專利名稱：汽車主減速器預緊裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及應用在汽車主減速器裝配工藝中的汽車主減速器預緊裝置。
背景技術：
在現有的輕型卡車主減速器裝配流程中，需要對主減速器中的一對主齒軸承(即一對圓 錐滾子軸承)進行預緊，使之達到一定的轉動阻扭矩。若阻扭矩過小，則主減速器剛性不足，易產生噪聲；若阻扭矩過大，在主減速器高速轉動時，易產生燒灼現象。因此，對主齒軸承 預緊扭矩的控制非常重要。
主齒軸承預緊扭矩的合格值為一個設定的范圍值A1 A2。在輕型卡車中，主減速器設 定的A1 A2通常為1 2Nm ，主齒軸承預緊扭矩是通過裝配時旋緊主齒螺母來獲得的，主 齒螺母的旋緊扭矩的合格值為一個設定的范圍值B1 B2，輕型卡車中主減速器設定的Bl B2通常為32480Nm。
在主齒軸承預緊扭矩與主齒螺母旋緊扭矩之間存在一定的聯系，這一聯系是依靠一對主 齒軸承之間的彈性隔套的壓縮變形來建立。通過旋緊主齒螺母壓縮彈性隔套，彈性隔套的變 形使獲得預緊扭矩。合格的彈性隔套會使主齒軸承預緊扭矩與主齒螺母的旋緊扭矩均落在設 定的合格值范圍內。
目前，對主齒軸承預緊扭矩與主齒螺母旋緊扭矩的測量并非同步進行。首先使用風動扳 手旋緊主齒螺母，但并不知道主齒螺母的擰緊扭矩，或用定扭矩扳手將主齒螺母擰到合格的 扭矩范圍內，然后，檢測主齒軸承預緊扭矩。而對于主齒軸承預緊扭矩的檢測一般是由裝配 工人手工撥轉主減速器的主減軸承座，靠手感和經驗來判斷預緊扭矩的大小是否在合格的范 圍內，顯然，這一預緊扭矩的檢測受到工人的操作熟練程度、身體狀況和情緒的影響；也有 一種方式是人工用彈簧秤來拉主減軸承座，使主減軸承座旋轉，然后觀察拉力的大小，將力 乘以力臂得到預緊扭矩，這種測量方式存在的問題是人手工拉彈簧秤不能使主減軸承座作勻 速轉動，彈簧秤的拉力的作用線不能保證與旋轉平面在一個面上，并且這一力的作用線不能 在作用點處與旋轉半徑垂直，因此只能粗略測量預緊扭矩的大小，不能準確測量軸承預緊扭 矩，給判定預緊扭矩是否落在合格的范圍帶來了困難。
實際上，按照現有的方式，如果測量的預緊扭矩落在設定的合格范圍，但是否是真實的 預緊扭矩；如果不到預緊扭矩的下限Al，即測量值小于A1，是否繼續(xù)旋緊主齒螺母，若繼 續(xù)，再旋緊多少，都無法預測；若大于預緊扭矩的上限A2，即測量值大于A2，是否真的預 緊扭矩超出上限，也無法得知。于是就存在主減速器軸承預緊力過大或者過小的狀況，造成產品質量的不穩(wěn)定。

實用新型內容
本實用新型是為避免上述現有技術所存在的不足之處，提供一種汽車主減速器預緊裝 置，在保證汽車主減速器主齒軸承預緊扭矩達到合格的范圍的前提下提高主減速器的裝配質 量和裝配效率。
本實用新型解決技術問題采用如下方案
本實用新型汽車主減速器預緊裝置的結構特點是設置用于懸置主減速器的工作平臺，在 所述主減速器的同軸位置上，位于工作平臺的上方，設置可轉動的螺母旋緊機構，螺母旋緊 機構的底端設置為可固套在主齒螺母上并與螺母旋緊機構的轉軸聯動的套筒，在螺母旋緊機 構的轉軸中設置主齒螺母旋緊扭矩傳感器；位于工作平臺的下方，設置可轉動的軸承預緊扭 矩測量機構，軸承預緊扭矩測量機構具有可插入在主減速器軸承座上一對對稱孔中并與軸承 預緊扭矩測量機構的轉軸聯動的測量撥爪，在軸承預緊扭矩測量機構的轉軸中設置主齒軸承 預緊扭矩傳感器。
本實用新型汽車主減速器預緊裝置的控制方法是對主齒軸承預緊扭矩與主齒螺母旋緊 扭矩實施同步測量，所述同步測量是在由螺母旋緊機構旋緊主齒螺母以及由軸承預緊扭矩測 量機構轉動主減軸承座的同時，通過主齒軸承預緊扭矩傳感器測量主齒軸承預緊扭矩，并通 過主齒螺母旋緊扭矩傳感器測量主齒螺母旋緊扭矩；當主齒軸承預緊扭矩和主齒螺母旋緊扭 矩都達到設定值區(qū)域內時，完成汽車主減速器預緊。
