本實(shí)用新型涉及變速器中間軸加工領(lǐng)域，具體為一種變速器中間軸總成斜齒對(duì)齒裝置。

背景技術(shù)：

S變速器是與國(guó)際先進(jìn)水平對(duì)標(biāo)而研發(fā)的新型變速器，該產(chǎn)品采用主副箱全斜齒、磨齒結(jié)構(gòu)，具有傳動(dòng)效率高、換檔輕便、噪音低、軸向尺寸短、質(zhì)量輕等優(yōu)點(diǎn)。其中主箱中間軸分總成由多個(gè)斜齒輪和斜齒軸過(guò)盈配合組裝而成，而且要求裝配后各齒輪以與軸齒位置度偏差<0.13mm，現(xiàn)有冷壓裝和普通熱裝技術(shù)無(wú)法滿(mǎn)足斜齒輪軸系高精度裝配。

如圖1所示，為防止齒輪在變速器油溫過(guò)熱狀態(tài)下漲大而徑向轉(zhuǎn)動(dòng)采用安裝定位銷(xiāo)作為防松措施，此結(jié)構(gòu)裝配的難點(diǎn)如下：a)冷壓裝的裝配方式無(wú)法避免的引入擠壓振動(dòng)，在無(wú)精確導(dǎo)向的情況下無(wú)法有效控制各傳動(dòng)輪間的位置度偏差。b)普通的齒輪熱裝技術(shù)僅適用于對(duì)齒輪裝配精度、方向無(wú)特殊要求的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，對(duì)于此種軸系結(jié)構(gòu)無(wú)可借鑒的成熟經(jīng)驗(yàn)。c)各齒輪軸向存在間隙，裝配過(guò)程中軸向間隙控制精度差直接導(dǎo)致傳動(dòng)輪間的位置度偏差。d)齒輪與軸上的銷(xiāo)孔必須嚴(yán)格對(duì)中，否則定位銷(xiāo)無(wú)法進(jìn)行裝配。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題，提供一種變速器中間軸總成斜齒對(duì)齒裝置，能夠滿(mǎn)足中間軸批量生產(chǎn)需求，并且裝配精度較高。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型變速器中間軸總成斜齒對(duì)齒裝置，包括裝配夾具本體、中間軸吊裝夾具以及軸系對(duì)齒夾具；所述的裝配夾具本體包括用于提供中間軸裝配空間的機(jī)體，機(jī)體頂部設(shè)置用于連接中間軸吊裝夾具的連接頭，所述的連接頭上方豎直連接用于驅(qū)動(dòng)其上下活動(dòng)的氣缸，并且機(jī)體側(cè)面沿豎直方向安裝有直線(xiàn)導(dǎo)軌，連接頭通過(guò)連接板與設(shè)置在直線(xiàn)導(dǎo)軌上的導(dǎo)塊相連接，機(jī)體底部安裝有用于設(shè)置軸系對(duì)齒夾具的底板；所述的中間軸吊裝夾具包括與連接頭相連的固定套，固定套經(jīng)過(guò)頂件套連接用于對(duì)中間軸軸頂進(jìn)行定位的軸頂定位套，所述的頂件套內(nèi)部設(shè)有頂件彈簧，頂件彈簧連接延伸至軸頂定位套內(nèi)腔當(dāng)中的軸頂頂尖，軸頂定位套底端設(shè)有對(duì)中間軸進(jìn)行固定的U型卡扣以及插銷(xiāo)，U型卡扣的弧面頂部裝有用于對(duì)中間軸初步定位的彈性定位銷(xiāo)；所述的軸系對(duì)齒夾具包括對(duì)齒夾具本體，對(duì)齒夾具本體上安裝有軸底頂尖定位座，軸底頂尖定位座上安裝有用于對(duì)中間軸軸底進(jìn)行定位的軸底定位套，軸底頂尖定位座上設(shè)有延伸至底定位套內(nèi)腔當(dāng)中的彈性軸底頂尖；所述的軸頂頂尖、軸頂定位套、軸底定位套以及彈性軸底頂尖同軸設(shè)置；所述的對(duì)齒夾具本體上方還設(shè)置有熱裝本體，熱裝本體內(nèi)部設(shè)有用于對(duì)加熱后的中間軸齒輪軸向定位的定位板以及上下并排設(shè)置用于對(duì)中間軸熱裝對(duì)齒的軸齒對(duì)尺規(guī)和齒輪對(duì)尺規(guī)。

