專利名稱：一種錐軸承墊片測選方法及裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及機械裝配領域，特別涉及一種錐軸承墊片測選方法及裝置。
背景技術(shù)：
我國在汽車，工程機械，農(nóng)機等批量制造領域，與國外比存在巨大差距，主要的差距原因不在于座椅等外形因素，而是三大動力部件發(fā)動機、變速箱及車橋的內(nèi)在差距。在變速箱、車橋等傳動系中，有大量錐軸承及角接觸軸承的應用，而控制軸向預緊力是關鍵，控制不好造成軸承損壞、油封漏油、齒輪噪音等問題，同時使傳動系承載能力大打折扣及使用壽命降低，也造成中國制造在國際印象中停留在低質(zhì)的水平上。在過去的幾十年快速發(fā)展中，在加工技術(shù)上，該領域技術(shù)人員做了大量工作，得到有效的改善，但并沒有真正全部解決問題，裝配質(zhì)量差成為傳動系發(fā)展的瓶頸，而軸向預緊成為核心問題。如何測選墊片的尺寸以保證傳動系中錐軸承及角接觸軸承的軸向預緊力，從而使得軸承及齒輪傳動處于最佳工作狀態(tài)，避免傳動過程中發(fā)生油封漏油、打齒等問題，進一步增加傳動系的承載能力及延長使用壽命是現(xiàn)有技術(shù)中遇到的瓶頸問題。變中國制造為中國創(chuàng)造，急切的需要研制出軸向預緊數(shù)字化裝配技術(shù)，這是目前我國制造業(yè)的唯一出路。

發(fā)明內(nèi)容
(一 )要解決的技術(shù)問題本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是需要提供一種錐軸承傳動系統(tǒng)裝配墊片的測選方法，同時還需要提供一種錐軸承墊片測選裝置。( 二 )技術(shù)方案為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種錐軸承墊片測選方法，包括步驟Sl 除被測墊片外將各個工件按照錐軸承傳動系統(tǒng)正常工作狀態(tài)裝配；S2:模擬錐軸承傳動系統(tǒng)正常工作時的壓力及轉(zhuǎn)速，測得實際的工況下的整體尺寸；S3 將所述步驟S2中測得的尺寸與其靜態(tài)下的測量隔套、上錐軸承及下錐軸承的內(nèi)圈長度和L2尺寸相比較，差值為被測墊片的厚度。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述步驟Sl具體為將上錐軸承、殼體、下錐軸承依次裝配于主軸上，所述上錐軸承與下錐軸承的外圈需要提前壓裝到位。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述步驟S2具體為以所述下錐軸承的底面為基準面，模擬錐軸承傳動系統(tǒng)工作狀態(tài)，對上錐軸承的頂面施加向下的壓力，并轉(zhuǎn)動主軸，動態(tài)測量所述上錐軸承的上表面到所述下錐軸承底面的距離Li。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述步驟S3具體為計算裝配墊片的厚度，其為El =L1-L2，其中L2為上錐軸承、隔套及下錐軸承的長度和。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述步驟S2還包括以所述下錐軸承的底面為基準面，測量殼體的差速器安裝孔中心到所述基準面的距離L3。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述步驟S3還包括計算主齒墊片厚度，其為E2 =L3-N|，其中N為主齒輪的實際裝配距離。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述裝置包括粗定位工裝、上壓頭、第一位移傳感器及旋轉(zhuǎn)機構(gòu)；所述粗定位工裝與所述殼體的底部形狀相配合，用于對殼體整體的粗定位；所述上壓頭可以豎直方向移動并可以提供預定的壓力；所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)用于為所述主軸提供預定轉(zhuǎn)速，所述主軸的下方與所述下錐軸承的底面的基準面配合處為階梯狀；所述第一位移傳感器用于測量所述上錐軸承的頂面的位移變動量。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述裝置還包括第二位移傳感器，所述第二位移傳感器用于測量所述殼體的差速器安裝孔中心的位移變動量。