一种差速器装配的涨紧检测机构的制作方法

1.本发明涉及汽车部件技术领域，具体涉及一种用于差速器内行星齿和半轴齿拨叉和拧紧装配的涨紧机构。


背景技术：

2.差速器是一种能够输出多个不同转速的机构，由行星齿轮、行星轮架(差速器壳体)、半轴齿等零件组成，广泛应用于汽车领域。差速器工作时，输入端的动力首先传递至行星轮架，驱动行星轮架转动，再由行星轮架带动各行星齿轮转动，并由分别与各行星齿轮连接的半轴及半轴齿轮以不同转速输出动力。差速器装配质量的好坏直接影响差速器的整体性能，因此，差速器装配完成后，需要对差速器转动驱动力及差速器装配间隙进行检测。
3.差速器的两个行星轮均转动安装于行星轮架(差速器壳体)上，且需要分别与两个半轴齿啮合。实际生产中，差速器的装配一般采用人工装配的方式，具体过程为工作人员依次装配行星齿轮和半轴齿轮，装配后行星齿轮和半轴齿轮可以手指灵活转动即可，即进行差速器转动驱动力的检测；随后，工作人员对正标记装配差速器壳体的两个半壳，将两个半壳以螺栓按照规定的拧紧力矩拧紧，并以开口销锁死。装配完成后应当再次检查行星齿轮和半轴齿轮的转动是否灵活，并以塞规由差速器壳体上的测量窗孔处测量半轴齿轮背面与差速器壳体之间的间隙是否符合装配要求，即差速器装配间隙的检测。该检测方式的准确性和稳定性都很差，检测效率也很低。


