花键配合精度检测装置和检测方法与流程

1.本发明涉及汽车技术领域，具体而言，涉及一种花键配合精度检测装置和检测方法。


背景技术：

2.当前一种电驱动总成结构，是通过螺栓将减速器壳体与电机定子壳体固定在一起，减速箱一轴端部设有外花键，电机轴端部为内花键，花键间隙配合进行动力传递。
3.这种技术方案主要有以下不足：
4.1、动力传递过程中的平稳性与花键精度强相关。花键在动力传递过程中，齿侧为主要作用点，花键精度如径跳等技术要求的测量必须在齿轮测量中心上测量，对检测设备要求高。
5.2、电机轴端部内花键非花键通孔，盲孔加工难度大，精度不易保证。
6.3、受电机两端轴承定位影响，单独零件的花键精度无法体现装配后的花键配合精度。故只针对零件的内外花键进行检测无法确保实际的配合精度。


技术实现要素：

7.本发明的目的包括，例如，提供了一种花键配合精度检测装置和检测方法，其能够对模拟花键配合状态下的配合精度的检测。
8.本发明的实施例可以这样实现：
9.第一方面，本发明提供一种花键配合精度检测装置，用于检测减速箱和电机轴的花键配合精度，包括：
10.侧花键轴、中段花键轴、检测件和至少一个锁紧件；
11.绕所述侧花键轴的中轴线，所述中段花键轴与所述侧花键轴可转动连接；所述侧花键轴和所述中段花键轴的花键齿的尺寸相同；
12.所述锁紧件分别与所述侧花键轴、所述中段花键轴连接，以锁紧所述侧花键轴、所述中段花键轴在周向方向的相对位置；
13.所述检测件设置在所述侧花键轴上；当所述侧花键轴、所述中段花键轴均嵌入所述电机轴内花键孔时，所述检测件被配置为通过所述侧花键轴的旋转以测量所述减速箱的前壳体轴承座的圆周尺寸。
14.花键配合精度检测装置通过侧花键轴和中段花键轴的相互配合，实现了花键轴与电机轴的内花键的齿侧定位。进一步的，因为花键在动力传递过程中，齿侧为主要作用点，花键精度如径跳等技术要求的测量必须在齿轮测量中心上测量，而侧花键轴和中段花键轴协同配合使得花键轴与内花键能够完好地实现齿侧的定位。侧花键轴和中段花键轴可以模拟为减速器的传动花键轴，通过侧花键轴的旋转带动侧花键轴和中段花键轴一起转动并与电机轴的内花键相互配合，如此模拟了电机轴内花键与减速器的外花键的传动配合，这时的检测件能够及时准确地测量减速箱的前壳体轴承座的圆周尺寸，即检测了内外花键实际
的配合精度。这样的花键配合精度检测装置结构简单、操作方面，能够准确地实现模拟花键配合状态下的配合精度检测。
15.在可选的实施方式中，所述侧花键轴包括前段花键轴和尾段花键轴；
16.所述前段花键轴和所述尾段花键轴分别设置在所述中段花键轴的轴线方向的两端；所述前段花键轴和所述尾段花键轴的花键齿的尺寸相同，且所述前段花键轴和所述尾段花键轴的花键齿位于同一直线上。
17.在可选的实施方式中，所述锁紧件包括定位杆和紧固块；
18.所述定位杆依次穿设所述前段花键轴、所述中段花键轴和所述尾段花键轴；沿周向方向，所述前段花键轴和所述尾段花键轴与所述定位杆固定连接，所述中段花键轴与所述定位杆可转动连接；
19.所述紧固块与所述定位杆连接，以沿轴线方向将所述前段花键轴、所述中段花键轴和所述尾段花键轴紧固连接。
20.在可选的实施方式中，沿周向方向，所述中段花键轴设置有弧形孔，所述弧形孔与所述定位杆可转动连接。
21.在可选的实施方式中，所述定位杆与所述尾段花键轴螺纹连接，和/或所述紧固块与所述定位杆螺纹连接。
22.在可选的实施方式中，所述花键配合精度检测装置还包括旋转件和传动杆；
23.沿轴线方向，所述传动杆的一端与所述中段花键轴连接，所述传动杆的另一端穿设所述前段花键轴；
24.所述旋转件设置在所述传动杆均远离所述前段花键轴、所述中段花键轴的一端，且所述旋转件沿径向方向延伸。
25.在可选的实施方式中，多个所述锁紧件分别布置在所述侧花键轴、所述中段花键轴的径向方向的两侧。
26.在可选的实施方式中，还包括支撑盘，所述前段花键轴设置在所述支撑盘上，且所述支撑盘的直径大于所述前段花键轴的直径。
27.在可选的实施方式中，所述检测件为千分尺。
28.第二方面，本发明提供一种检测方法，所述检测方法基于前述实施方式中任一项所述的花键配合精度检测装置，所述检测方法包括以下步骤：
29.将所述侧花键轴、所述中段花键轴均能够嵌入所述电机轴内花键孔中；
30.沿周向方向，分别旋转所述侧花键轴和所述中段花键轴，以使所述侧花键轴的花键齿和所述中段花键轴的花键齿分别抵持所述电机轴的同一内花键齿槽的两侧；
31.所述锁紧件将所述侧花键轴和所述中段花键轴锁紧；