本實用新型動態(tài)測量軸承預緊扭矩從而對主齒軸承的預緊扭矩進行實時監(jiān)制，旋緊主齒 螺母來壓緊主齒軸承的內圈，從而得到軸承的預緊扭矩。在旋轉主齒螺母的同時，測量主齒 軸承預緊扭矩的大小和主齒螺母的旋緊扭矩大小。一旦軸承預緊扭矩的大小達到合格的范圍 內，而且主齒螺母的旋緊扭矩也到達合格的范圍內，此時主減速器的裝配就合格了。
與己有技術相比，本實用新型有益效果體現在
1、 本實用新型是在測量主齒軸承預緊扭矩的同時對主齒螺母旋緊扭矩進行測量，并根 據主齒軸承預緊扭矩對主齒螺母旋緊扭矩進行控制，可以有效提高產品合格率，提高工作效 率。
2、 本實用新型中主齒軸承預緊扭矩傳感器和主齒螺母旋緊扭矩傳感器的設置可以精確 地測出主齒軸承預緊扭矩和主齒螺母旋緊扭矩；保證裝配精度。
3、 本實用新型測量機構可以采用工業(yè)控制計算機，保證控制系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠。


圖l為本實用新型結構示意圖。
圖2為本實用新型螺母旋緊機構結構示意圖。
圖3為本實用新型的軸承預緊扭矩測量機構結構示意圖。
圖4為本實用新型汽車主減速器示意圖。
圖中標號l螺母旋緊機構、2上部氣缸、3固定框架、4上部縱向導軌、5工作平臺、 6主減速器、7下部氣缸、8軸承預緊扭矩測量機構、9下部縱向導軌、IO機架、ll套筒、 12減速機構、13主齒螺母旋緊扭矩傳感器、14直流伺服電機、15主齒螺母、16主齒凸緣、 17主動齒輪、18主減軸承座、19主齒軸承、20彈性隔套、21彈性銷機構、22測量撥爪、 23花鍵套、24主齒軸承預緊扭矩傳感器、25交流伺服電機、26角接觸球軸承、27套管、 28測量架、29扭矩限制器。
以下通過具體實施方式
，結合附圖對本實用新型作進一步說明
具體實施方式
參見圖l，設置用于懸置主減速器6的工作平臺5，在主減速器6的同軸位置上，位于 工作平臺5的上方，設置可轉動的螺母旋緊機構1，螺母旋緊機構1的底端設置為可固套在 主齒螺母15上并與螺母旋緊機構1的轉軸聯動的套筒11，在螺母旋緊機構1的轉軸中設置 主齒螺母旋緊扭矩傳感器13;位于工作平臺5的下方，設置可轉動的軸承預緊扭矩測量機 構8，軸承預緊扭矩測量機構8具有可插入在主減速器軸承座18上一對對稱孔中并與軸承 預緊扭矩測量機構8的轉軸聯動的測量撥爪22，在軸承預緊扭矩測量機構8的轉軸中設置 主齒軸承預緊扭矩傳感器24。
圖4所示為汽車主減速器結構示意， 一對主齒軸承19為圓錐滾子軸承，它的外圈壓裝 在主減軸承座18內，內圈套在主動齒輪17上，在兩個內圈之間配置彈性隔套20，主齒凸 緣16和主動齒輪17之間為花鍵聯接，當主齒凸緣16在工作平臺4上不能轉動后，主動齒 輪17也不能轉動。在主動齒輪17的尾部開有螺紋，主齒螺母15旋在主動齒輪17上。當旋 緊主齒螺母15時，主齒螺母15壓緊主齒凸緣16，使得主齒凸緣16在主動齒輪17上沿著 花鍵移動，主齒凸緣16的下端壓在一個主齒軸承19的內圈大端面上，通過彈性隔套20的 壓縮變形，使得一對主齒軸承19的內外圈之間壓緊，獲得預緊扭矩。
圖l所示汽車主減速器6是放置在工作平臺4上，工作平臺4通過螺釘固聯在基架10 上。在工作平臺4上固定設置兩個止轉圓柱銷，將汽車主減速器6的主齒凸緣16上的孔套 裝止轉圓柱銷上，使主齒凸緣16不能轉動，汽車主減速器6便得以定位。
具體實施中，相應的結構設置也包括
