一种特种车辆传动支架总成的六孔同轴工装

1.本发明涉及车体焊接工装设计领域，特别是涉及一种特种车辆传动支架总成的六孔同轴工装。


背景技术：

2.焊接工装是一套用于焊接定位、夹紧、固定的夹具，焊接工装的定位精度和夹紧质量是保证焊接精度的重要影响因素，焊接工装的定位、夹紧效率，极大决定了车体制造效率。特种车辆车身的焊接是特种车辆制造的重要一环，而车身焊接中的重要一步就是特种车辆车体传动支架总成的焊接。传动支架总成是后续特种车辆车身焊接和特种车辆重要零部件安装的重要基准，对特种车辆的制造水平具有重要的影响。合理、高效的工装设计对于提高特种车辆车体制造水平，提高制造效率具有重大意义。
3.目前国内该型特种车辆传动支架总成的焊接是由人工在简易的工装装备辅助下进行的。在简易的工装平台上，依靠较为简单的工装装置，根据相关零部件的空间位置依次进行微调、定位、夹紧、焊接工作。在整个过程中，需要对相关零部件进行多次的人工搬运和位置的微调，依靠多次的测量、定位，能将齿轮室、传动支架依次焊接在车体上，因为缺乏统一的定位基准，定位顾此失彼，两个齿轮室和两个变速器支架之间六个孔的同轴度难以得到保证。
4.申请公布号为cn 114083214a的中国专利公开了一种特种车辆六孔同轴定位装置，包括定位架总成、定位连杆总成、定位挡盘、挡圈、衬套、定位套、螺纹套、手把、盖、中心定位轴、中心定位套、定位指针、第一定位轴、第二定位轴和单向推力球轴承。该方案通过中心定位轴、第一定位轴、第二定位轴、定位挡盘的配合，使得工件1、工件2、工件3、工件4上六个孔进行同轴定位，实现零件总成的定位装焊，通过拆卸第二定位轴装卡在焊接工装上进行焊接，也就是说，该方案需要将工件4即齿轮室安装在第一定位轴上之后才能对整个组装的结构进行安装固定，安装过程较为不便，且由于齿轮室具有不同直径大小的同心孔，只是依靠第一定位轴进行限位，可能会影响六孔的同轴定位精度。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种特种车辆传动支架总成的六孔同轴工装，以解决上述现有技术存在的问题，通过将齿轮室的一面两孔连接在齿轮室安装盘的一面两销定位结构上，在轴向驱动部件的驱动下，带动齿轮室沿同心阶梯轴的轴向移动，将齿轮室的一面单孔连接在同心阶梯轴端部的定位盘上，能够保证变速器支架和齿轮室的六孔同轴，且安装简便、快捷。
6.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
7.本发明提供一种特种车辆传动支架总成的六孔同轴工装，包括变速器支架装配部件和对称设置在所述变速器支架装配部件两端部的齿轮室装配部件；所述变速器支架装配部件包括同心阶梯轴，所述同心阶梯轴上设置有用于安装变速器支架的轴盘，所述同心阶
梯轴的端部同轴心设置有与齿轮室的一面单孔连接的定位盘；所述齿轮室装配部件包括齿轮室安装盘，所述齿轮室安装盘连接有轴向驱动部件，所述齿轮室安装盘上设置有与齿轮室的一面两孔连接的一面两销定位结构。
8.优选地，所述一面两销定位结构包括圆柱销和菱形销，所述圆柱销对应齿轮室一面两孔中的大孔，所述菱形销对应齿轮室一面两孔中的小孔。
9.优选地，所述同心阶梯轴通过轴肩对所述轴盘进行轴向定位，所述轴肩与所述轴盘的间隙内径向楔入有均匀分布的楔形块。
10.优选地，所述变速器支架装配部件包括设置在所述轴盘两面的限位盘和夹紧盘，所述限位盘和所述夹紧盘之间连接有凸轮快速夹紧组件。
11.优选地，所述限位盘和所述夹紧盘均设置有u型开口，通过所述u型开口卡放到所述同心阶梯轴上。
12.优选地，所述限位盘与所述轴盘固定连接，用于对变速器支架进行轴向定位。
13.优选地，所述同心阶梯轴的一端螺纹连接有副轴，所述副轴连接有所述定位盘，通过锁紧螺母锁定所述同心阶梯轴和所述副轴的相对位置。
