專利名稱：通過(guò)一個(gè)或兩個(gè)構(gòu)件加速實(shí)施兩個(gè)構(gòu)件壓配合的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及實(shí)施兩個(gè)構(gòu)件壓配合的方法和設(shè)備，更具體地說(shuō)，是涉及在實(shí)施壓配合操作過(guò)程中將構(gòu)件不必要的變形量減到最小程度的技術(shù)。
JP-U-63-144136(日本公開出版物實(shí)用新型申請(qǐng)?zhí)?235891)公開了用于實(shí)施組合件中兩個(gè)相配構(gòu)件壓配合的傳統(tǒng)方法和設(shè)備。在這種傳統(tǒng)的壓配合方法中，相配構(gòu)件中至少一個(gè)被一個(gè)剛性壓頭壓入另一構(gòu)件中，由此完成用于組裝這兩個(gè)構(gòu)件的壓配合。在上述出版物中公開的傳統(tǒng)設(shè)備包括(a)用于固定第一構(gòu)件的第一固定裝置，此第一構(gòu)件是要組合的兩個(gè)構(gòu)件中之一；(b)用于固定第二構(gòu)件的第二固定裝置，此第二構(gòu)件是兩個(gè)構(gòu)件中之另一個(gè)，此第二構(gòu)件被固定成能朝著被第一固定裝置固定的第一構(gòu)件并沿與此第一構(gòu)件壓配合的方向運(yùn)動(dòng)；以及，(c)推進(jìn)裝置，包括一個(gè)壓頭(如果必要配備一個(gè)夾頭)，它適用于與被第二固定裝置固定的第二構(gòu)件嚙合并將此第二構(gòu)件壓入被第一固定裝置固定的第一構(gòu)件中。因此，用于完成第一和第二構(gòu)件壓配合的傳統(tǒng)技術(shù)利用一個(gè)壓頭，它直接將第二構(gòu)件壓入第一構(gòu)件中，以實(shí)施這兩構(gòu)件的壓配合。
然而，用于實(shí)施壓配合的傳統(tǒng)技術(shù)具有下列缺點(diǎn)。
在第二構(gòu)件在形式上是一根軸的情況下，例如將其沿軸向壓配合到一個(gè)制在第一構(gòu)件中的軸向孔中，那么此壓配合操作只能是將要與第一構(gòu)件連接的第二構(gòu)件的相配部分沿壓配合方向加壓，也就是沿第二構(gòu)件的軸向，但在上述傳統(tǒng)技術(shù)中，在兩個(gè)構(gòu)件的壓配合操作期間由壓頭產(chǎn)生的機(jī)械力P，要由第二構(gòu)件上它的相對(duì)軸端中遠(yuǎn)離第一構(gòu)件的那一端來(lái)承受如圖3的上部所示。其結(jié)果是，如圖3下部所示，作用在第二構(gòu)件上的軸向力沿第二構(gòu)件的全部軸而長(zhǎng)度的均勻分配。因此，這種傳統(tǒng)的技術(shù)造成了第二構(gòu)件上除了進(jìn)行壓配合的相配部分以外的部分作用有相當(dāng)大的軸向壓應(yīng)力。
上述現(xiàn)象在第二構(gòu)件的相配部分由硬質(zhì)材料如鋼制造時(shí)導(dǎo)致下列問(wèn)題。通常，在壓配合操作過(guò)程中作用在第二構(gòu)件上的軸向壓力，不是均勻分布在第二構(gòu)件沿軸向的相對(duì)端，而傾向于造成一個(gè)使第二構(gòu)件相對(duì)于其軸線彎曲的力矩。在這里所產(chǎn)生的力矩較大，第二構(gòu)件中除了壓配合在第一構(gòu)件中的相配部分外的部分，很可能受到不希望的永久變形。如果第二構(gòu)件中除了相配部分外的部分中，包括有因?yàn)榍锌诨蚪孛婺Ａ烤植繙p小而易于彎曲的區(qū)域，則由于在此區(qū)域內(nèi)的應(yīng)力集中而可能發(fā)生塑性變形，從而導(dǎo)致第二構(gòu)件的永久變形。
當(dāng)相配部分由彈性材料如橡膠制造時(shí)，第二構(gòu)件上除相配部分外的部分上作用有大的軸向壓力時(shí)會(huì)造成下列問(wèn)題。亦即，在壓配合操作時(shí)產(chǎn)生的壓力，會(huì)造成第二構(gòu)件的沿垂直于兩個(gè)構(gòu)件壓配合方向的彈性變形。這一彈性變形導(dǎo)致在第二構(gòu)件的彈性部分和第一構(gòu)件相應(yīng)的相配部分之間干涉量的增加，因此壓配合難以完成，或很可能使第二構(gòu)件的彈性部分表面損傷或破裂。
在實(shí)施兩個(gè)構(gòu)件壓配合的傳統(tǒng)技術(shù)中，在壓配合操作過(guò)程產(chǎn)生的相當(dāng)大的軸向壓力，作用在兩個(gè)相配構(gòu)件中相對(duì)于另一個(gè)構(gòu)件位移的那一個(gè)的一個(gè)區(qū)段上，所以此位移的構(gòu)件在其這個(gè)區(qū)段上受到不希望有的變形。
當(dāng)?shù)诙?gòu)件的相配部分用彈性材料制造時(shí)，此彈性部分的表面通常涂一層潤(rùn)滑劑。然而，若第一和第二構(gòu)件的相配部分之間的干涉量比較大，則潤(rùn)滑劑被第一構(gòu)件擦掉，從而會(huì)導(dǎo)致潤(rùn)滑劑的潤(rùn)滑效果不夠。從這個(gè)缺點(diǎn)看，傳統(tǒng)的方法適合于這樣進(jìn)行，即，首先將第二構(gòu)件壓入第一構(gòu)件的孔中一個(gè)比兩個(gè)構(gòu)件相配的額定長(zhǎng)度為大的距離，為的是保證兩個(gè)構(gòu)件的相配部分的配合，然后，沿相反的方向移動(dòng)第二構(gòu)件，以便將第二構(gòu)件的的彈性相配部分中不希望的壓縮應(yīng)力釋放出來(lái)。因此，當(dāng)?shù)诙?gòu)件的相配部分用彈性材料制成時(shí)，此傳統(tǒng)的方法需要額外的步驟。
因此本發(fā)明的目的是提供一種實(shí)施兩個(gè)構(gòu)件壓配合的方法，按此方法兩個(gè)構(gòu)件中至少一個(gè)為進(jìn)行壓配合而移動(dòng)的構(gòu)件沒(méi)有變形。
本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供一種適用于實(shí)施此方法的設(shè)備。
按本發(fā)明第一方面可以達(dá)到第一個(gè)目的，它提出了一種實(shí)施兩個(gè)構(gòu)件壓配合的方法，其中，兩個(gè)構(gòu)件中至少一個(gè)構(gòu)件被朝著另一個(gè)構(gòu)件或相互沿著一個(gè)允許壓配合的方向加速，給予此至少一個(gè)構(gòu)件以功能，借此完成這兩個(gè)構(gòu)件的壓配合。
在本方法中，兩個(gè)構(gòu)件中至少一個(gè)構(gòu)件朝互相為壓配合而接觸的方向加速，以完成此壓配合，在每個(gè)加速構(gòu)件上作用的軸向壓縮應(yīng)力的分布，與圖3上部所示在傳統(tǒng)方法中借助于壓頭壓入另一個(gè)構(gòu)件的這一構(gòu)件上作用的軸向壓縮應(yīng)力的分布不同。在圖3的舉例中，形式上為桿的第二構(gòu)件被壓頭壓在它的端部，這一端部與此第二構(gòu)件要壓入另一個(gè)或第一構(gòu)件中的它的端部相對(duì)。在此傳統(tǒng)的方法中，作用在第二構(gòu)件上的軸向壓縮應(yīng)力沿壓配合方向是均勻分布的，如圖3下部所示。在本發(fā)明的方法中，情況不同，第二構(gòu)件被加速以便與第一構(gòu)件實(shí)現(xiàn)壓配合，例如在圖4上部所示。在本方法中，作用在第二構(gòu)件上的軸向壓應(yīng)力沿著軸向從第一構(gòu)件朝第二構(gòu)件逐漸減小，并在第二構(gòu)件上遠(yuǎn)離第一構(gòu)件的那一端應(yīng)力減為零，如圖4的下部所示。
當(dāng)?shù)诙?gòu)件如圖4所示為了與第一構(gòu)件壓配合而被加速時(shí)，在第二構(gòu)件遠(yuǎn)離第一構(gòu)件的端部軸向壓縮應(yīng)力顯著減小，因此，在第二構(gòu)件的這一端部因壓縮應(yīng)力造成的變形量顯著減小。