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述第二位移傳感器為2個，分布于所述殼體的差速器安裝孔中心下方的對角線的方位。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述第一位移傳感器設置于上壓頭上、上錐軸承頂面或其引出面上。(三)有益效果上述技術(shù)方案所提供的一種錐軸承墊片測選方法，包括步驟S1 除被測墊片外將各個工件按照錐軸承傳動系統(tǒng)正常工作狀態(tài)裝配；S2 模擬錐軸承傳動系統(tǒng)正常工作時的壓力及轉(zhuǎn)速，測得實際的工況下的整體尺寸；S3 將所述步驟S2中測得的尺寸與其靜態(tài)下的上錐軸承與下錐軸承的軸承內(nèi)圈加隔套尺寸相比較，差值為被測墊片的厚度。該種方法完全模擬工件的實際運行情況進行測量，測量精度高，可以測出實際所需墊片的厚度的真實值，同時本發(fā)明還提供了墊片測量裝置，確保裝配墊片符合軸承預緊實際需要。通過裝置完成檢測，大大提高了生產(chǎn)效率。


圖1是錐軸承傳動系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明實施例的錐軸承傳動系統(tǒng)的被測結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明實施例的上錐軸承、軸套、下錐軸承的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明實施例的錐軸承墊片測選裝置的固定測量示意圖；圖5是本發(fā)明實施例的錐軸承墊片測選裝置的側(cè)面定位示意圖；圖6是本發(fā)明實施例的錐軸承墊片測選裝置的底面第二傳感器布置示意圖；其中，1 裝配墊片；2 隔套；3 主齒墊片；4 上錐軸承；5 下錐軸承；6 主齒輪；7 基準面；8 差速器安裝孔中心；9 主軸；10 殼體；21 粗定位工裝；22 第一位移傳感器；23 上壓頭；24 旋轉(zhuǎn)機構(gòu)；25 第二位移傳感器；26 彈簧。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。結(jié)合圖1至3所示，為本發(fā)明實施例的錐軸承傳動系統(tǒng)的被測結(jié)構(gòu)示意圖；本實施例中提供的錐軸承墊片測選方法，該方法為動態(tài)測量，模擬錐軸承傳動系統(tǒng)正常工作時的壓力及轉(zhuǎn)速，測得實際的工況下的整體尺寸，再與其靜態(tài)下的上錐軸承4與下錐軸承5的軸承內(nèi)圈及隔套2尺寸比較差值為所需墊片的厚度。其具體地，包括步驟S1 除被測墊片外將各個工件按照錐軸承傳動系統(tǒng)正常工作狀態(tài)裝配；S2 模擬錐軸承傳動系統(tǒng)正常工作時的壓力及轉(zhuǎn)速，測得實際的工況下的整體尺寸；S3 將所述步驟S2中測得的尺寸與其靜態(tài)下的上錐軸承4與下錐軸承5的軸承內(nèi)圈及隔套2尺寸相比較，差值為被測墊片的厚度。該種方法完全模擬工件的實際運行情況進行測量，測量精度高，可以測出實際所需裝配墊片的厚度的真實值，同時本發(fā)明還提供了墊片測量設備，通過設備完成檢測，大大提高了生產(chǎn)效率。對于裝配墊片1的測選，步驟Sl具體為將上錐軸承4、殼體10、下錐軸承5依次裝配于主軸9上，上錐軸承4與下錐軸承5的外圈需要提前壓裝到位。步驟S2具體為以下錐軸承5的底面為基準面7，模擬錐軸承傳動系統(tǒng)工作狀態(tài)，對上錐軸承4的頂面施加向下的壓力，并轉(zhuǎn)動主軸9，動態(tài)測量上錐軸承4的上表面到下錐軸承5底面的距離Li。步驟S3具體為計算裝配墊片1的厚度，其為El = L1-L2，其中L2為上錐軸承4、隔套2及下錐軸承5的長度和。由這種方法動態(tài)測量得出的裝配墊片1的值完全符合該錐軸承傳動系統(tǒng)工作狀態(tài)時的需求，則每個錐軸承傳動系統(tǒng)中裝配墊片1的選擇都是為其度身訂制，使其軸向預緊力控制在最優(yōu)工作點，保證了軸承壽命長、油封不易漏油。對于主齒墊片3的測選則為，步驟S2還包括以下錐軸承5的底面為基準面7，測量殼體10的差速器安裝孔中心8到基準面7的距離L3。