或稍小于外轴承座圈80的肩部1328。因此，轴承球84a的中心沿加载圆柱体1230(图11中示出的)分布，加载圆柱体1230具有的直径小于当如图14中所示坐落在外轴承座圈80中时轴承球84a的中心分布所沿的圆(未具体示出)的直径。加载圆柱体1230具有的直径可等于相应的阶段性圆柱体(未具体示出)的直径。
72.推进套筒410和内套筒414可以继续轴向向下移动，同时外套筒412抵靠表面1326保持静止，直到到达图13中示出的位置。在该位置中，第二对准构件416的轴向端面1338(即，座圈抵接表面)抵接第一内座圈构件86，并且间隙1322增大到大于每个轴承球84a和每
个间隔件84b的直径。由此，齿圈轴承元件84被释放，并且可以在重力下由斜坡表面438引导掉入外轴承座圈80中。在提供的示例中，推进套筒410还可以相对于内套筒414和外套筒412继续向下移动(例如，到延伸位置)以将齿圈轴承元件84推入外轴承座圈80中。
73.在齿圈轴承元件84坐落在外轴承座圈80中之后，可以再次操作致动器920(图3)，同时第二工具222回收，以便使第一内座圈构件86向上移动以如图14中所示接合齿圈轴承元件84。然后第二抓取器610(图4)可以将第二座圈构件88(图2)放置在第一内座圈构件86的顶部上，并且第四工具228(图4)可以可选地使齿圈34与装配的齿圈轴承78(图2)一起作为子组件移动，诸如移动到外壳组件30(图3)中。
74.除非本文中另有明确说明，否则所有表示机械/热性能、成分百分比、尺寸和/或公差或其他特性的数值应理解为在描述本公开范围时用词语“约”或“近似”修饰。由于各种原因，包括工业实践、材料、制造和装配公差以及测试能力，这种修饰是期望的。
75.本文中描述的方法步骤、过程和操作不应被解释为必然要求它们按照所讨论或说明的特定顺序执行，除非明确地确定为执行顺序。还应理解，可采用附加或替代步骤。
76.如本文中使用的，短语a、b和c中的至少一个应解释为意味着使用非排他逻辑or的逻辑(a或b或c)，而不应解释为意味着“a中的至少一个、b中的至少一个和c中的至少一个”77.本公开的描述本质仅仅是示例性的，因此，不背离本公开实质内容的变化旨在本公开的范围内。这种变化不应被视为背离本公开的精神和范围。