上面所介紹的本發(fā)明方法是以上述分析為基礎(chǔ)提出的。當(dāng)被加速的構(gòu)件為與另一構(gòu)件壓配合具有一個(gè)剛性的部分時(shí)，則有利地防止了在這兩構(gòu)件相對(duì)運(yùn)動(dòng)以完成壓配合過(guò)程中，由于軸向壓應(yīng)力引起的形式上，為彎曲的這一加速構(gòu)件的永久變形。當(dāng)被加速的構(gòu)件為與另一構(gòu)件壓配合具有一個(gè)彈性的部分時(shí)，此彈性部分沿垂直于壓配合方向的方向上的變形量顯著減小，而傳統(tǒng)方法中因?yàn)檫@種變形難以完成壓配合的問(wèn)題被合乎理想地消除。
下面對(duì)按本發(fā)明第一方面的此方法作進(jìn)一步的說(shuō)明。
(1)兩個(gè)構(gòu)件可各有為相互進(jìn)行壓配合的剛性部分。也可以是兩個(gè)構(gòu)件為相互壓配合而分別有剛性部分和彈性部分。
(2)當(dāng)兩個(gè)構(gòu)件中的一個(gè)具有一個(gè)桿段而另一個(gè)部分為與此桿段壓配合而有一個(gè)孔時(shí)，可只是有桿段的部分或只是有孔的另一個(gè)構(gòu)件被加速。也可以是，這兩個(gè)構(gòu)件彼此相向加速。
(3)兩個(gè)構(gòu)件中至少一個(gè)構(gòu)件的加速可通過(guò)在要加速的這個(gè)構(gòu)件或兩個(gè)構(gòu)件上施加一個(gè)流體壓力(氣體或液體壓力)、磁性力、重力或離心力來(lái)實(shí)現(xiàn)。也可以是，通過(guò)直接在要加速這個(gè)構(gòu)件或兩個(gè)構(gòu)件上施加機(jī)械力來(lái)實(shí)現(xiàn)加速。
(4)按照本發(fā)明第一方面的此方法可包括(a)兩個(gè)構(gòu)件中至少一個(gè)構(gòu)件朝另一構(gòu)件或彼此相向加速的過(guò)程，以及(b)兩個(gè)構(gòu)件實(shí)施對(duì)接接觸并互相壓配合的過(guò)程。
加速過(guò)程可包括，例如，在上述至少一個(gè)構(gòu)件上施加一種增壓流體(氣體例如空氣，或液體)以給予此至少一個(gè)構(gòu)件以推力，此至少一個(gè)構(gòu)件與機(jī)械構(gòu)件不接觸。具有壓力高于大氣壓力的增壓氣體可從一個(gè)高壓氣源輸往要加速的這一構(gòu)件或兩個(gè)構(gòu)件，途中經(jīng)過(guò)一個(gè)與此高壓氣源連接的適當(dāng)?shù)耐ǖ溃诖送ǖ乐性O(shè)置一個(gè)控制閥。在這種情況下，當(dāng)控制閥打開時(shí)增壓氣體進(jìn)一個(gè)或兩個(gè)構(gòu)件。也可以是，此增壓氣體由被適當(dāng)?shù)陌l(fā)火裝置引爆的炸藥產(chǎn)生，為的是引起氣體例如空氣的瞬時(shí)膨脹。
另一種方案是，加速過(guò)程可利用作用在這一個(gè)構(gòu)件或兩個(gè)構(gòu)件上的重力或離心力實(shí)現(xiàn)。此外，加速過(guò)程可通過(guò)作用在這一個(gè)構(gòu)件或兩個(gè)構(gòu)件上的磁吸引力或排斥力來(lái)實(shí)現(xiàn)。
(5)本方法可這樣進(jìn)行，即上述至少一個(gè)構(gòu)件被一種外加力(基于氣態(tài)或液態(tài)壓力的力、機(jī)械力、磁力、重力和離心力)加速，與此同時(shí)，它被一個(gè)適用的導(dǎo)管或?qū)бǖ浪鶎?dǎo)引，以及加速被中止，所以在兩個(gè)構(gòu)件開始相對(duì)運(yùn)動(dòng)完成壓配合之前，此至少一個(gè)構(gòu)件以一個(gè)基本上恒定的速度運(yùn)動(dòng)。
在按本發(fā)明第一方面的方法的第一種最佳實(shí)施例中，通過(guò)在至少一個(gè)構(gòu)件上施加增壓流體的壓力，給予此上述至少一個(gè)構(gòu)件以動(dòng)能。
這一個(gè)構(gòu)件或兩個(gè)構(gòu)件可借助于一個(gè)適合于施加機(jī)械力的剛性件，在此構(gòu)件相對(duì)端中遠(yuǎn)離另一構(gòu)件的那一端上直接施加機(jī)械力而被加速。然而，在要加速的這一構(gòu)件或兩個(gè)構(gòu)件上施加一種增壓流體(增壓氣體或液體，它們比剛性件更容易自由變形)的壓力，可合乎理想地防止或減少在壓配合過(guò)程中被加速的一個(gè)或兩個(gè)構(gòu)件的變形，由此防止了此加速構(gòu)件在其遠(yuǎn)離另一構(gòu)件的端部被損傷或產(chǎn)生凹痕。
為確保改進(jìn)被加速構(gòu)件遠(yuǎn)離另一構(gòu)件的端部免遭損壞，最好采用增壓氣體作為增壓流體，因?yàn)樵鰤簹怏w具有更高度的可壓縮性，并較之增壓流體有更自由的變形能力。
此方法的上述第一種最佳形式是以上述發(fā)現(xiàn)為基礎(chǔ)提出的，它有效地避免了被加速的一個(gè)或兩個(gè)構(gòu)件不希望的變形，以及有效地避免了被加速的一個(gè)或兩個(gè)構(gòu)件在其遠(yuǎn)離另一構(gòu)件的端部不希望的損傷或凹痕。
在本發(fā)明方法的第二種最佳形式中，上述至少一個(gè)構(gòu)件通過(guò)其加速獲得功能后以及在這兩個(gè)構(gòu)件彼此接觸并開始它們的相對(duì)運(yùn)動(dòng)以完成壓配合(亦即造成壓配合的相對(duì)運(yùn)動(dòng))之前，此至少一個(gè)構(gòu)件以基本上等速朝另一構(gòu)件或彼此相向運(yùn)動(dòng)。
在此方法的上述第二種最佳形式中，每一個(gè)上述至少一個(gè)構(gòu)件起初被加速。如

圖18的曲線所示，此被初始加速的構(gòu)件可接著被連續(xù)加速，在兩個(gè)構(gòu)件開始?jí)号浜线^(guò)程前不久或以基本上等速運(yùn)動(dòng)，或按另一種方案減速。若例如增壓氣體連續(xù)施加在此構(gòu)件上直至壓配合過(guò)程開始，則此壓配合過(guò)程是在這一構(gòu)件仍在加速時(shí)開始的。若施加的增壓氣體在預(yù)定的加速時(shí)間后中止。則壓配合過(guò)程是在這一構(gòu)件在動(dòng)能作用下以基本上等速運(yùn)動(dòng)時(shí)開始的。若加速在預(yù)定的加速時(shí)間后中止，以及在這一構(gòu)件在加速時(shí)間之后例如通過(guò)導(dǎo)引通道運(yùn)動(dòng)期間，一個(gè)滑動(dòng)阻力必定作用在此起初加速的構(gòu)件上，則壓配合過(guò)程是在這一構(gòu)件進(jìn)行上而曾提及的減速時(shí)開始的。在這三種情況下，由于與另一構(gòu)件對(duì)接接觸(處于壓配合過(guò)程中)而作用在此構(gòu)件上的軸向壓應(yīng)力的分布如圖19中的曲線所示。在這些情況的每一種中，軸向壓應(yīng)力都是沿著從上述另一個(gè)部分朝起初加速的部分的方向減少，因此，與按傳統(tǒng)的方法相比，在起初加速的部分上遠(yuǎn)離另一部分的那個(gè)端部，軸向壓應(yīng)力小得多，按此傳統(tǒng)的方法，在一個(gè)構(gòu)件的一個(gè)端部用圖3中所示之壓頭推進(jìn)。為了使起初加速的構(gòu)件的上述端部中的軸向壓應(yīng)力為零，有效的做法是在它與另一個(gè)構(gòu)件對(duì)接接觸前或開始?jí)号浜线^(guò)程之前，中止起初加速的構(gòu)件的加速，并使此構(gòu)件開始作慣性運(yùn)動(dòng)。
本方法的上述第二種最佳形式，是基于上述發(fā)現(xiàn)提出的，它有效地消除了加速構(gòu)件遠(yuǎn)離另一構(gòu)件的端部中的軸向壓應(yīng)力或減小到最低程度，并能更加有效地避免此加速構(gòu)件的不希望的變形。