32.旋转所述侧花键轴以带动所述侧花键轴、所述中段花键轴、所述电机轴一起转动，这时所述检测件检测所述减速箱的前壳体轴承座的圆周尺寸。
33.本发明实施例的有益效果包括，例如：
34.花键配合精度检测装置包括侧花键轴、中段花键轴、检测件和至少一个锁紧件。侧花键轴和中段花键轴的相互配合实现了减速器花键轴与电机轴内花键的齿侧定位，从而确保花键配合精度测量具有良好的定位。侧花键轴和中段花键轴一起旋转模拟了减速器的花键轴的转动，侧花键轴、中段花键轴与内花键的配合则模拟了内外花键的配合，如此就能通
过侧花键轴上的检测件实现对减速箱的前壳体轴承座的圆周尺寸的测量，从而获得模拟花键配合状态下的配合精度检测。
附图说明
35.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
36.图1为本发明实施例的花键配合精度检测装置的装配示意图；
37.图2为本发明实施例的花键配合精度检测装置的工作示意图；
38.图3为本发明实施例的花键配合精度检测装置的工作状态下的剖视图。
39.图标：10-花键配合精度检测装置；100-支撑盘；101-侧花键轴；102-配合通孔；110-前段花键轴；111-第一通孔；120-中段花键轴；121-第二通孔；130-尾段花键轴；131-第三通孔；200-检测件；300-锁紧件；310-定位杆；320-紧固块；410-旋转件；420-传动杆；510-连接片；520-旋转手柄；21-检测用辅助壳体；31-电机轴；32-电机壳体；33-壳体固定螺栓；34-电机后端盖；35-电机前轴承；36-电机后轴承。
具体实施方式
40.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
41.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
42.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
43.在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
44.此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
45.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。
46.当前一种电驱动总成结构，是通过螺栓将减速器壳体与电机定子壳体固定在一起，减速箱一轴端部设有外花键，电机轴端部为内花键，花键间隙配合进行动力传递。
47.这种技术方案主要有以下不足：
48.1、动力传递过程中的平稳性与花键精度强相关。花键在动力传递过程中，齿侧为
主要作用点，花键精度如径跳等技术要求的测量必须在齿轮测量中心上测量，对检测设备要求高。
49.2、电机轴端部内花键非花键通孔，盲孔加工难度大，精度不易保证。
50.3、受电机两端轴承定位影响，单独零件的花键精度无法体现装配后的花键配合精度。故只针对零件的内外花键进行检测无法确保实际的配合精度。
51.为改善上述技术问题，在下面的实施例中提供一种花键配合精度检测装置和检测方法。
52.请参考图1，本实施例提供了一种花键配合精度检测装置10，用于检测减速箱和电机轴31的花键配合精度，包括侧花键轴101、中段花键轴120、检测件200和至少一个锁紧件300。
53.绕侧花键轴101的中轴线，中段花键轴120与侧花键轴101可转动连接；侧花键轴101和中段花键轴120的花键齿的尺寸相同；
54.锁紧件300分别与侧花键轴101、中段花键轴120连接，以锁紧侧花键轴101、中段花键轴120在周向方向的相对位置；
55.检测件200设置在侧花键轴101上；当侧花键轴101、中段花键轴120均嵌入电机轴31内花键孔时，检测件200被配置为通过侧花键轴101的旋转以测量减速箱的前壳体轴承座的圆周尺寸。
56.花键配合精度检测装置10通过侧花键轴101和中段花键轴120的相互配合，实现了花键轴与电机轴31的内花键的齿侧定位。进一步的，因为花键在动力传递过程中，齿侧为主要作用点，花键精度如径跳等技术要求的测量必须在齿轮测量中心上测量，而侧花键轴101和中段花键轴120协同配合使得花键轴与内花键能够完好地实现齿侧的定位。侧花键轴101和中段花键轴120可以模拟为减速器的传动花键轴，通过侧花键轴101的旋转带动侧花键轴101和中段花键轴120一起转动并与电机轴31的内花键相互配合，如此模拟了电机轴31内花键与减速器的外花键的传动配合，这时的检测件200能够及时准确地测量减速箱的前壳体轴承座的圆周尺寸，即检测了内外花键实际的配合精度。这样的花键配合精度检测装置10结构简单、操作方面，能够准确地实现模拟花键配合状态下的配合精度检测。