U型卡扣弧面頂部安裝的彈性定位銷(xiāo)包括初步定位銷(xiāo)及支撐初步定位銷(xiāo)的初步定位彈簧。

所述的頂件套側(cè)面設(shè)有用于對(duì)軸頂頂尖進(jìn)行限位的限位銷(xiāo)。

所述的直線(xiàn)導(dǎo)軌上設(shè)置有限位開(kāi)關(guān)以及與之配合的限位塊。

彈性軸底頂尖包括軸底頂尖以及能夠帶動(dòng)軸底頂尖上下滑動(dòng)的直線(xiàn)軸承和軸底頂尖彈簧。

所述的軸齒對(duì)尺規(guī)以及齒輪對(duì)尺規(guī)沿中間軸的旁側(cè)由上至下依次成對(duì)設(shè)置有多組，每組軸齒對(duì)尺規(guī)和齒輪對(duì)尺規(guī)均配套設(shè)置一個(gè)定位板。

所述的軸齒對(duì)尺規(guī)和齒輪對(duì)尺規(guī)均連接有推動(dòng)手柄。

本實(shí)用新型變速器中間軸總成斜齒對(duì)齒方法，包括以下步驟：a)將變速器中間軸放置到中間軸吊裝夾具上，中間軸軸頂套入軸頂定位套，軸頂頂尖頂入中間軸軸頂?shù)捻敿饪祝ㄟ^(guò)軸頂定位套底端的U型卡扣及插銷(xiāo)將中間軸固定，并通過(guò)U型卡扣弧面頂部的彈性定位銷(xiāo)完成中間軸初步定位；b)將待熱裝的齒輪加熱至150℃～160℃；c)啟動(dòng)裝配夾具本體使中間軸由上至下穿過(guò)齒輪，中間軸軸底套入軸底定位套，彈性軸底頂尖頂入中間軸軸底的頂尖孔，通過(guò)定位板對(duì)加熱后的中間軸齒輪軸向定位，通過(guò)軸齒對(duì)尺規(guī)和齒輪對(duì)尺規(guī)對(duì)熱裝中間軸對(duì)齒；d)所有齒輪裝配完成后，將中間軸總成轉(zhuǎn)機(jī)加工精鏜銷(xiāo)孔，完成后安裝定位銷(xiāo)固化。

所述的齒輪通過(guò)電磁感應(yīng)或加熱箱加熱。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型變速器中間軸總成斜齒對(duì)齒裝置通過(guò)軸頂定位套和軸頂頂尖以及軸底定位套和彈性軸底頂尖分別對(duì)變速器中間軸的軸頂與軸底進(jìn)行定位，通過(guò)設(shè)置在軸頂定位套底端的U型卡扣以及彈性定位銷(xiāo)，既保證了中間軸對(duì)齒過(guò)程中的穩(wěn)定性，又保證了熱裝對(duì)齒時(shí)中間軸能夠靈活轉(zhuǎn)動(dòng)。本實(shí)用新型裝配夾具本體主要負(fù)責(zé)中間軸裝配過(guò)程中的向下運(yùn)動(dòng)輸送，中間軸吊裝夾具用于中間軸裝配方向初定位，軸系對(duì)齒夾具通過(guò)定位板對(duì)加熱后的中間軸齒輪軸向定位，通過(guò)軸齒對(duì)尺規(guī)和齒輪對(duì)尺規(guī)對(duì)熱裝中間軸精確對(duì)齒。經(jīng)過(guò)批量生產(chǎn)驗(yàn)證，本實(shí)用新型對(duì)變速器中間軸總成裝配過(guò)程中的位置度偏差控制穩(wěn)定，完全符合設(shè)計(jì)圖紙要求，不僅打通了S變速器試制過(guò)程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，同時(shí)為類(lèi)似的斜齒輪與斜齒輪軸產(chǎn)品裝配提供了可靠技術(shù)方案，填補(bǔ)了我國(guó)在該項(xiàng)技術(shù)上的空白。