下面進(jìn)一步說(shuō)明此方法的上述第二種最佳形式。
(1)按照此方法上述形式的有優(yōu)點(diǎn)的設(shè)計(jì)，上述的至少一個(gè)構(gòu)件被導(dǎo)引通道所導(dǎo)引，在此至少一個(gè)構(gòu)件被給以動(dòng)能后和在這兩個(gè)部分開始相對(duì)運(yùn)動(dòng)以完成壓配合前，當(dāng)在導(dǎo)引通道中在至少一個(gè)構(gòu)件后面形成的空間與環(huán)境空間連通后，此至少一個(gè)構(gòu)件在動(dòng)能作用下的加速被中止，以及此至少一個(gè)構(gòu)件以基本上恒定的速度運(yùn)動(dòng)。這一設(shè)計(jì)允許此至少一個(gè)構(gòu)件在導(dǎo)引通道與環(huán)境空間連通時(shí)在導(dǎo)引通道中基本上作慣性運(yùn)動(dòng)，盡管此至少一個(gè)構(gòu)件開始在其中加速的導(dǎo)引通道在此導(dǎo)引通道與環(huán)境空間連通前是一個(gè)封閉的空間。這一設(shè)計(jì)可獲得一種比較簡(jiǎn)單的機(jī)構(gòu)。
(2)按照上述有優(yōu)點(diǎn)的設(shè)計(jì)的方法可包括(a)兩個(gè)構(gòu)件的至少一個(gè)朝另一個(gè)或彼此相向加速的過(guò)程；(b)上述一個(gè)構(gòu)件的加速被中止和此至少一個(gè)構(gòu)件以基本等速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程；以及(c)兩個(gè)構(gòu)件實(shí)施對(duì)接接觸和相互壓配合。
按照本發(fā)明的第三種最佳形式，上述至少一個(gè)構(gòu)件被導(dǎo)引通道導(dǎo)引和在它們之間有一個(gè)預(yù)定的間隙，以及它被支承在導(dǎo)引通道中并與此導(dǎo)引通道的內(nèi)表面不接觸。
在此方法的上述第三種最佳形式中，每個(gè)加速構(gòu)件被導(dǎo)引通道導(dǎo)引并與之相對(duì)運(yùn)動(dòng)，此加速構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)因它不與導(dǎo)引通道的內(nèi)表面接觸而不受阻礙，以及，加速構(gòu)件和導(dǎo)引通道的外表面和內(nèi)表面，兩者都有效地避免了破壞。
下面進(jìn)一步說(shuō)明此方法的上述第三種最佳形式。
(1)按照此方法第三種最佳形式的有利的設(shè)計(jì)，上述至少一個(gè)構(gòu)件以流體支承狀態(tài)支承在導(dǎo)引通道中，不與導(dǎo)引通道的內(nèi)表面接觸，這是通過(guò)向上述間隙供入增壓流體實(shí)現(xiàn)的。用于將此至少一個(gè)構(gòu)件以流體支承狀態(tài)支承著的流體，可以是用于給予此至少一個(gè)構(gòu)件以動(dòng)能的同一種增壓流體，或可是與此增壓流體不同的流體。但是，前面的那種設(shè)計(jì)為支承此至少一個(gè)構(gòu)件為空氣支承狀態(tài)不需要附加的機(jī)構(gòu)，因此更加合乎要求。
(2)導(dǎo)引通道可制成沿水平延伸或沿垂直方向延伸。當(dāng)導(dǎo)引通道沿水平方向延伸時(shí)，上述這一構(gòu)件被增壓流體固定在一種浮動(dòng)狀態(tài)下，它的外表面克服重力的作用與導(dǎo)引通道內(nèi)表面隔開間距。當(dāng)通過(guò)將增壓空氣供入這一構(gòu)件與導(dǎo)引通道之間的間隙中使這個(gè)構(gòu)件實(shí)現(xiàn)浮動(dòng)時(shí)，上述這一構(gòu)件便被支承處于空氣支承或浮動(dòng)狀態(tài)。
按照本方法的第四種最佳形式，上述至少一個(gè)構(gòu)件的每個(gè)前而的空間中，在動(dòng)能作用下此至少一個(gè)構(gòu)件運(yùn)動(dòng)期間的壓力增高被限制。
在此方法的上述第四種最佳形式中，每個(gè)至少一個(gè)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)，不會(huì)由于在上述構(gòu)件前部空間中的壓力而受阻，以及，打算完成這兩個(gè)構(gòu)件壓配合的運(yùn)動(dòng)可被實(shí)施。
在此方法的上述第四種最佳形式的有優(yōu)點(diǎn)的設(shè)計(jì)中，上述至少一個(gè)構(gòu)件由導(dǎo)引通道導(dǎo)引，當(dāng)此至少一個(gè)構(gòu)件在導(dǎo)引通道中運(yùn)動(dòng)以及在這兩個(gè)構(gòu)件互相接觸并開始它們的相對(duì)運(yùn)動(dòng)以完成壓配合之前，通過(guò)此構(gòu)件前面的空間與環(huán)境空間連通，限制了壓力的增高。這種為限制壓力增高的設(shè)計(jì)是比較簡(jiǎn)單的。
按照本方法的第六種最佳形式，壓配合通過(guò)兩個(gè)構(gòu)件相對(duì)運(yùn)動(dòng)來(lái)完成，此時(shí)，兩個(gè)構(gòu)件的接觸面通過(guò)在相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)接觸面處產(chǎn)生的摩擦熱焊接在一起。
當(dāng)這兩個(gè)構(gòu)件在動(dòng)能作用下以給定的相對(duì)速度相對(duì)運(yùn)動(dòng)以實(shí)施壓配合時(shí)，在相對(duì)運(yùn)動(dòng)期間這兩個(gè)構(gòu)件的接觸表面處產(chǎn)生摩擦熱。此摩擦熱可被利用來(lái)將兩個(gè)構(gòu)件的接合面焊在一起。這種焊接提高了壓配合的連接強(qiáng)度。
此方法的上述第五種最佳形式是基于上述發(fā)現(xiàn)提出的，它有效地在兩個(gè)構(gòu)件的接觸面的連接面處，獲得了比只靠壓配合所獲得的連接力為大的連接力。
按照本方法的第六種最佳形式，上述至少一個(gè)構(gòu)件在動(dòng)能作用下的運(yùn)動(dòng)，在控制溫度的條件下實(shí)施。
當(dāng)通過(guò)在至少一個(gè)構(gòu)件上施加作為增壓流體的增壓氣體的壓力，給予此至少一個(gè)構(gòu)件以動(dòng)能時(shí)，增壓氣體的容積隨其溫度改變。增壓氣體容積的改變，影響此至少一個(gè)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)，所以，為實(shí)施預(yù)定的兩個(gè)構(gòu)件的壓配合所進(jìn)行的運(yùn)動(dòng)不能最佳化或穩(wěn)定化。
此方法的上述第六種最佳形式基于上述發(fā)現(xiàn)提出，它有效地穩(wěn)定此至少一個(gè)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)，使之與在其中進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的溫度條件的變化無(wú)關(guān)。
下面進(jìn)一步說(shuō)明此方法的上述第六種最佳形式。
(1)通過(guò)調(diào)節(jié)流體溫度可以調(diào)整溫度條件，此流體在此至少一個(gè)構(gòu)件通過(guò)它進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的所要求的構(gòu)件附近循環(huán)流動(dòng)。此所要求的構(gòu)件的溫度通過(guò)調(diào)節(jié)流體的溫度來(lái)調(diào)整。也可以是，通過(guò)控制流過(guò)電阻加熱器的電流來(lái)調(diào)整溫度條件，加熱器裝在所要求的構(gòu)件附近。在這種情況下，所要求構(gòu)件的溫度通過(guò)控制電流來(lái)調(diào)整。