如圖1所示，螺母旋緊機構1的設置包括用于驅動螺母旋緊機構1轉動的直流伺服電機 14，螺母旋緊機構1通過螺釘固聯在固定框架3上，固定框架3設置在基架10的上部縱向導軌4中，固定框架3連同螺母旋緊機構1可以在上部氣缸2的帶動下沿著上部縱向導軌4 升或降。軸承預緊扭矩測量機構8的設置包括用于驅動軸承預緊扭矩測量機構8的交流伺服電機25，軸承預緊扭矩測量機構8固定設置在測量架28上，測量架28位于基架10的下部縱向導軌9中，測量架28連同軸承預緊扭矩測量機構8可以在下部氣缸7的帶動下沿著下部縱向導軌9升或降。
參見圖2，螺母旋緊機構1具體是由套筒11、減速機構12、主齒螺母旋緊扭矩傳感器13和直流伺服電機14構成。直流伺服電機14的旋轉通過主齒螺母旋緊扭矩傳感器13傳到 減速機構12，經過減速機構12的扭矩放大，將扭矩傳到套筒11上，套筒11與主齒螺母15是相匹配的，將套筒11套裝在主齒螺母15上，直流伺服電機14的轉動即可將主齒螺母15旋緊，同時由主齒螺母旋緊扭矩傳感器13實時測得主齒螺母旋緊扭矩。
參見圖3，本實施例中，在測量撥爪22和主齒軸承預緊扭矩傳感器24之設置花鍵套23 并以花鍵連接，花鍵套23通過一對角接觸球軸承26設置在套管27中，套管27固定設置在 測量架28上。在這一結構形式中，測量撥爪22和花鍵套23的自重通過角接觸球軸承26和 套管27引到測量架28上，以此消除部件自重的影響，保證精確測量。此外，在測量撥爪 22的頂端設置彈性銷21，測量撥爪22由于下部氣缸7的帶動而上升，當彈性銷21觸及軸 承座18的下端面時，彈性銷21的彈簧被壓縮，隨著測量撥爪22的轉動，彈性銷21會自動落入到軸承座18上一對對稱孔中，并隨之帶動主減軸承座18旋轉，同時由主齒軸承預緊扭矩傳感器24實時測得主齒軸承預緊扭矩。
裝配過程中，對主齒軸承預緊扭矩與主齒螺母旋緊扭矩實施同步測量，該同步測量是在 由螺母旋緊機構1旋緊主齒螺母15以及由軸承預緊扭矩測量機構8轉動主減軸承座18的同時，通過主齒軸承預緊扭矩傳感器24測量主齒軸承預緊扭矩，并通過主齒螺母旋緊扭矩傳感器13測量主齒螺母旋緊扭矩；根據軸承預緊扭矩的測量值控制主齒螺母15的擰緊程度， 并通過主齒螺母旋緊扭矩傳感器13測量主齒螺母旋緊扭矩的大?。划斨鼾X軸承預緊扭矩和主齒螺母旋緊扭矩都達到設定值區(qū)域內時，完成汽車主減速器預緊。
具體實施中
首先將汽車主減速器6放置在工作平臺4上，將主齒凸緣16的螺栓孔對應套裝在止轉圓柱銷上；
啟動上部氣缸2，帶動螺母旋緊機構1沿著上部縱向導軌4下降，套筒11對準主齒螺母15進行認帽、擰緊。此時，主齒螺母旋緊扭矩傳感器13即可實時測量主齒螺母旋緊扭矩。 與此同時，軸承預緊扭矩測量機構8也開始工作，在下部氣缸7的帶動下沿著下部縱向導軌 9上升，啟動交流伺服電機25勻速轉動，并依次通過扭矩限制器29、主齒軸承預緊扭矩傳 感器24和花鍵套23帶動測量撥爪22勻速轉動；下部氣缸7上升直至彈性銷21被壓縮并落 入到主減軸承座18的一對對稱孔中，隨后帶動主減軸承座18和主齒軸承19外圈勻速轉動， 利用主齒軸承預緊扭矩傳感器24測得主齒軸承預緊扭矩，在顯示屏幕上顯示出來。
主齒螺母15的合格擰緊扭矩有一個設定的范圍值，在擰緊扭矩較低時，可以用較快的 轉速旋緊主齒螺母15，接近合格擰緊扭矩的下限時，減緩主齒螺母15的旋緊速度，通?？?以是每分鐘一圈。
隨著主齒螺母15不斷被旋緊，由主齒軸承預緊扭矩傳感器24實時測得的主齒軸承預緊 扭矩也不斷變大。主齒軸承19的合格預緊扭矩也有一個設定的范圍值，在主減速器預緊過 程中，是以主齒軸承19的預緊扭矩為主要考察數據。
當由主齒軸承預緊扭矩傳感器24測得的主齒軸承預緊扭矩尚未達到設定值下限時，若 主齒螺母旋緊扭矩傳感器13測得的主齒螺母旋緊扭矩已經超出設定值上限，判定為預緊不 合格。