14.优选地，所述副轴设置有外螺纹，所述同心阶梯轴设置有与所述外螺纹配合的内螺纹，所述外螺纹螺纹连接有所述锁紧螺母。
15.优选地，所述轴向驱动部件包括底座、滑动设置在所述底座上的齿轮室安装座，所述齿轮室安装盘固定连接在所述齿轮室安装座上，所述齿轮室安装座连接有驱动机构。
16.优选地，所述驱动机构包括设置在所述底座上的伺服电机，所述伺服电机通过丝杠螺母组件连接并驱动所述齿轮室安装座。
17.本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
18.(1)本发明通过将齿轮室的一面两孔连接在齿轮室安装盘的一面两销定位结构上，在轴向驱动部件的驱动下，带动齿轮室沿同心阶梯轴的轴向移动，将齿轮室的一面单孔连接在同心阶梯轴端部的定位盘上，能够保证变速器支架和齿轮室的六孔同轴，且安装简便、快捷；
19.(2)本发明通过同心阶梯轴的轴肩对轴盘进行轴向定位，利用楔形块径向楔入轴肩与轴盘的间隙内进行均匀的夹紧，能够保证轴盘与同心阶梯轴的精确定位安装，进而保证变速器支架的精确定位安装；
20.(3)本发明通过在轴盘的两面设置限位盘和夹紧盘，利用凸轮快速夹紧组件实现对变速器安装架的快速夹紧操作，安装方便快捷，省时省力；
21.(4)本发明通过在同心阶梯轴的一端螺纹连接副轴，当需要制造齿轮室间距较大车型时，减少副轴和同心阶梯轴的螺纹旋合距离，加长整轴，并通过伺服电机调节齿轮室安装盘的间距；制造齿轮室间距较大车型时，进行反向调节；能够适应不同齿轮室间距的车型，大大提高了制造柔性，降低了多套工装开发成本。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获
得其他的附图。
23.图1为本发明整体结构示意图；
24.图2为本发明齿轮室装配部件结构示意图；
25.图3为本发明变速器支架装配部件结构示意图；
26.图4为本发明轴盘安装结构示意图；
27.图5为本发明齿轮室安装过程示意图；
28.图6为本发明变速器支架装配部件定位夹紧过程示意图；
29.图7为本发明变速器支架安装过程示意图；
30.图8为本发明六孔同轴原理示意图；
31.图9为本发明轴长度调节原理示意图；
32.其中，1、齿轮室装配部件；11、底座；12、伺服电机；13、电机减速器；14、l型减速器安装座；15、轴承座；16、丝杠螺母组件；17、齿轮室安装座；18、齿轮室安装盘；19、导轨滑块组件；110、限位块；111、圆柱销；112、菱形销；2、变速器支架装配部件；21、定位盘；22、锁紧螺母；23、同心阶梯轴；24、夹紧盘；25、轴盘；26、限位盘；27、凸轮快速夹紧组件；28、楔形块；29、副轴；3、齿轮室；4、变速器支架。
具体实施方式
33.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
34.本发明的目的是提供一种特种车辆传动支架总成的六孔同轴工装，以解决现有技术存在的问题，通过将齿轮室的一面两孔连接在齿轮室安装盘的一面两销定位结构上，在轴向驱动部件的驱动下，带动齿轮室沿同心阶梯轴的轴向移动，将齿轮室的一面单孔连接在同心阶梯轴端部的定位盘上，能够保证变速器支架和齿轮室的六孔同轴，且安装简便、快捷。
35.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