(2)在此方法的上述第六種最佳形式的一種有利的設(shè)計(jì)中，通過(guò)在此至少一個(gè)構(gòu)件上施加增壓氣體的壓力給于上述至少一個(gè)構(gòu)件以動(dòng)能，以及此至少一個(gè)構(gòu)件被導(dǎo)引通道導(dǎo)引，溫度條件被調(diào)整為使在導(dǎo)引通道內(nèi)的增壓氣體溫度基本上保持常數(shù)。
上述第一個(gè)目的也可以按本發(fā)明的第二方面來(lái)達(dá)到，它提出了一種實(shí)施第一構(gòu)件的剛性部分與第二構(gòu)件的彈性部分壓配合的方法，其中，第二構(gòu)件朝第一構(gòu)件加速并因而給予了動(dòng)能，以及在第二構(gòu)件因動(dòng)能運(yùn)動(dòng)時(shí)，第二構(gòu)件的彈性部分受到沿允許增大第一和第二構(gòu)件之間的間隙量的方向變形，第二構(gòu)件的彈性部分的變形是通過(guò)在第二構(gòu)件的彈性部分表面施加一個(gè)高于大氣壓力的增壓流體壓力造成的，此彈性部分表面與第一構(gòu)件的剛性部分相應(yīng)表面相配，在彈性部分脫離變形狀態(tài)自由前，通過(guò)此剛性和彈性部分互相連接實(shí)施壓配合。
此按照本發(fā)明第一方面的上述方法，可應(yīng)用于實(shí)施兩個(gè)構(gòu)件的壓配合，其中的一個(gè)構(gòu)件有一個(gè)彈性部分用于與另一個(gè)構(gòu)件壓配合。在這種情況下，按本發(fā)明第一方面的方法也是或多或少地有效減小這一部分的彈性部分沿垂直于壓配合方向的方向的彈性變形量，并因而或多或少地使壓配合過(guò)程易于進(jìn)行。然而，上述方法主要是有效地減小加速的一個(gè)或兩個(gè)構(gòu)件沿軸向的壓應(yīng)力，它還不能充分有效地滿足減小彈性部分彈性變形量的要求。因此，當(dāng)此方法應(yīng)用于實(shí)施兩個(gè)構(gòu)件的壓配合，而其中之一有彈性部分，在此彈性部分與另一個(gè)構(gòu)件進(jìn)行壓配合時(shí)，上述本發(fā)明的第一個(gè)目的還不能完全達(dá)到。
當(dāng)此兩個(gè)構(gòu)件分別有剛性和彈性部分用于互相壓配合時(shí)，通過(guò)使具有彈性部分的第一構(gòu)件加速以及在此第一構(gòu)件朝具有剛性部分的第二構(gòu)件運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中壓縮此彈性部分可以實(shí)施壓配合，因此引起此彈性部分沿著允許增加第一和第二構(gòu)件的剛性和彈性部分之間的間隙量的方向彈性變形，所以，通過(guò)在此彈性部分脫離彈性變形自由前使這兩個(gè)構(gòu)件的剛性和彈性部分連接實(shí)施壓配合。
若這兩個(gè)構(gòu)件的剛性和彈性部分的壓配合按上述方法實(shí)施，即，在壓配合過(guò)程開始前壓縮此彈性部分，則由于第二構(gòu)件與第一構(gòu)件對(duì)接接觸而在第二構(gòu)件上作用的不希望有的軸向壓應(yīng)力被減到最小程度，因?yàn)閷?duì)接接觸發(fā)生在第二構(gòu)件慣性動(dòng)能期間，因此，由于對(duì)接接觸造成的間隙減小的量降低。此外，由于壓配合過(guò)程是在第二構(gòu)件的彈性部分脫離壓縮變形自由之前進(jìn)行的，所以進(jìn)一步降低了間隙的減小。于是，在第二構(gòu)件運(yùn)動(dòng)作用下基本上等速運(yùn)動(dòng)期間第二構(gòu)件與第一構(gòu)件對(duì)接接觸，加上第二構(gòu)件的彈性部分的壓縮變形，共同配合以提供一種最佳協(xié)同效果，使這兩個(gè)構(gòu)件的剛性與彈性部分之間的壓配合過(guò)程易于進(jìn)行。
按本發(fā)明第二方面的方法是基于上述發(fā)現(xiàn)提出的，它有效地使第一和第二構(gòu)件之間的壓配合過(guò)程易于進(jìn)行，即使第二構(gòu)件上與第一構(gòu)件進(jìn)行壓配合的部分是由彈性材料制成的也是如此。
下面進(jìn)一步說(shuō)明按本發(fā)明第二方面的方法。
(1)增壓流體可以是氣體或液體，增壓流體的壓力可直接施加在第二構(gòu)件的彈性部分表面上，使此彈性部分不與任何機(jī)械構(gòu)件接觸，或也可以按另一種方案，通過(guò)適宜的剛性件施加在彈性部分表面。
(2)當(dāng)兩個(gè)構(gòu)件之一有一個(gè)桿部，而另一構(gòu)件有孔，則此第二構(gòu)件或可有此其上制有彈性部分的桿部，或可有此孔，孔的內(nèi)圓周面由此彈性部分形成。
(3)在按本發(fā)明第三方面的方法的一種最佳形式中，第二構(gòu)件的彈性部分是一個(gè)基本上圓柱形的彈性部分，此外，此第二構(gòu)件還有一個(gè)圓柱形的剛性部分，此剛性部分相對(duì)于基本上圓柱形的彈性部分定位成，使此彈性部分只在此剛性部分沿軸向的相對(duì)端與此剛性部分接觸，以及在剛性部分沿軸向的中央部分與此剛性部分沿徑向隔開間距，從而形成了一個(gè)環(huán)隙，在彈性部分上受到沿其徑向施加的壓力時(shí)，此環(huán)隙允許此彈性部分易于彈性壓縮變形。
按本發(fā)明第三方面可以達(dá)到上述第二個(gè)目的，它提供了實(shí)施兩個(gè)構(gòu)件壓配合的設(shè)備，設(shè)備包括(a)固定兩個(gè)構(gòu)件的固定裝置，并固定成使兩個(gè)構(gòu)件中至少一個(gè)可沿允許壓配合的方向朝另一構(gòu)件或彼此相向運(yùn)動(dòng)；以及(b)加速裝置，用于使上述被固定裝置固持著的至少一個(gè)構(gòu)件朝兩個(gè)構(gòu)件的另一個(gè)加速或彼此相向加速，以給予此至少一個(gè)構(gòu)件動(dòng)能，由此完成兩個(gè)構(gòu)件的壓配合。
在此設(shè)備中通過(guò)這兩個(gè)構(gòu)件在動(dòng)能作用下的相對(duì)運(yùn)動(dòng)完成這兩個(gè)構(gòu)件的壓配合。
下面進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的設(shè)備。
(1)按本設(shè)備的第一種最佳形式，加速裝置包括(a)貯存一種具有高壓的增壓氣體的高壓源(例如貯存壓縮空氣的箱或罐)，(b)形成導(dǎo)引通道的裝置，用于導(dǎo)引上述至少一個(gè)構(gòu)件，以及(c)控制閥，它裝在導(dǎo)引通道和高壓源之間，在它的打開狀態(tài)增壓氣體供入導(dǎo)引通道，而在關(guān)閉狀態(tài)切斷導(dǎo)引通道與高壓源的聯(lián)系。
(2)按本設(shè)備的第二種最佳形式，固定裝置包括固定兩個(gè)構(gòu)件之一的第一固定裝置，以及固定兩個(gè)構(gòu)件中另一個(gè)的第二固定裝置，并固定成使此另一個(gè)構(gòu)件可朝被第一固定裝置固持著的一個(gè)構(gòu)件運(yùn)動(dòng)，加速裝置使被第二固定裝置固持著的另一個(gè)構(gòu)件朝著被第一固定裝置固持著的一個(gè)構(gòu)件加速。
(3)在此設(shè)備中，上述至少一個(gè)構(gòu)件可在適當(dāng)?shù)耐饬?例如，基于空氣壓力或液體壓力的力、機(jī)械力、磁性力、重力或離心力)作用下加速，與此同時(shí)被適當(dāng)?shù)膶?dǎo)管或?qū)бǖ缹?dǎo)引，在這兩個(gè)構(gòu)件在加速裝置造成的動(dòng)能作用下以基本上等速相對(duì)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)構(gòu)件的壓配合。