57.请继续参阅图1至图3，以了解花键配合精度检测装置10的更多结构细节。
58.从图1中还可以看出，在本发明的本实施例中，侧花键轴101包括前段花键轴110和尾段花键轴130；
59.前段花键轴110和尾段花键轴130分别设置在中段花键轴120的轴线方向的两端；前段花键轴110和尾段花键轴130的花键齿的尺寸相同，且前段花键轴110和尾段花键轴130的花键齿位于同一直线上。
60.具体的，前段花键轴110、中段花键轴120和尾段花键轴130的长度相同，三者的花键齿的尺寸相同。
61.在本发明的本实施例中，还包括支撑盘100，前段花键轴110设置在支撑盘100上，且支撑盘100的直径大于前段花键轴110的直径。支撑盘100能够为前段花键轴110、中段花键轴120和尾段花键轴130提供统一的旋转平台，且这样的设置方式使得前段花键轴110、中段花键轴120和尾段花键轴130转动时更加平稳。
62.进一步的，支撑盘100为圆盘形，前段花键轴110的中轴线与支撑盘100的中轴线共
线，二者同轴连接。可选的，支撑盘100和前段花键轴110一体成型。
63.从图1和图2中还可以看出，花键配合精度检测装置10还包括旋转件410和传动杆420；沿轴线方向，传动杆420的一端与中段花键轴120连接，传动杆420的另一端穿设前段花键轴110；旋转件410设置在传动杆420均远离前段花键轴110、中段花键轴120的一端，且旋转件410沿径向方向延伸。
64.具体的，支撑盘100和前段花键轴110的中心均设置有沿轴线方向延伸的配合通孔102，传动杆420穿设配合通孔102后与中段花键轴120固定连接，以实现传动杆420带动中段花键轴120转动。
65.需要说明的是，传动杆420与配合通孔102仅能绕中轴线自转，而不能沿进行方向移动。
66.可选的，配合通孔102为圆形通孔，传动杆420为圆柱。旋转件410设置在传动杆420上，且旋转件410位于支撑盘100远离中段花键轴120的一侧。沿周向拨动旋转件410即可使得传动杆420和传动杆420上的中段花键轴120自转，从而实现中段花键轴120与侧花键轴101在周向方向具有位移，进而使得中段花键轴120的花键齿与侧花键轴101的花键齿对内花键的齿侧定位。
67.继续参阅图1和图2，在本发明的本实施例中，锁紧件300包括定位杆310和紧固块320；定位杆310依次穿设前段花键轴110、中段花键轴120和尾段花键轴130；沿周向方向，前段花键轴110和尾段花键轴130与定位杆310固定连接，中段花键轴120与定位杆310可转动连接；紧固块320与定位杆310连接，以沿轴线方向将前段花键轴110、中段花键轴120和尾段花键轴130紧固连接。
68.进一步的，沿轴线方向，支撑盘100和前段花键轴110上设置有第一通孔111，中段花键轴120上设置有第二通孔121，尾段花键轴130上设置有第三通孔131。定位杆310依次穿设第一通孔111、第二通孔121和第三通孔131后与尾段花键轴130固定连接。
69.具体的，定位杆310与第一通孔111、第三通孔131均为孔轴配合，即在定位杆310限位的作用，前段花键轴110和尾段花键轴130仅能够沿轴线方向移动，而不能周向或径向方向移动。而定位杆310与第二通孔121相互配合，使得中段花键轴120即能够轴向移动，又能够周向转动，从而使得侧花键轴101和中段花键轴120能够实现齿侧定位。
70.可选的，第二通孔121为弧形孔。具体的，沿周向方向，中段花键轴120设置有弧形孔，弧形孔与定位杆310可转动连接。
71.进一步的，多个锁紧件300分别布置在侧花键轴101、中段花键轴120的径向方向的两侧。多个锁紧件300的设置能够保证前段花键轴110、中段花键轴120、尾段花键轴130在轴线方向连接的可靠性，且避免前段花键轴110和尾段花键轴130在径向方向和周向方向的窜动，进而保障配合精度检测的准确性和可靠性。
72.从图中还可以看出，在本实施例中，锁紧件300为两个，两个锁紧件300径向对称设置在配合通孔102的两侧。进一步的，第一通孔111为两个且径向对称设置在配合通孔102两侧，第二通孔121为两个且径向对称设置在传动杆420的两侧，第三通孔131为两个且径向对称地设置在尾段花键轴130的表面。