當由主齒軸承預緊扭矩傳感器24測得的主齒軸承預緊扭矩到達設置值下限時，則有 若主齒螺母旋緊扭矩也進入設定值范圍，判定為預緊合格； 若主齒螺母旋緊扭矩已經超出設定值上限，判定為預緊不合格；若主齒螺母旋緊扭矩尚未達到設定值下限，繼續(xù)旋緊主齒螺母15，直到主齒螺母旋緊 扭矩達到設定值范圍，判定為預緊合格；在由主齒軸承預緊扭矩傳感器24測得的主齒軸承 預緊扭矩到達合格值上限而主齒螺母旋緊扭矩仍然沒有達到設定值下限時，判定為預緊不合 格。當由主齒軸承預緊扭矩傳感器24測得的預緊扭矩尚未達到合格預緊扭矩的下限時，若 主齒螺母旋緊扭矩傳感器13測得的擰緊扭矩已經超出合格擰緊扭矩的上限，判定為預緊不 合格。
對于預緊不合格的產品，需要更換不同厚度的彈性隔套20，重新拆裝主減速器5直到 合格。
權利要求1、汽車主減速器預緊裝置，其特征是設置用于懸置主減速器(6)的工作平臺(5)，在所述主減速器(6)的同軸位置上，位于工作平臺(5)的上方，設置可轉動的螺母旋緊機構(1)，所述螺母旋緊機構(1)的底端設置為可固套在主齒螺母(15)上并與所述螺母旋緊機構(1)的轉軸聯動的套筒(11)，在所述螺母旋緊機構(1)的轉軸中設置主齒螺母旋緊扭矩傳感器(13)；位于工作平臺(5)的下方，設置可轉動的軸承預緊扭矩測量機構(8)，所述軸承預緊扭矩測量機構(8)具有可插入在主減速器軸承座(18)上一對對稱孔中并與所述軸承預緊扭矩測量機構(8)的轉軸聯動的測量撥爪(22)，在所述軸承預緊扭矩測量機構(8)的轉軸中設置主齒軸承預緊扭矩傳感器(24)。
2、 根據權利要求l所述的汽車主減速器預緊裝置，其特征是所述螺母旋緊機構(1)的 設置包括用于驅動螺母旋緊機構(1)轉動的直流伺服電機(14)、螺母旋緊機構(1)固 聯在固定框架(3)上、固定框架(3)設置在基架(10)的上部縱向導軌(4)中、由上部 氣缸(2)帶動的固定框架(3)連同螺母旋緊機構(1)可以在上部縱向導軌(4)中升或降。
3、 根據權利要求1所述的汽車主減速器預緊裝置，其特征是所述軸承預緊扭矩測量機 構(8)的設置包括用于驅動軸承預緊扭矩測量機構(8)的交流伺服電機(25)、軸承預 緊扭矩測量機構(8)固定設置在測量架(28)上、測量架(28)位于基架(10)的下部縱 向導軌(9)中、由下部氣缸(7)帶動的測量架(28)連同軸承預緊扭矩測量機構(8)可 以在下部縱向導軌(9)中升或降。
4、 根據權利要求3所述的汽車主減速器預緊裝置，其特征是在所述測量撥爪(22)和 主齒軸承預緊扭矩傳感器(24)之設置花鍵套(23)并以花鍵連接，所述花鍵套(23)通過 一對角接觸球軸承(26)設置在套管(27)中，套管(27)固定設置在測量架(28)上。
5、 根據權利要求1所述的汽車主減速器預緊裝置，其特征是在所述測量撥爪(22)的 頂端設置彈性銷(21)。
專利摘要汽車主減速器預緊裝置，其裝置的特點設置用于懸置主減速器的工作平臺，工作平臺上方設置可轉動的螺母旋緊機構，螺母旋緊機構轉軸中設置主齒螺母旋緊扭矩傳感器；工作平臺下方設置可轉動的軸承預緊扭矩測量機構；本實用新型是在由螺母旋緊機構旋緊主齒螺母以及由軸承預緊扭矩測量機構轉動主減軸承座的同時，測量主齒軸承預緊扭矩以及主齒螺母旋緊扭矩；當主齒軸承預緊扭矩和主齒螺母旋緊扭矩都達到設定值區(qū)域內時，完成汽車主減速器預緊。本實用新型可以有效提高產品合格率，提高工作效率。
文檔編號B62D65/00GK201179903SQ20082003396
公開日2009年1月14日 申請日期2008年3月28日 優(yōu)先權日2008年3月28日
發(fā)明者衛(wèi)道柱, 沁 楊, 雷 高 申請人:合肥工業(yè)大學