按本發(fā)明第三方面的設(shè)備的第三種最佳形式，加速裝置包括用于將增壓流體的壓力施加在至少一個(gè)構(gòu)件上，以給予此至少一個(gè)構(gòu)件以動(dòng)能。
按上述第三種最佳形式的設(shè)備，有效地消除或減少了至少一個(gè)構(gòu)件上遠(yuǎn)離壓配合部分的那一端部的損傷或凹痕。
按本發(fā)明設(shè)備的第四種最佳形式，還設(shè)有慣性運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于中止此至少一個(gè)部分的加速，因此在此至少一個(gè)構(gòu)件通過(guò)它的加速獲得了動(dòng)能后以及這兩個(gè)構(gòu)件互相接觸并開始它們的相對(duì)運(yùn)動(dòng)以完成壓配合之前，此至少一個(gè)構(gòu)件以基本上恒定的速度運(yùn)動(dòng)。
按上述第四種最佳形式的設(shè)備，有效地消除或減少了作用在此至少一個(gè)構(gòu)件的遠(yuǎn)離壓配合部分的那一端部上的軸向壓力。
在此設(shè)備的上述第四種最佳形式的有利設(shè)計(jì)中，還設(shè)有形成導(dǎo)引此至少一個(gè)構(gòu)件的導(dǎo)引通道的適用裝置，以及還有慣性運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，它包括形成連通孔的裝置，連通孔的一端與環(huán)境空間相通。此連通孔設(shè)置成當(dāng)此至少一個(gè)構(gòu)件被給予了動(dòng)能后和這兩個(gè)構(gòu)件開始相對(duì)運(yùn)動(dòng)以實(shí)施壓配合之前，連通孔的另一端與一個(gè)在導(dǎo)引通道內(nèi)此至少一個(gè)構(gòu)件的每一個(gè)后面形成的空間連通。此連通孔可適用于在這兩個(gè)構(gòu)件彼此接觸前保持此孔關(guān)閉，以允許此至少一個(gè)構(gòu)件被增壓流體加速，而當(dāng)這兩個(gè)構(gòu)件互相進(jìn)入閉合或在這兩個(gè)構(gòu)件互相接觸并開始?jí)号浜线^(guò)程前不久，此連通孔與環(huán)境空間相通，以造成增壓流體被排入環(huán)境空間。
按本發(fā)明第三方面的第五種最佳形式，此設(shè)備還包括(a)用于形成一個(gè)導(dǎo)引此至少一個(gè)構(gòu)件并在它們之間有一預(yù)定間隙的導(dǎo)引通道的裝置，以及(b)一個(gè)支承機(jī)構(gòu)，用于將此至少一個(gè)構(gòu)件支承在此導(dǎo)引通道中并與此導(dǎo)引通道的內(nèi)表面不接觸。
在此設(shè)備的上述形式中，其中每個(gè)被加速部分被導(dǎo)引通道導(dǎo)引和相對(duì)于此導(dǎo)引通道運(yùn)動(dòng)，被加速部分的運(yùn)動(dòng)不會(huì)由于它與導(dǎo)引通道內(nèi)表面接觸而受阻，以及，加速部分和導(dǎo)引通道的外表面和內(nèi)表面兩者都有效地避免了破壞。
支承機(jī)構(gòu)通過(guò)將增壓流體供入導(dǎo)引通道和加速構(gòu)件之間的間隙中，可適用于將每個(gè)加速構(gòu)件支承在一種流體支承狀態(tài)。
按本發(fā)明第三方面的第六種最佳形式，設(shè)備還包括一個(gè)壓力增加的限制機(jī)構(gòu)，用于在此至少一個(gè)構(gòu)件在動(dòng)能作用下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，限制此至少一個(gè)構(gòu)件的每一個(gè)前面的空間內(nèi)的壓力增加。
在此設(shè)備的上述第六種最佳形式中，上述一個(gè)構(gòu)件在動(dòng)能作用下的運(yùn)動(dòng)不受這個(gè)構(gòu)件前面的空間內(nèi)壓力增加的阻礙。
在此設(shè)備的上述第六種最佳形式的有利設(shè)計(jì)中，還設(shè)有形成此至少一個(gè)構(gòu)件的導(dǎo)引通道的適用的裝置，以及，此壓力增加限制機(jī)構(gòu)包括用于形成通氣孔的裝置，在此至少一個(gè)構(gòu)件在導(dǎo)引通道中運(yùn)動(dòng)時(shí)和在此兩個(gè)構(gòu)件互相接觸并開始它們的相對(duì)運(yùn)動(dòng)以完成壓配合之前，通氣孔的一端與環(huán)境空間連通，在其另一端與上述空間連通。
按本設(shè)備第七種最佳形式，還設(shè)有一個(gè)焊接機(jī)構(gòu)，用于在相對(duì)運(yùn)動(dòng)期間借助于接觸面處產(chǎn)生的摩擦熱，將這兩個(gè)構(gòu)件的接觸而焊接在一起。
此設(shè)備的第七種最佳形式由于接觸面的焊接有效地保證了壓配合處有更高的連接強(qiáng)度。
按此設(shè)備的第八種最佳形式，還設(shè)有一個(gè)溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，用于調(diào)整溫度條件，此至少一個(gè)部分在此溫度條件下在動(dòng)能作用下實(shí)施運(yùn)動(dòng)。
上述第二個(gè)目的也可以按本發(fā)明的第四方面達(dá)到，它提供一種用于使第一構(gòu)件的剛性部分與第二構(gòu)件的彈性部分實(shí)施壓配合的設(shè)備，此設(shè)備包括(a)第一固定裝置用于固定第一構(gòu)件；(b)第二固定裝置用于將第二構(gòu)件固定成，使此第二構(gòu)件可朝著被第一固定裝置固持著的第一構(gòu)件運(yùn)動(dòng)；(c)加速裝置用于使被第二固定裝置固持著的第二構(gòu)件朝著被第一固定裝置固持著的第一構(gòu)件加速；以及(d)用于形成高壓腔的裝置，第二構(gòu)件在動(dòng)能作用下在此高壓腔中運(yùn)動(dòng)，在此高壓腔內(nèi)第二構(gòu)件的彈性部分受到沿一個(gè)允許增大第一和第二構(gòu)件的剛性與彈性部分之間間隙量的方向變形，這一變形是由于在此第二構(gòu)件的彈性表面施加一個(gè)高于大氣壓力的增壓流體壓力造成的，此第二構(gòu)件的彈性部分表面與上述第一構(gòu)件的部分相應(yīng)表面相配，在此彈性部分脫離此變形狀態(tài)自由之前，通過(guò)將此剛性部分和彈性部分互相連接來(lái)完成此壓配合。
下面進(jìn)一步說(shuō)明按本發(fā)明第四方面的設(shè)備。
(1)按此設(shè)備的最佳形式，第二構(gòu)件的彈性部分是基本上圓柱形的彈性部分，以及此第二構(gòu)件還有一個(gè)圓柱形剛性部分，此剛性部分相對(duì)于基本上圓柱形的彈性部分定位成，使此彈性部分只在此剛性部分沿軸向的相對(duì)端與此剛性部分接觸，以及在剛性部分沿軸向的中央部分與此剛性部分沿徑向隔開間距，從而形成了一個(gè)環(huán)隙，在彈性部分上受到沿其徑向施加的壓力時(shí)，此環(huán)隙允許此彈性部分易于彈性壓縮變形。
(2)按此設(shè)備另一種最佳形式，第二固定裝置包括一個(gè)加速區(qū)，在此加速區(qū)中給第二構(gòu)件以推力并因而使此第二構(gòu)件被加速裝置朝第一構(gòu)件加速，并使第二構(gòu)件不與任何機(jī)械構(gòu)件接觸的情況下給予其推力；以及包括一個(gè)壓縮區(qū)，在此壓縮區(qū)中，增壓流體的壓力施加在此第二構(gòu)件的彈性部分上述表面上，此加速區(qū)和壓縮區(qū)被安排成沿第二構(gòu)件朝第一構(gòu)件加速的方向順序排列。