36.如图1～9所示，本发明提供一种特种车辆传动支架总成的六孔同轴工装，包括变速器支架装配部件2和对称设置在变速器支架装配部件2两端部的齿轮室装配部件1，其中，变速器支架装配部件2用于装配变速器支架4，齿轮室装配部件1用于装配齿轮室3。具体的，变速器支架装配部件2包括同心阶梯轴23，同心阶梯轴23上设置有用于安装变速器支架4的轴盘25，轴盘25能够通过轴肩等限位结构限定在同心阶梯轴23上的确定位置。在将轴盘25限定在同心阶梯轴23上固定位置后，通过将变速器支架4安装在轴盘25上实现相对位置的固定。齿轮室3的一面具有单孔，另一面具有两孔，且另一面的两孔中的一个孔是与一面的单孔同心的。同心阶梯轴23的两端部分别设置有定位盘21，定位盘21可以直接固定连接在同心阶梯轴23上，也可以通过副轴29进行连接。定位盘21与同心阶梯轴23同轴心设置，定位盘21用于与齿轮室3的一面单孔连接并与该孔同轴心。齿轮室装配部件1包括齿轮室安装盘18，齿轮室安装盘18连接有轴向驱动部件，通过轴向驱动部件可以驱动齿轮室安装盘18沿
同心阶梯轴23相同的轴心移动。齿轮室安装盘18上设置有一面两销定位结构，一面两销定位结构用于与齿轮室3的一面两孔进行配合连接，实现对于齿轮室3的精确定位。本发明通过将齿轮室3的一面两孔连接在齿轮室安装盘18的一面两销定位结构上，在轴向驱动部件的驱动下，带动齿轮室3沿同心阶梯轴23的轴向移动，将齿轮室3的一面单孔连接在同心阶梯轴23端部的定位盘21上，能够保证变速器支架4和齿轮室3的六孔同轴，且安装简便、快捷。
37.参考图2和图5所示，一面两销定位结构包括圆柱销111和菱形销112，圆柱销111对应齿轮室3一面两孔中的大孔，菱形销112对应齿轮室3一面两孔中的小孔。通过圆柱销111和菱形销112与一面两孔中的大孔和小孔的配合，实现对齿轮室3的有效定位，保证齿轮室3的相对位置精度，该定位方式具有支承面大，支承刚度好，结构简单、可靠，装卸方便快捷的特点。
38.如图3～4所示，同心阶梯轴23通过轴肩对轴盘25进行轴向定位，也就是说，利用轴肩的位置确定轴盘25的位置，通过更换不同的同心阶梯轴23可以适配不同的车型。轴盘25的两侧均可以设置有轴肩(或环形槽)，一侧的轴肩用于定位，另一侧的轴肩(或环形槽)用于夹紧。在轴盘25定位后，另一侧轴肩与轴盘25的间隙内(或环形槽内)径向楔入楔形块28，利用楔形块28将轴盘25夹紧在两轴肩之间。楔形块28可以设置有中心阶梯孔，可以用于安装螺钉，将楔形块28进行固定。楔形块28沿周向均匀分布，以能够使得轴盘25与轴肩均匀贴合，保证轴盘25与同心阶梯轴23的精确定位安装，进而保证变速器支架4的精确定位安装。
39.如图2所示，变速器支架装配部件2还可以包括设置在轴盘25两面的限位盘26和夹紧盘24，限位盘26用于限定变速器支架4在轴盘25上的位置，夹紧盘24用于与限位盘26共同作用将变速器支架4进行夹紧。在推动夹紧盘24动作时，可以在限位盘26和夹紧盘24之间连接有凸轮快速夹紧组件27，凸轮快速夹紧组件27包括凸轮结构和延伸的手柄，通过扳动手柄可以带动凸轮转动进而实现夹紧盘24和限位盘26之间的夹紧。
40.进一步的，限位盘26和夹紧盘24均可以设置有u型开口，通过u型开口卡放到同心阶梯轴23上实现限位盘26和夹紧盘24的安装，相较于整圈的结构形式，不需要在同心阶梯轴23的端部套设安装，简化了安装步骤。
41.限位盘26可以通过螺钉等形式与轴盘25的一面固定连接，便于对变速器支架4进行轴向定位，同时，在利用凸轮快速夹紧组件27进行夹紧时，只通过夹紧盘24的轴向移动即可。
42.再次参考图3，同心阶梯轴23的一端螺纹连接有副轴29，副轴29为沿同心阶梯轴23方向延伸的一段，通过螺纹调节，能够调节整根组合轴的长度，由于同心阶梯轴23与副轴29通过螺纹连接，在套设锁紧螺母22后，可以限定螺纹调节的相对位置，避免螺纹松动产生距离偏差。因此，通过锁紧螺母22可以锁定同心阶梯轴23和副轴29的相对位置。副轴29连接有定位盘21，定位盘21可以连接在齿轮室3的一面单孔内。需要说明的是，同心阶梯轴23的另一端可以不设置副轴29，只是设置有固定形式的定位盘21，即轴向不能调节位置。