步驟S3還包括計算主齒墊片3厚度，其為E2= |L3-N|，其中N為主齒輪6的實際裝配距離。動態(tài)下測量主齒墊片3的厚度可以保障主齒輪6的裝配距離處于最優(yōu)，使主齒輪6在工作時處于最佳傳動狀態(tài)，不易產(chǎn)生噪聲并延長主齒輪6的工作壽命。如圖4所示，本實施例還提供一種應用上述方法的錐軸承墊片測選裝置，該裝置包括粗定位工裝21、上壓頭23、第一位移傳感器22及旋轉(zhuǎn)機構(gòu)M。粗定位工裝21與殼體10的底部形狀相配合，用于對殼體10整體的粗定位；通過粗定位工裝21使錐軸承傳動系統(tǒng)的殼體10粗定位，如圖5所示粗定位工作21具有與殼體10圓弧凹槽相對應的凸起部位，用于對殼體10方向及位置的粗定位，便于操作者操作。上壓頭23可以豎直方向移動并可以提供預定的壓力；上壓頭23可以通過氣動或液動機構(gòu)沿位于錐軸承傳動系統(tǒng)上方豎直方向的滑道豎直方向上滑動，而后接觸到錐軸承傳動系統(tǒng)的頂部后向下施加預定壓力，該壓力可以根據(jù)其在實際工況中所承受的壓力來確定。旋轉(zhuǎn)機構(gòu)M用于為主軸9提供預定轉(zhuǎn)速，該旋轉(zhuǎn)機構(gòu)M可由交流或直流電機驅(qū)動，轉(zhuǎn)速為預定值，可以根據(jù)所需測量的錐軸承傳動系統(tǒng)實際轉(zhuǎn)速來確定。主軸9的下方與下錐軸承5的底面的基準面7配合處為階梯狀。第一位移傳感器22用于測量上錐軸承4的頂面的位移變動量。以基準面7為基準，通過第一位移傳感器22測量上錐軸承4的頂面位移變動量。如圖所示，可以將第一位移傳感器22直接設置于上壓頭23上，當上壓頭23與上錐軸承4接觸并施加壓力后，錐軸承傳動系統(tǒng)勻速轉(zhuǎn)動時，第一位移傳感器22測量位移變動量。測得的值與事先標定的值進行比較即得到實際工況下錐軸承傳動系統(tǒng)的整體尺寸。同樣的該第一位移傳感器22也可以設置于上錐軸承4頂面的引出面(即如圖4中虛線所示)，由于引出面與上錐軸承4的頂面接觸，第一位移傳感器22測出的值也為上錐軸承4的頂面的位移變動量。為測量裝配墊片3的厚度，該裝置還包括第二位移傳感器25，第二位移傳感器25用于測量殼體10的差速器安裝孔中心8的位移變動量。如圖6所示，第二位移傳感器25為2個，分布于殼體10的差速器安裝孔中心8下方的對角線的方位。可以通過在殼體10的差速器安裝孔中心8的下方設置一塊基準板，第二位移傳感器25分別設置于對角線的方向，另一條對角線的兩端分別設置彈簧沈，可以提高傳感器25對殼體10的差速器安裝孔中心8位移變動量測量的精確度。對于兩個傳感器25測得的數(shù)值，可以通過取平均值的方法得出實際的測量值，消除單獨一點測量帶來的誤差。本發(fā)明還提供了一種應用錐軸承墊片測選裝置的操作方法，包括以下步驟Si，S3 標定，通過上錐軸承4、殼體10、下錐軸承5之和Ll對應的標定件對測量裝置進行標定零點；同時，通過基準件，標定殼體10的差速器安裝孔中心到所述基準面的距I^g L3 οS2 裝載定位，將上錐軸承4、隔套2、下錐軸承5之和L2對應的標定件對測量裝置進行標定零點；通過相對測量法，保證傳感器精度對檢測影響做到最小。由以上實施例可以看出，本發(fā)明實施例提供的方法為動態(tài)測量，模擬錐軸承傳動系統(tǒng)正常工作時的壓力及轉(zhuǎn)速，消除錐軸承在轉(zhuǎn)動時存在的油隙，測得實際的工況下的尺寸后，再與其靜態(tài)下的尺寸比較得出所需墊片的厚度。其包括步驟Sl 除被測墊片外將各個工件按照錐軸承傳動系統(tǒng)正常工作狀態(tài)裝配；S2 模擬錐軸承傳動系統(tǒng)正常工作時的壓力及轉(zhuǎn)速，測得實際的工況下的整體尺寸；S3 將所述步驟S2中測得的尺寸與其靜態(tài)下的軸承內(nèi)圈加隔套尺寸相比較，差值為被測墊片的厚度。該種方法完全模擬工件的實際運行情況進行測量，測量精度高，可以測出實際所需墊片的厚度的真實值，同時本發(fā)明還提供了墊片測量裝置，確保裝配墊片符合軸承預緊實際需要。通過裝置完成檢測，大大提高了生產(chǎn)效率；同時將復雜工作變得很簡單，對操作員的要求大大降低，產(chǎn)品一致性大為提高；更為重要的是真正實現(xiàn)了數(shù)字化裝配，有利于產(chǎn)品質(zhì)量控制及提升。本發(fā)明同時提供了墊片測選裝置的操作方法。