73.进一步的，第三通孔131为螺纹孔，定位杆310通过第三通孔131与尾段花键轴130螺纹连接。这样的设置方式，便于定位杆310与前段花键轴110、中段花键轴120、尾段花键轴
130的可拆卸配合，从而方便装配和维护。
74.可选的，在本实施例中，紧固块320与定位杆310螺纹连接。紧固块320具有内螺纹，定位杆310同时远离前段花键轴110、中段花键轴120、尾段花键轴130的一端具有外螺纹，紧固块320抵持在支撑盘100的第一通孔111周缘上，随着紧固块320转动，紧固块320带动定位杆310自尾段花键轴130朝向前段花键轴110的方向移动，从而使得前段花键轴110、中段花键轴120、尾段花键轴130相互靠近，进而达到锁紧侧花键轴101、中段花键轴120的目的。紧固块320与定位杆310能够确保以锁紧侧花键轴101、中段花键轴120在周向方向的相对位置，从而确保齿侧定位的准确性和可靠性。
75.进一步的，从图1和图2中还可以看出，支撑盘100上设置有连接片510，检测件200固设在该连接片510远离支撑盘100的一侧。如此能够确保支撑盘100带动侧花键轴101转动时，检测件200能够实时检测花键配合精度。
76.从图中还可以看出，支撑盘100上设置有两个旋转手柄520。两个旋转手柄520径向对称地设置在支撑盘100的盘面上。旋转手柄520与支撑盘100螺纹连接，且旋转手柄520沿支撑盘100的轴线方向延伸。
77.可选的，在本发明的本实施例中，检测件200为千分尺。千分尺的检测头朝向支撑盘100的径向外侧，以对减速箱的前壳体轴承座的内孔的圆周尺寸进行测量。
78.使用时，将检测装置的外花键部分(前段花键轴110、中段花键轴120、尾段花键轴130)插入电机轴31内花键孔中。
79.通过旋转件410旋转中段花键轴120，直至内花键中的花键齿槽中的两侧的齿侧分别被侧花键轴101的花键齿、中段花键轴120的花键齿抵持，即外花键与内花键的花键齿侧贴合，然后旋转紧固块320至使前段花键轴110、中段花键轴120、尾段花键轴130轴向锁紧。
80.使用旋转手柄520带动检测装置及电机轴31转动。
81.第二方面，本发明提供一种检测方法，检测方法基于前述实施方式中任一项的花键配合精度检测装置10，检测方法包括以下步骤：
82.将侧花键轴101、中段花键轴120均能够嵌入电机轴31内花键孔中；
83.沿周向方向，分别旋转侧花键轴101和中段花键轴120，以使侧花键轴101的花键齿和中段花键轴120的花键齿分别抵持电机轴31的同一内花键齿槽的两侧；
84.锁紧件300将侧花键轴101和中段花键轴120锁紧；
85.旋转侧花键轴101以带动侧花键轴101、中段花键轴120、电机轴31一起转动，这时检测件200检测减速箱的前壳体轴承座的圆周尺寸。
86.请参照图3，在本实施例中，因为减速器整体重量大、体积大，使用不便，为了简化减速器，特设置有检测用辅助壳体21。检测用辅助壳体21用于替换减速箱前壳体。从图中可以看出，检测用辅助壳体21包括同轴的第一内孔和第二内孔。其中第一内孔用于承载电机轴31承，第二内孔为减速箱前壳体轴承座的尺寸。检测用辅助壳体21能够替换减速箱前壳体，从而利用电机轴31与检测用辅助壳体21的配合以模拟减速器与电机轴31的花键配合。
87.使用时，1、电机前轴承35安装在检测用辅助壳体21上。
88.2、电机后轴承36安装在电机后端盖34上。
89.3、电机轴31固定在电机前轴承35和电机后轴承36上。
90.4、壳体固定螺栓33将检测用辅助壳体21、电机壳体32和电机后端盖34三者连接起
来。
91.5、检测装置安装于电机轴31上。千分表用于对检测用辅助壳体21内孔进行测量。
92.综上，本发明实施例提供了一种花键配合精度检测装置10和检测方法，至少具有以下优点：
93.1、检测装置由支撑盘100上的前段花键、中段花键和尾段花键三段花键组成，检测过程中可模拟花键齿侧配合状态，提高检测的精准性。
94.2、检测用辅助壳体21模拟了实际配合状态下的壳体姿态，内孔尺寸为减速箱前壳体轴承座尺寸，同时又提高了可测量性。
95.3、装配状态下的检测装置对检测用辅助壳体21的测量，电机轴31以电机前轴承35和电机后轴承36作为支撑，与实际配合状态相符，同时控制检测装置花键精度，测量数据可达到识别电机轴31内花键配合精度的检测目的。
96.以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。