附圖說(shuō)明

圖1變速器主箱中間軸的裝配示意圖；

圖2(a)本實(shí)用新型裝配夾具本體的結(jié)構(gòu)側(cè)視圖；

圖2(b)本實(shí)用新型裝配夾具本體的結(jié)構(gòu)正視圖；

圖3(a)本實(shí)用新型中間軸吊裝夾具的結(jié)構(gòu)剖視圖；

圖3(b)本實(shí)用新型軸頂定位套的底端局部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3(c)本實(shí)用新型軸頂定位套的底端A向示意圖；

圖4(a)本實(shí)用新型軸系對(duì)齒夾具對(duì)尺規(guī)第一位置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4(b)本實(shí)用新型軸系對(duì)齒夾具對(duì)尺規(guī)第二位置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4(c)本實(shí)用新型軸系對(duì)齒夾具對(duì)尺規(guī)第三位置結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖中：1.連接頭；2.連接板；3.直線(xiàn)導(dǎo)軌；4.導(dǎo)塊；5.機(jī)體；6.底板；7.限位開(kāi)關(guān)；8.限位塊；9.氣缸軸；10.固定套；11.第一連接螺栓；12.頂件套；13.頂件彈簧；14.限位銷(xiāo)；15.第二連接螺栓；16.軸頂頂尖；17.軸頂定位套；18.螺母；19.初步定位彈簧；20.初步定位銷(xiāo)；21.插銷(xiāo)；22.軸底頂尖定位座；23.彈性軸底頂尖；24.軸底定位套；25.定位板；26.齒輪；27.軸齒對(duì)尺規(guī)；28.齒輪對(duì)尺規(guī)；29.夾具本體。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。

本實(shí)用新型主要為保證S系列變速器中間軸裝配過(guò)程中軸系零件輪齒間的位置度精度。通過(guò)反復(fù)論證以及大量的工藝試驗(yàn)，最終采用的技術(shù)方案歸結(jié)起來(lái)包括：首先將齒輪加熱使齒輪漲大，然后將中間軸快速傳入齒輪，在齒輪與中間軸處于間隙配合的狀態(tài)下進(jìn)行精確對(duì)齒操作，完成齒輪裝配后統(tǒng)一精加工三個(gè)銷(xiāo)孔，最后裝配定位銷(xiāo)。根據(jù)以上技術(shù)方案設(shè)計(jì)了中間軸總成斜齒對(duì)齒裝置，主要包括三個(gè)部分：裝配夾具本體、中間軸吊裝夾具、軸系對(duì)齒夾具。裝配夾具本體主要負(fù)責(zé)中間軸裝配過(guò)程中的向下運(yùn)動(dòng)輸送，中間軸吊裝夾具用于中間軸裝配方向初定位，對(duì)齒夾具主要完成中間軸與齒輪的軸向定位以及熱裝過(guò)程中的精確對(duì)齒。

參見(jiàn)圖2(a)與圖2(b)，本實(shí)用新型裝配夾具本體上的連接頭1由氣缸軸9拖動(dòng)，用于連接中間軸吊裝夾具，連接板2主要是用于連接頭1與導(dǎo)塊4連接并在直線(xiàn)導(dǎo)軌3上進(jìn)行滑動(dòng)，底板6用于與軸系對(duì)齒夾具連接，限位開(kāi)關(guān)7用于安全防護(hù)限位。