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術(shù)領域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進和替換，這些改進和替換也應視為本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種錐軸承墊片測選方法，其特征在于，包括步驟51除被測墊片外將各個工件按照錐軸承傳動系統(tǒng)正常工作狀態(tài)裝配；52模擬錐軸承傳動系統(tǒng)正常工作時的壓力及轉(zhuǎn)速，測得實際的工況下的整體尺寸；53將所述步驟S2中測得的尺寸與其靜態(tài)下的所述上錐軸承(4)與下錐軸承( 的軸承內(nèi)圈及隔套(2)尺寸相比較，差值為被測墊片的厚度。
2.如權(quán)利要求1所述的錐軸承墊片測選方法，其特征在于，所述步驟Sl具體為將上錐軸承、殼體(10)、下錐軸承( 依次裝配于主軸(9)上，所述上錐軸承(4)與下錐軸承(5)外圈需要提前壓裝到位。
3.如權(quán)利要求2所述的錐軸承墊片測選方法，其特征在于，所述步驟S2具體為以所述下錐軸承(5)的底面為基準面(7)，模擬錐軸承傳動系統(tǒng)工作狀態(tài)，對上錐軸承的頂面施加向下的壓力，并轉(zhuǎn)動主軸(9)，動態(tài)測量所述上錐軸承的上表面到所述下錐軸承(5)底面的距離Li。
4.如權(quán)利要求3所述的錐軸承墊片測選方法，其特征在于，所述步驟S3具體為測量上錐軸承的內(nèi)圈、隔套(2)及下錐軸承(5)的內(nèi)圈的長度和L2。計算裝配墊片(1)的厚度，其為El = L1-L2。
5.如權(quán)利要求3所述的錐軸承墊片測選方法，其特征在于，所述步驟S2還包括以所述下錐軸承(5)的底面為基準面(7)，測量殼體(10)的差速器安裝孔中心(8)到所述基準面(7)的距離L3。
6.如權(quán)利要求5所述的錐軸承墊片測選方法，其特征在于，所述步驟S3還包括計算主齒墊片(3)厚度，其為E2= |L3-N|，其中N為主齒輪(6)的實際裝配距離。
7.一種應用權(quán)利要求2所述方法的錐軸承墊片測選裝置，其特征在于，所述裝置包括粗定位工裝(21)、上壓頭(23)、第一位移傳感器0 及旋轉(zhuǎn)機構(gòu)04)；所述粗定位工裝與所述殼體(10)的底部形狀相配合，用于對殼體(10)整體的粗定位；所述上壓頭(23)可以豎直方向移動并可以提供預定的壓力；所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)04)用于為所述主軸(9)提供預定轉(zhuǎn)速，所述主軸(9)的下方與所述下錐軸承(5)的底面的基準面(7)配合處為階梯狀；所述第一位移傳感器0 用于測量所述上錐軸承(4)的頂面的位移變動量。
8.如權(quán)利要求4所述的錐軸承墊片測選裝置，其特征在于，所述裝置還包括第二位移傳感器(25)，所述第二位移傳感器0 用于測量所述殼體(10)的差速器安裝孔中心(8)的位移變動量。
9.如權(quán)利要求8所述的錐軸承墊片測選裝置，其特征在于，所述第二位移傳感器05)為2個，分布于所述殼體(10)的差速器安裝孔中心(8)下方的對角線的方位。
10.如權(quán)利要求8所述的錐軸承墊片測選裝置，其特征在于，所述第一位移傳感器02)設置于上壓頭上、上錐軸承(4)頂面或其引出面上。
全文摘要
本發(fā)明涉及機械裝配領域，公開了一種錐軸承墊片測選方法，包括步驟S1除被測墊片外將各個工件按照錐軸承傳動系統(tǒng)正常工作狀態(tài)裝配；S2模擬錐軸承傳動系統(tǒng)正常工作時的壓力及轉(zhuǎn)速，測得實際的工況下的整體尺寸；S3將所述步驟S2中測得的尺寸與其靜態(tài)下上錐軸承與下錐軸承的軸承內(nèi)圈加隔套尺寸相比較，差值為被測墊片的厚度。該種方法完全模擬工件的實際運行情況進行測量，測量精度高，可以測出實際所需墊片的厚度的真實值，同時本發(fā)明還提供了墊片測量裝置，確保裝配墊片符合軸承預緊實際需要。通過裝置完成檢測，大大提高了生產(chǎn)效率。
文檔編號G01B21/08GK102564379SQ20111045802
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月30日
發(fā)明者陶發(fā)荀 申請人:北京泰誠信測控技術(shù)股份有限公司