(3)按本設(shè)備還有一種最佳形式，第二構(gòu)件的彈性部分基本上是圓柱形彈性部分，它提供了第二構(gòu)件的外圓周面，加速裝置在給第二構(gòu)件施加增壓流體(例如增壓氣體或液體)的壓力的情況下使第二構(gòu)件加速。此外，第二固定裝置有一個(gè)小直徑通道和一個(gè)大直徑通道，第二構(gòu)件通過(guò)它們朝第一構(gòu)件運(yùn)動(dòng)，這兩部分通道互相連通。此小直徑通道和大直徑通道設(shè)置成沿第二構(gòu)件朝第一構(gòu)件加速的方向順充排列互相同軸。小直徑通道的直徑確定為，使第二構(gòu)件的基本上圓柱形的彈性部分基本上氣密地和可滑動(dòng)地插接在小直徑通道中，而大直徑通道的直徑確定為，在彈性部分的外圓周面與大直徑通道的內(nèi)圓周面之間構(gòu)成一個(gè)環(huán)形空間，所以，通過(guò)將第二構(gòu)件的彈性部分裝在小直徑通道內(nèi)使小直徑通道與大直徑通道斷開，因此，小直徑通道內(nèi)的壓力可通過(guò)增壓流體提高，為的是使第二構(gòu)件朝大直徑通道方向加速。當(dāng)?shù)诙?gòu)件移入大直徑通道中時(shí)，小直徑通道便通過(guò)環(huán)形空間與大直徑通道連通，所以壓縮空氣引入大直徑通道，為的是提高大直徑通道中的壓力，因此增壓流體的壓力作用在第二構(gòu)件的彈性部分表面上，這一彈性部分與第一構(gòu)件的剛性部分相關(guān)表面相配合。
本發(fā)明的上述和可任選的目的、特點(diǎn)，優(yōu)點(diǎn)和在技術(shù)與工業(yè)上的重要意義，可通過(guò)參見(jiàn)附圖，閱讀下面本發(fā)明現(xiàn)有的最佳實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明，可以更好地理解。其中圖1按本發(fā)明第一種實(shí)施例適用于實(shí)施兩個(gè)相配構(gòu)件壓配合方法的組裝設(shè)備橫剖面前視圖；圖2用圖1的組裝設(shè)備組合的作為兩個(gè)相配構(gòu)件的扭力桿和輸出軸壓配合組件局部剖切前視圖；圖3說(shuō)明傳統(tǒng)壓配合方法、設(shè)備的原理及其問(wèn)題的示圖；圖4說(shuō)明按本發(fā)明的壓配合方法和設(shè)備的原理及其優(yōu)點(diǎn)的示圖；圖5按本發(fā)明第二種實(shí)施例實(shí)施壓配合方法的組裝設(shè)備橫剖面前視圖；圖6沿圖5中線6-6的橫截面圖7說(shuō)明按本發(fā)明第三種實(shí)施例在壓配合方法中熔焊的橫剖面圖；圖8按第三種實(shí)施例的壓配合方法組裝的扭力桿和輸出軸壓配合組合件的視圖；圖9沿圖8中線9-9的橫截面圖；圖10顯微照片，表示按本發(fā)明第三種實(shí)施例的壓配合方法組裝的相配部分在壓配合部分的橫截面；圖11顯微照片，表示按傳統(tǒng)的壓配合方法組合的相配構(gòu)件在壓配合部分的橫截面；圖12顯微照片，表示圖10所示壓配合部分的放大；圖13顯微照片，表示圖11所示壓配合部分的放大；圖14按本發(fā)明第四種實(shí)施例實(shí)施壓配合方法適用的組裝設(shè)備視圖；圖15按本發(fā)明第五種實(shí)施例適用于實(shí)施壓配合方法的組裝設(shè)備橫剖面前視圖；圖16按本發(fā)明第六種實(shí)施例適用于實(shí)施壓配合方法的橫剖面視圖；圖17用圖16所示設(shè)備組合的一個(gè)外套管和一個(gè)帶橡膠襯套的內(nèi)套管的壓配合組合件橫剖面視圖；圖18說(shuō)明按本發(fā)明的方法一個(gè)構(gòu)件相對(duì)于另一個(gè)構(gòu)件運(yùn)動(dòng)的曲線圖；圖19說(shuō)明按本發(fā)明的壓配合方法中第二構(gòu)件相對(duì)于第一構(gòu)件運(yùn)動(dòng)的曲線圖，以及在第二構(gòu)件與第一構(gòu)件對(duì)接接觸時(shí)作用在第二構(gòu)件上的應(yīng)力分布。
下面參見(jiàn)附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的一些最佳實(shí)施例。
1.第一種最佳實(shí)施例首先參見(jiàn)圖1，圖中表示了一種適用于將兩個(gè)構(gòu)件進(jìn)行壓配合的組裝設(shè)備，這兩個(gè)構(gòu)件在形式上是扭力桿10和表示在圖2中的輸出軸(例如小齒輪軸)12，它們是汽車助力轉(zhuǎn)向設(shè)備的構(gòu)件，并構(gòu)成一個(gè)壓配合組件。
助力轉(zhuǎn)向設(shè)備裝在汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，在此系統(tǒng)中的一個(gè)轉(zhuǎn)向盤由汽車駕駛員操縱，它在工作上與轉(zhuǎn)向車輪連接起來(lái)，使汽車駕駛員在液壓助力下將轉(zhuǎn)向扭矩施加在轉(zhuǎn)向盤上，這在先有技術(shù)中是已知的。助力轉(zhuǎn)向設(shè)備包括一個(gè)壓力控制閥，它與壓力源(例如油泵)相連，并適用于根據(jù)轉(zhuǎn)向盤的角向位置與轉(zhuǎn)向車輪的轉(zhuǎn)向角之間的關(guān)系，相應(yīng)地開關(guān)液壓管路，因此，當(dāng)汽車駕駛員給出的轉(zhuǎn)向扭矩不夠時(shí)，液壓從壓力源供往轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。此扭力桿10用來(lái)作為控制閥的輸入機(jī)構(gòu)，它的一端連接到一個(gè)隨轉(zhuǎn)向盤旋轉(zhuǎn)的構(gòu)件上。扭桿10的另一端與輸出軸12連接，輸出軸12本身通過(guò)適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)相連。轉(zhuǎn)向盤角向位置和轉(zhuǎn)向車輪轉(zhuǎn)向角之間的關(guān)系，以扭力桿10的扭矩值為代表?？刂崎y以扭力桿10的扭矩值為基礎(chǔ)進(jìn)行控制。例如，輸出軸12是一個(gè)其上制有小齒輪的小齒輪軸，以及運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)包括在此小齒輪軸上的小齒輪，齒條制在轉(zhuǎn)向桿上，轉(zhuǎn)向桿是轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的一個(gè)元件。
如圖2所示，扭力桿10是一根沿其軸向有一定長(zhǎng)度的軸，它沿軸向相對(duì)的兩端部制成大直徑部分20、22。大直徑部分20壓配合在輸出軸12中，為的是完成一種壓配合。為易于進(jìn)行壓配合，大直徑部分20在其外圓周面上制有適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)形式，以允許比較容易變形，減小其外徑。例如大直徑部分20在其外圓周面上加工有細(xì)齒。
輸出軸12包括一個(gè)臺(tái)階孔部分，它有一個(gè)大直徑孔30和一個(gè)小直徑部分32。大直徑部分30在輸出軸12的一個(gè)軸端處是開口的，小直徑孔32被制成朝大直徑部分30的底開口。扭力桿10和輸出軸12組裝成，將扭力桿20的大直徑部分20壓配合在輸出軸12的小直徑孔32中。
在此實(shí)施例中，扭力桿10和輸出軸12的壓配合組件，是由圖1所示之組裝設(shè)備，通過(guò)在扭力桿10大直徑部分20與輸出軸12小直徑孔32之間實(shí)施壓配合制備而成的，也就是說(shuō)通過(guò)將大直徑部分壓入小直徑孔32中。
圖1所示組裝設(shè)備包括底座40；固定輸出軸12(第一零件)的第一固定裝置42；固定扭力桿10(第二零件)的第二固定裝置44，扭力桿10被壓入輸出軸12；以及運(yùn)動(dòng)控制裝置46，用于控制被第二固定裝置44所固持的扭力桿10的運(yùn)動(dòng)。第一固定裝置42固定輸出軸12，使輸出軸牢固就位，并沿水平方向延伸。第二固定裝置44固定扭力桿10，使扭力桿10沿水平方向延伸，并可朝著被第一固定裝置42因持住的輸出軸12移動(dòng)。第一和第二固定裝置42、44以及運(yùn)動(dòng)控制裝置46全都安裝在底座上。運(yùn)動(dòng)控制裝置46包括一個(gè)加速裝置50和一個(gè)慣性運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)52。