43.进一步的，对于同心阶梯轴23和副轴29的螺纹连接结构，可以在副轴29设置有外螺纹，同心阶梯轴23的端部设置有与外螺纹配合的内螺纹，即将副轴29旋入同心阶梯轴23内实现二者的连接。锁紧螺母22套设在副轴29的内螺纹上，并能够抵接在同心阶梯轴23的端部，从而实现螺纹调节位置的限定的作用。
44.结合图2所示，驱动齿轮室安装盘18移动的轴向驱动部件可以包括底座11、滑动设置在底座11上的齿轮室安装座17。底座11可以通过螺钉连接在工装平台上，对六孔同轴工装进行定位。齿轮室安装座17可以通过导轨滑块组件19与底座11连接，此时，可以将导轨固定在底座11上，齿轮室安装座17的底部设置有能够在导轨上滑动的滑块，为保证运行的稳定性，可以并行设置有双导轨。在导轨的两端可以设置有限位块110，限位块110是滑块运动的防护装置，防止滑块移动超过限定的行程造成损害。齿轮室安装盘18固定连接在齿轮室安装座17上，齿轮室安装盘18是齿轮室3安装的主要定位装置，通过和齿轮室安装座17的轴孔配合定位，并用大圆盘处的四个周向均布的螺钉加以固定，其周边均布的孔为齿轮室3的定位和固定孔，并设置有圆柱销111和菱形销112。齿轮室安装座17连接有驱动机构，利用驱动机构驱动齿轮室安装座17通过导轨滑块组件19在底座11上滑动。
45.进一步的，连接齿轮室安装座17的驱动机构可以包括设置在底座11上的伺服电机12，伺服电机12的输出端通过丝杠螺母组件16连接并驱动齿轮室安装座17，丝杠螺母组件16的丝杠通过轴承座15进行支撑，丝杠螺母组件16的螺母安装在齿轮室安装座17上。在伺服电机12与丝杠螺母组件16之间还可以设置有电机减速器13，伺服电机12通过电机减速器13驱动在轴承座15支承下的丝杠螺母组件16的丝杠旋转，由丝杠螺母组件16传动，将伺服电机12的旋转运动转换为齿轮室安装座17的直线运动。电机减速器13通过螺钉安装在l型减速器安装座14的竖向支臂上，l型减速器安装座14的横向支臂通过螺钉安装在底座11上。
46.本发明的基本原理如下：
47.结合图8～9所示，通过一面两销的定位方法，实现齿轮室3的高精度定位；通过凸轮快速夹紧组件27和限位盘26、夹紧盘24对变速器支架4进行快速夹紧，提高了装夹效率；通过贯通齿轮室3和变速器支架4的由同心阶梯轴23和副轴29组成的组合轴，保证了两个齿轮室3四个孔和两个变速器支架4两个孔的同轴度，即六孔同轴；副轴29和同心阶梯轴23可以通过螺纹的旋合距离来调整长度，能够适应不同车型，提高了工装柔性；用伺服电机12对齿轮室装配部件1进行调节，提高了工装的自动化水平和效率。
48.本发明的安装步骤如下：
49.如图5所示，将齿轮室3的圆柱腔体与齿轮室装配部件1的定位销(圆柱销111和菱形销112)对齐，施加推力使得定位销与与齿轮室3的圆柱腔体配合，实现一面两销定位；定位完成后，用螺钉将齿轮室3与齿轮室安装盘18连接固定，完成齿轮室3的安装。
50.如图6所示，将变速器支架装配部件2的同心阶梯轴23上的定位盘21与齿轮室3一面单孔对齐，将同心阶梯轴23上的定位盘21插入齿轮室3的一面单孔的圆柱腔体中，轴孔配合实现定位；调整变速器支架装配部件2中的副轴29与同心阶梯轴23的螺纹，旋合至所制造车型要求的长度，旋转锁紧螺母22对旋合距离进行锁紧，防止松动；锁紧后，控制伺服电机12工作，调整两个齿轮室装配部件1中的齿轮室安装座17之间的距离，直到变速器支架装配部件2中的副轴29的定位盘21完全进入齿轮室3的腔体内，并继续微调距离，进行夹紧。
51.如图7所示，将变速器支架4的圆柱面与轴盘25配合，搬动凸轮快速夹紧组件27进行锁紧，对变速器支架4进行夹紧，完成整个传动支架总成的工装工作。
52.本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容
不应理解为对本发明的限制。