技术实现要素：

4.本发明正是为了避免上述现有技术所存在的不足之处，提供了一种差速器装配的涨紧检测机构。
5.本发明为解决技术问题采用如下技术方案：一种差速器装配的涨紧检测机构，包括机架板、设于所述机架板下方的下涨紧机构，设于所述机架板上方的上涨紧机构和驱动检测机构；
6.所述驱动检测机构包括轴线沿竖向设置的驱动轴和角度编码器，所述角度编码器的动力输入端与所述驱动轴下端安装连接；
7.所述上涨紧机构包括弹簧固定座、沿竖向由所述弹簧固定座内贯穿设置的上涨紧轴、套设于所述上涨紧轴上的弹簧、设于所述上涨紧轴底端的上涨紧轴芯以及套设于所述上涨紧轴芯外部的上涨紧套；所述弹簧固定座沿竖向贯通嵌设在所述机架板上；所述角度编码器的动力输出端与所述上涨紧轴的顶端安装连接，所述上涨紧轴的顶端设有上涨紧轴限位部，所述弹簧安装于所述弹簧固定座内，其顶端和底端分别由所述上涨紧轴限位部和所述弹簧固定座轴向限位；
8.所述下涨紧机构包括下涨紧轴、设于所述下涨紧轴顶端的下涨紧轴芯以及套设于所述下涨紧轴芯外部的下涨紧套；
9.所述驱动轴、所述上涨紧轴和所述下涨紧轴共轴线设置。
10.进一步的，所述驱动检测机构还包括驱动轴安装板和至少两根导向连接柱，所述驱动轴转动贯穿安装在所述驱动轴安装板上，所述驱动轴安装板通过沿周向均布设于所述驱动轴外围的至少两根导向连接柱连接固定至所述机架板正上方。
11.进一步的，所述上涨紧机构还包括安装于所述机架板上的上涨紧气缸、与所述上涨紧气缸的输出端连接固定的上压板；各所述导向连接柱贯穿所述上压板设置，所述上涨紧气缸用于驱动所述上压板在各所述导向连接柱的导向作用下上下移动；所述上涨紧轴芯呈上小下大的类伞状结构，所述上涨紧套安装连接至所述弹簧固定座底部。
12.进一步的，所述下涨紧机构还包括固定安装的下底板、安装于所述下底板上的下涨紧气缸、通过下连接柱安装固定于所述下涨紧气缸上方的顶升板、所述下涨紧轴下端与所述下涨紧气缸的输出端安装连接，所述下涨紧轴芯呈上大下小的类伞状结构，所述下涨紧套安装连接至所述顶升板顶部。
13.进一步的，还包括对称安装于所述机架板底部的两个定位机构，所述定位机构包括与设于所述机架板底部的机架板滑轨滑动配合连接的定位滑块、连接固定于所述定位滑块上的定位上连接板、沿竖向贯穿所述定位上连接板设置的定位连接柱、通过气缸支架安装固定于所述定位连接柱底端的定位气缸、顶端与所述定位气缸的输出端安装连接的夹爪导向柱、连接固定于所述夹爪导向柱底端的定位下连接板以及分别安装固定至所述气缸支架和所述定位下连接板上的上夹爪和下夹爪；所述定位连接柱的顶端设有连接柱限位部，并通过所述连接柱限位部挂接安装于所述定位上连接板上；
14.两个所述定位机构的所述上夹爪和所述下夹爪朝向相对的一侧伸出，两对所述上夹爪和所述下夹爪由所述差速器两个所述行星齿轮之间的空隙穿过，并分别由所述上半轴齿轮和所述下半轴齿轮的两侧插入所述上半轴齿轮和所述下半轴齿轮之间。
15.进一步的，两对所述上夹爪和所述与下夹爪的外端配合套设至对应的所述夹爪导向柱上，两对所述上夹爪和所述与下夹爪与对应的所述夹爪导向柱之间形成竖向滑动副。
16.进一步的，所述上涨紧气缸的数量为至少两个，各所述上涨紧气缸所述驱动轴的周向均布设置。
17.进一步的，所述弹簧为矩形弹簧。
18.进一步的，所述上涨紧轴芯与所述上涨紧套及所述下涨紧轴芯与所述下涨紧套的配合锥度大于10
°
。
19.进一步的，所述上涨紧套和所述下涨紧套与被涨紧工件的公差不大于20丝。
20.本发明提供了一种差速器装配的涨紧检测机构，具有以下有益效果：
21.1、本发明利用弹簧的压缩反力提供下涨紧套和上涨紧套的涨紧力，使下涨紧套和上涨紧套的涨紧力足以涨紧并带动上半轴齿轮和下半轴齿相旋转，以非常简单的机构实现了半轴齿轮的快速涨紧，以较低的成本大大提高了差速器装配检测的效率；
22.2、本发明的定位机构可在涨紧检测机构将上半轴齿轮和下半轴齿轮涨紧定位时将上半轴齿轮和下半轴齿轮分别向上和向下推动至贴合差速器外壳的位置，以还原差速器工作时上半轴齿轮和下半轴齿轮在离心力作用下紧贴差速器外壳的工作状态，使涨紧检测机构检测的数据更具备评价与参考价值，符合实际生产的需要；
23.3、本发明的上涨紧机构为弹簧式涨紧机构，相较于气动、电动等需要外加能源的涨紧机构，无需布管布线，结构简单，对工作环境的要求低。
附图说明
24.图1为本发明的结构示意图。
25.图中：
26.1、机架板，11、机架板滑轨；2、驱动检测机构，21、导向连接柱，22、驱动轴安装板，23、驱动轴，24、角度编码器；3、下涨紧机构，31、下底板，32、下涨紧气缸，33、顶升板，34、下连接柱，35、下涨紧轴，36、下涨紧轴芯，37、下涨紧套；4、上涨紧机构，41、上涨紧气缸，42、上压板，43、弹簧固定座，44、弹簧，45、上涨紧轴，46、上涨紧轴芯，47、上涨紧套；5、定位机构，51、定位滑块，52、定位上连接板，53、定位连接柱，54、连接柱限位部，55、定位气缸，56、夹爪导向柱，57、定位下连接板，58、上夹爪，59、下夹爪；6、差速器，61、差速器外壳，65、上压块，66、下压块。
具体实施方式
27.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，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。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。