參見(jiàn)圖3(a)，圖3(b)，圖3(c)，本實(shí)用新型中間軸吊裝夾具連接頭1為裝配夾具本體上的零件，固定套10通過(guò)第一連接螺栓11與頂件套12連接，頂件套12用于連接固定套10和軸頂定位套17，軸頂頂尖16通過(guò)軸頂定位套17能夠?qū)崿F(xiàn)上下移動(dòng)，限位銷(xiāo)14能夠控制軸頂頂尖16上下移動(dòng)的行程，初步定位銷(xiāo)20用于中間軸在本夾具上的初定位。頂尖與彈簧配合，既要保證對(duì)齒過(guò)程中間軸的穩(wěn)定性，又要保證熱裝對(duì)齒時(shí)，中間軸能夠靈活轉(zhuǎn)動(dòng)。

參見(jiàn)圖4(a)，圖4(b)，圖4(c)，由于中間軸總成上有三個(gè)斜齒輪，因此必須根據(jù)每個(gè)齒輪的位置設(shè)計(jì)專(zhuān)用的軸系對(duì)齒夾具，圖中三套夾具結(jié)構(gòu)和原理相同，僅是部分零件布局位置不同，下面以圖4(a)為例進(jìn)行介紹。夾具本體29用于固定其它零件，軸底頂尖定位座22用于固定彈性軸底頂尖23，軸底頂尖定位座22內(nèi)置直線(xiàn)軸承和彈簧能夠滿(mǎn)足彈性軸底頂尖23在內(nèi)部上下移動(dòng)，軸底定位套24用于精確定位中間軸在對(duì)齒夾具上的軸向位置，定位板25用于定位加熱后的齒輪，軸齒對(duì)尺規(guī)27以及齒輪對(duì)尺規(guī)28分別用于熱裝對(duì)齒。

中間軸裝配時(shí)，首先將齒輪預(yù)定為在定位板25上，然后中間軸隨吊裝夾具一起向下移動(dòng)，中間軸穿過(guò)齒輪，在中間軸與齒輪處于間隙階段，將軸齒對(duì)尺規(guī)27以及齒輪對(duì)尺規(guī)28分別頂入中間軸和齒輪二者對(duì)應(yīng)的輪齒齒槽，完成對(duì)齒操作。此過(guò)程中，中間軸的軸向位置精度由軸底定位套24保證，齒輪軸向位置精度由定位板25保證，二者徑向位置度則由軸齒對(duì)尺規(guī)27和齒輪對(duì)尺規(guī)28保證，因此保證了最后的綜合位置偏差圖紙要求。

操作時(shí)分別利用成對(duì)設(shè)置的多組軸齒對(duì)尺規(guī)27以及齒輪對(duì)尺規(guī)28對(duì)中間軸總成由上到下三個(gè)齒輪進(jìn)行裝配，裝配完成后進(jìn)入后續(xù)精鏜孔工序，鏜孔完成后裝定位銷(xiāo)，完成裝配。

我們通過(guò)多次對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的分析，曾提出三種方案，第一種方案即冷壓裝方案，精度達(dá)不到要求，實(shí)施困難；第二種方案是對(duì)齒輪加熱，然后使用定位銷(xiāo)直接實(shí)現(xiàn)齒輪在中間軸上的精確定位，通過(guò)多次試驗(yàn)及改進(jìn)，精度較方案一有所提高，但仍無(wú)法達(dá)到精度要求；第三種方案即本文所詳細(xì)介紹的裝配方案，通過(guò)中間軸總成斜齒對(duì)齒裝置，不斷試驗(yàn)摸索，達(dá)到了比較滿(mǎn)意的裝配精度，而且性能穩(wěn)定，解決了決定S變速器試制成敗的關(guān)鍵性技術(shù)難題。

本實(shí)用新型通過(guò)批量生產(chǎn)驗(yàn)證，裝配位置度精度高，檢測(cè)結(jié)果穩(wěn)定，解決了此類(lèi)變速器裝配中的關(guān)鍵技術(shù)難題，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)技術(shù)空白，同時(shí)也為今后生產(chǎn)類(lèi)似產(chǎn)品積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。