第一固定裝置42配備有一個(gè)固定在底座40上的框架60?？蚣?0有一個(gè)水平延伸的孔62，孔中可移動(dòng)地裝入一個(gè)形式上為圓柱件的固定件64。圓柱件64用形式上為一對(duì)銷子66的定位和鎖止件，相對(duì)于框架60定位和鎖止就位。這些銷子66插入沿徑向制在框架60和圓柱件64上的孔中，以便使圓柱件64相對(duì)于框架60定位，并避免此圓柱件64從框架60脫開。
輸出軸12被第一固定裝置42按下列方式固持起先，這一對(duì)銷子66從第一固定裝置42取出，圓柱件64從框架60取出。然后，將輸出軸12固定在圓柱件64上，使輸出軸12與圓柱件64同軸。將圓柱件64連同固定在它上面的輸出軸12裝在框架60上，并用銷子66鎖止在框架60上。
第二固定裝置44配備有一個(gè)也固定在底座上的框架70?？蚣?0有一個(gè)固持孔72，它制成與被第一固定裝置42固定的輸出軸12同軸對(duì)準(zhǔn)。固定孔72在其在第一固定裝置42一側(cè)的那一端開口，在另一端或里端有一個(gè)止擋部分74。固持孔72用于裝入扭力桿10，并在孔72的內(nèi)圓周面與扭力桿10大直徑部分20、22的外圓周表面之間基本上是氣密的。扭力桿10可在固持孔72中朝著被第一固定裝置42固持著的輸出軸12滑移。止擋部分74用于將扭力桿10定位在固持孔72中亦即第二固定裝置44中預(yù)定的起始位置上，如圖1中虛線所示。
框架70有一個(gè)空氣通道80，它與固持孔72的里端72和孔82連通。此孔82通過(guò)插頭84和管86與高壓空氣罐88連接，罐中貯存有形式上為壓縮空氣的增壓流體?？諝夤?8是高壓流體容器的一個(gè)例子，在容器中貯存增壓的流體?？諝馔ǖ?0設(shè)有一個(gè)形式上為針閥90的控制閥，它包括閥體92和凸輪94。閥體92可滑動(dòng)地裝在框架70內(nèi)，并被凸輪94操縱，在圖1所示關(guān)閉空氣通道80的關(guān)閉位置與打開空氣通道80的打開位置之間移動(dòng)。在關(guān)閉位置，來(lái)自高壓空氣罐88(作為增壓流體的一種舉例)的壓縮空氣被阻止流入固持孔72。在打開位置，允許壓縮空氣從空氣罐88流入固持孔72，用以將扭力桿10朝輸出軸12推進(jìn)。凸輪94被安裝成與閥體92端面滑動(dòng)接觸，因此在被一個(gè)適用的驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí)使閥體92在關(guān)閉和打開位置之間移動(dòng)，所以針閥90可以按需關(guān)閉和打開。
第二固定裝置44還包括一個(gè)形式上為導(dǎo)管100的導(dǎo)引件，它的一個(gè)端部固定在框架70的部分上，即形成了固持孔72的開口端部分。導(dǎo)管100被安置成使它的另一端定位在被第一固定裝置42固定的輸出軸12大直徑孔30中。導(dǎo)管100有一個(gè)小的內(nèi)徑，它允許扭力桿10通過(guò)它滑移，并保持導(dǎo)管100內(nèi)圓周面和扭力桿10大直徑部分20、22的外圓周面之間基本上是氣密的。由于導(dǎo)管100的中心通孔與輸出軸12的小直徑孔32對(duì)準(zhǔn)，扭力桿10被導(dǎo)管100滑動(dòng)地導(dǎo)引，從而允許扭力桿10的大直徑部分20，在扭力桿10從固持孔72通過(guò)導(dǎo)管100朝輸出軸12移動(dòng)時(shí)，被壓入小直徑孔32中，如下面所說(shuō)明的那樣。在此實(shí)施例中。固持孔72與導(dǎo)管100合作，提供一個(gè)導(dǎo)引通道，用于將扭力桿10導(dǎo)向輸出軸12。
導(dǎo)管100裝入輸出軸12大直徑孔30中的端部，在其外圓周面上制有一個(gè)軸向槽102。輸出軸12形成大直徑孔30的部分與此軸向槽102配合工作，在輸出軸12的一端形成一個(gè)與大氣(周圍空間)連通的通氣孔，而在其另一端，當(dāng)扭力桿10的大直徑部分20已經(jīng)移動(dòng)到大直徑孔30中時(shí)，由輸出軸12的臺(tái)階孔、導(dǎo)管100的端面和扭力桿10的端面形成了一個(gè)空氣腔。當(dāng)隨著扭力桿10朝輸出軸12移動(dòng)減小了空氣腔的容積時(shí)，此通氣孔允許在上述空氣腔內(nèi)的空氣排入大氣中去。因此，通過(guò)孔防止或制止了在空氣腔內(nèi)空氣壓力的增加，扭力桿10的大直徑部分20便暴露在此空氣腔內(nèi)。換句話說(shuō)，由軸向槽102和輸出軸12關(guān)閉軸向槽102的部分形成的通氣孔，起到了保持上述空氣腔處于幾乎等于大氣壓力的壓力之下，即使在扭力桿10朝輸出軸12小直徑孔32推進(jìn)時(shí)使空氣腔體積減小的情況下也是如此。
此外，框架70還有一個(gè)連通孔104，用于使固持孔72與大氣(周圍空間)連通。連通孔104定位在，當(dāng)扭力桿10朝輸出軸12推進(jìn)到在小直徑孔32開口的后面短距離的預(yù)定位置時(shí)，使固持孔72與大氣連通。也就是說(shuō)，當(dāng)扭力桿10位于圖1虛線所示的的起始位置時(shí)，由于扭力桿10的大直徑部分20、22，所以連通孔104沒(méi)有與固持孔72內(nèi)部(以及空氣通道80)連通。當(dāng)扭力桿10推進(jìn)到上述預(yù)定位置，此時(shí)前面的大直徑部分20離開小直徑孔32的開口端只相隔一個(gè)短距離，后面的大直徑部分22已經(jīng)通過(guò)了連通孔104的開口端，所以固持孔72內(nèi)部和空氣通道80便可經(jīng)連通孔104與大氣相通。在這一結(jié)構(gòu)下，在扭力桿10的前大直徑部分20與輸出軸12進(jìn)入毗連接觸前不久，作用在扭力桿10后端面上的壓力基本上等于大氣壓力，所以由高壓空氣罐88提供的壓縮空氣作用下扭力桿10的加速運(yùn)動(dòng)，在大直徑部分22通過(guò)了連通孔104的內(nèi)開口端時(shí)，基本上轉(zhuǎn)變?yōu)榕ちU10的一種慣性運(yùn)動(dòng)。其結(jié)果是，在扭力桿10基本上作慣性運(yùn)動(dòng)期間扭力桿10通過(guò)導(dǎo)管100以一個(gè)基本上恒定的速度與輸出軸12進(jìn)入毗連接觸。
應(yīng)當(dāng)理解，空氣通道80、高壓空氣罐88、針閥90和凸輪94構(gòu)成使扭力桿10加速的加速裝置50的主要部分，而框架70制有連通孔104的部分提供了允許扭力桿10以基本上等速本運(yùn)動(dòng)的慣性運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)52。還應(yīng)理解，此加速裝置50和慣性運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)52共同配合，構(gòu)成控制扭力桿10朝輸出軸12運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)控制裝置46。
在傳統(tǒng)的壓配合方法和設(shè)備中，通過(guò)將扭力桿10朝輸出軸12方向加壓，迫使扭力桿10前端部分壓入輸出軸12的小直徑孔32中，此時(shí)，壓頭與扭力桿10的后端部直接保持加壓接觸。其結(jié)果是，扭力桿10在相對(duì)于輸出軸12作壓配合運(yùn)動(dòng)期間，沿其全部軸向長(zhǎng)度受到一個(gè)均勻的軸向壓縮應(yīng)力，如圖3的下部所示。由于軸向壓應(yīng)力均勻分布地作用在扭力桿10上，所以這種傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)傾向于引起扭力桿10后端部受損傷或產(chǎn)生凹痕和/或使扭力桿10塑性彎曲。