28.如图1所示，其结构关系为：包括固定安装的机架板1、设于机架板1下方的下涨紧机构3以及设于机架板1上方的上涨紧机构4和驱动检测机构2，机架板1上嵌设沿竖向贯通的弹簧固定座43；
29.驱动检测机构2包括驱动轴安装板22、轴线沿竖向设置的驱动轴23、至少两根导向连接柱21、动力输入端与驱动轴23下端安装连接的角度编码器24，驱动轴23贯穿驱动轴安装板22设置且转动安装连接至驱动轴安装板22上，驱动轴安装板22通过沿周向均布设于驱动轴23外围的至少两根导向连接柱21连接固定至机架板1正上方；
30.上涨紧机构4包括安装于机架板1上的上涨紧气缸41、与上涨紧气缸41的输出端连接固定的上压板42、弹簧固定座43、沿竖向由弹簧固定座43内贯穿设置的上涨紧轴45、套设于上涨紧轴45上的弹簧44、设于上涨紧轴45底端的上涨紧轴芯46以及套设于上涨紧轴芯46外部的上涨紧套47；各导向连接柱21贯穿上压板42设置，上涨紧气缸41用于驱动上压板42在各导向连接柱21的导向作用下上下移动；角度编码器24的动力输出端与上涨紧轴45的顶端安装连接，上涨紧轴45的顶端设有上涨紧轴限位部，弹簧44安装于弹簧固定座43内，其顶端和底端分别由上涨紧轴限位部和弹簧固定座43轴向限位；上涨紧轴芯46呈上小下大的类伞状结构，上涨紧套47安装连接至弹簧固定座43底部；
31.下涨紧机构3包括固定安装的下底板31、安装于下底板31上的下涨紧气缸32、通过下连接柱34安装固定于下涨紧气缸32上方的顶升板33、下端与下涨紧气缸32的输出端安装连接的下涨紧轴35、设于下涨紧轴35顶端的下涨紧轴芯36以及套设于下涨紧轴芯36外部的下涨紧套37，下涨紧轴芯36呈上大下小的类伞状结构，下涨紧套37安装连接至顶升板33顶部；
32.驱动轴23、上涨紧轴45和下涨紧轴35共轴线设置，差速器6的差速器外壳61通过安装至定位滑块51底部的上压块65和安装至顶升板33顶部的下压块66上下抵紧固定；差速器6的上半轴齿轮套设于上涨紧轴芯46和上涨紧套47上，差速器6的下半轴齿轮套设于下涨紧
轴芯36和下涨紧套37上。
33.优选的，还包括对称安装于机架板1底部的两个定位机构5，定位机构5包括与设于机架板1底部的机架板滑轨11滑动配合连接的定位滑块51、连接固定于定位滑块51上的定位上连接板52、沿竖向贯穿定位上连接板52设置的定位连接柱53、通过气缸支架安装固定于定位连接柱53底端的定位气缸55、顶端与定位气缸55的输出端安装连接的夹爪导向柱56、连接固定于夹爪导向柱56底端的定位下连接板57以及分别安装固定至气缸支架和定位下连接板57上的上夹爪58和下夹爪59；定位连接柱53的顶端设有连接柱限位部54，并通过连接柱限位部54挂接安装于定位上连接板52上；
34.两个定位机构5的上夹爪58和下夹爪59朝向相对的一侧伸出，两对上夹爪58和下夹爪59由差速器6两个行星齿轮之间的空隙穿过，并分别由上半轴齿轮和下半轴齿轮的两侧插入上半轴齿轮和下半轴齿轮之间。
35.优选的，两对上夹爪58和与下夹爪59的外端配合套设至对应的夹爪导向柱56上，两对上夹爪58和与下夹爪59与对应的夹爪导向柱56之间形成竖向滑动副。
36.优选的，上涨紧气缸41的数量为至少两个，各上涨紧气缸41驱动轴23的周向均布设置。
37.优选的，弹簧5为矩形弹簧。
38.优选的，上涨紧轴芯46与上涨紧套47及下涨紧轴芯36与下涨紧套37的配合锥度大于10
°
，以避免上涨紧轴芯46与上涨紧套47及下涨紧轴芯36与下涨紧套37在使用过程中发生自锁；在保证摩擦力足够的情况下，该配合锥度应尽可能大。
39.优选的，上涨紧套47和下涨紧套37与被涨紧工件的公差不大于20丝。
40.具体使用时，包括以下步骤：
41.第一步，差速器安装
42.将差速器6安放在位，下涨紧气缸32和上涨紧气缸41驱动下压块66和上压块65移动到位，压紧差速器外壳61，此时，上涨紧轴芯46与上涨紧套47及下涨紧轴芯36与下涨紧套37深入到差速器6内；差速器6的差速器外壳61通过安装至所述定位滑块51底部的上压块65和安装至所述顶升板33顶部的下压块66上下抵紧固定；所述差速器6的上半轴齿轮套设于所述上涨紧轴芯46和所述上涨紧套47上，所述差速器6的下半轴齿轮套设于所述下涨紧轴芯36和所述下涨紧套37上；
43.第二步，进行驱动扭矩的测量
44.上涨紧气缸41伸出到位，弹簧44带动上涨紧轴芯46向上移动，使上涨紧套47变形涨开，涨紧上半轴齿轮，为上半轴齿轮旋转的驱动提供足够的摩擦力；
45.随后，驱动轴通过上涨紧套47驱动上半轴齿轮旋转，并通过驱动轴上集成的扭矩传感器测量获取驱动扭矩；
46.第三步，进行角向间隙的测量
47.下涨紧气缸32缩回，带动下涨紧轴芯36向下移动，使下涨紧套37变形涨开，涨紧下半轴齿轮，为下半轴齿轮旋转的驱动提供足够的摩擦力；
48.随后，上夹爪58和下夹爪59分别上移和下移，推动上半轴齿轮向上及推动下半轴齿轮向下移动，直至上半轴齿轮和下半轴齿轮均紧贴差速器外壳61，以模拟实际工况中离心力作用下上半轴齿轮和下半轴齿轮的工作状态；
49.然后，驱动轴23先驱动上半轴齿轮正转到位，角度编码器24记录实时值a1，驱动轴23再驱动上半轴齿轮反转到位，角度编码器24记录实时值a2，即可获得角向间隙a2-a1。
50.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
51.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。