在按照本發(fā)明的方法和設(shè)備中，迫使扭力桿10的前大直徑部分20壓入輸出軸12小直徑孔32中的壓配合操作，則是通過(guò)給于扭力桿10的動(dòng)能來(lái)完成的。扭力桿10和輸出軸12的相對(duì)速度，通?？刂圃?0-100米/秒范圍內(nèi)。在這種方案中，在壓配合操作期間作用在扭力桿10上的軸向壓應(yīng)力，沿著從前大直徑部分20到后大直徑部分22的方向連續(xù)減小，如圖4下部所示，所以扭力桿10的后端部沒(méi)有受到軸向壓應(yīng)力的傷害。因此，本發(fā)明的實(shí)施例有效地消除了扭力桿10在壓配合操作時(shí)通常受到的后端部的損傷或凹痕和/或扭力桿10的塑性彎曲，或?qū)⑦@些情況降到最低程度。
減小了在壓配合操作期間扭力桿的變形量，使得有可能增加用于迫使大直徑部分30壓入小直徑孔32的力，因此增加了這兩個(gè)零件10、12的配合緊度。這意味著比較容易地增加了壓配合處的結(jié)合力。
此外，采用壓縮空氣壓力以高速推動(dòng)扭力桿10實(shí)現(xiàn)與輸出軸12的壓配合，便有可能減少進(jìn)行壓配合操作以制造每個(gè)扭力桿10和輸出軸12組合件所需要的時(shí)間。也就是說(shuō)，此實(shí)施例有效地減少了生產(chǎn)周期，提高了裝配10、12的生產(chǎn)效率。
還應(yīng)理解，在導(dǎo)管10上設(shè)軸向槽102避免了加速裝置50的能量損失或泵送損失，因?yàn)樵诩铀龠\(yùn)動(dòng)行程和接著的基本上的慣性的運(yùn)動(dòng)行程期間，作用在扭力桿10前大直徑部分20的前端面上的壓力增加了。因此，扭力桿10被加速裝置50(被壓縮空氣)有效加速，并獲得了預(yù)想的扭力桿10慣性運(yùn)動(dòng)。
2.第二種最佳實(shí)施例下面參見(jiàn)圖5和6，圖中表示了一種組裝設(shè)備，適用于實(shí)施按本發(fā)明第二種最佳實(shí)施例的壓配合方法。
圖5的組裝設(shè)備與圖1所示第一種實(shí)施例的組裝設(shè)備在結(jié)構(gòu)上基本上一致，它的特點(diǎn)是在扭力桿10和導(dǎo)引通道72、100的內(nèi)圓周面之間有一個(gè)間隙，此間隙規(guī)定用于提供一種空氣支承效應(yīng)，以支承扭力桿10，如下面詳細(xì)說(shuō)明的那樣。
如下面所述，從第二固定裝置44朝著被第一固定裝置42所固持的輸出軸12導(dǎo)引扭力桿10的導(dǎo)引通道，由固持孔72和導(dǎo)管100構(gòu)成。參見(jiàn)圖6的放大橫截面圖，圖中作的舉例，表示了導(dǎo)管100和扭力桿10后大直徑部分22之間的尺寸關(guān)系。其后端部分固定在框架70中的導(dǎo)管100，適合于裝入扭力桿10，使扭力桿10可在導(dǎo)管100中通過(guò)中心孔自由運(yùn)動(dòng)。扭力桿10大直徑部分20、22的外徑和導(dǎo)管100的中心孔徑，被設(shè)計(jì)為在大直徑部分20、22的外圓周面與導(dǎo)管100的內(nèi)圓周面之間，如圖6所示，產(chǎn)生一個(gè)適當(dāng)?shù)拈g隙C，因此從加速裝置50輸入的壓縮空氣進(jìn)入間隙C，所以在間隙C中的壓縮空氣壓力，在扭力桿10運(yùn)動(dòng)時(shí)支承著扭力桿10，使之與導(dǎo)管100的內(nèi)表面沒(méi)有滑動(dòng)接觸。也就是說(shuō)，所確定的間隙C的量使壓縮空氣提供了一個(gè)如圖6箭頭所示的空氣支承力AF，它足以將扭力桿10以一種浮動(dòng)的狀態(tài)保持在導(dǎo)管100的中心孔內(nèi)。在扭力桿10的大直徑部分20、22與通過(guò)框架70所制的固持孔72的內(nèi)表面之間，也設(shè)有間隙C。
在此第二種實(shí)施例中，固持孔72內(nèi)徑和導(dǎo)管100的內(nèi)徑，被設(shè)計(jì)為在扭力桿10的大直徑部分20、22的外圓周表面與固持孔72和導(dǎo)管100的內(nèi)表面之間形成間隙C，所以，在間隙C中的空氣壓力產(chǎn)生了空氣支承力AF，用于扭力桿10在浮動(dòng)狀態(tài)通過(guò)固持孔72和導(dǎo)管100作推進(jìn)運(yùn)動(dòng)。因此，加速裝置50、固持孔72和導(dǎo)管100共同配合，提供了一個(gè)支承機(jī)構(gòu)，用于將扭力桿10支承在導(dǎo)引通道72、100中處于空氣支承或浮動(dòng)狀態(tài)，而扭力桿10與導(dǎo)引通道的內(nèi)表面沒(méi)有接觸。
由于以空氣支承狀態(tài)支承在導(dǎo)引通道72、100內(nèi)的扭力桿10，在導(dǎo)引通道內(nèi)基本上不與框架70或?qū)Ч?00接觸地被加速，所以扭力桿10相對(duì)于導(dǎo)引通道72、100的滑動(dòng)阻力，在加速裝置50造成的扭力桿10最大加速度時(shí)基本為零，而且，扭力桿10的外表面與導(dǎo)引通道的內(nèi)表面，有效地避免了由于它們之間摩擦接觸帶來(lái)的損壞。
為了改進(jìn)扭力桿10的空氣支承和浮動(dòng)效果，有效的做法是提高與作用在扭力桿10前端面的壓力(背壓)相比的壓縮空氣壓力，或減小扭力桿10與導(dǎo)引通道72、100之間的間隙C，或也可以減小扭力桿10(由加速裝置50加速的第二個(gè)零件)的重量與扭力桿10外圓周面的面積之比。在此實(shí)施例中，在壓配合操作過(guò)程中，作用在扭力桿10前端上的壓力，保持在一個(gè)基本上等于大氣壓力的水平，因?yàn)槿缟纤?，存在著由軸向槽102所提供的通氣孔。換句話說(shuō)，在扭力桿10推進(jìn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，此通氣孔102防止了作用在扭力桿前端面上的壓力增大，所以，適當(dāng)確定的間隙C和通氣孔一起，共同配合形成了用于扭力桿10的足夠高的空氣支承或浮動(dòng)效果。
3.第三種最佳實(shí)施例下面參見(jiàn)圖7-13對(duì)本發(fā)明的第三種實(shí)施例加以說(shuō)明。按此第三種實(shí)施例的方法，由一個(gè)基本上與第一和第二實(shí)施例一致的組裝設(shè)備來(lái)實(shí)施。但是，壓配合操作的恰當(dāng)參數(shù)被確定為，使扭力桿10的前大直徑部分20，由于兩個(gè)構(gòu)件壓配合過(guò)程產(chǎn)生摩擦熱，熔焊在輸出軸12的大直徑孔32中。在此實(shí)施例中，通過(guò)因壓配合造成的彈性連接和因熔焊造成的機(jī)械連接這兩種方式，使扭力桿10與輸出軸12固定或連接起來(lái)。
此第三種實(shí)施例被設(shè)計(jì)成，在壓配合過(guò)程中扭力桿10相對(duì)于輸出軸12相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)。如圖7所示，在扭力桿10與輸出軸12的接觸面產(chǎn)生摩擦熱Q。在此圖中虛線表示扭力桿10在壓配合操作起始時(shí)的位置，實(shí)線表示此同一扭力桿10在壓配合操作結(jié)束時(shí)的位置。也就是說(shuō)，本實(shí)施例適用于將扭力桿10的前端，推進(jìn)到一個(gè)離輸出軸12小直徑孔32的底(有效深度的底)有一個(gè)預(yù)定距離L0的位置，所以，如圖7所示，這兩個(gè)構(gòu)件10、12壓配合的軸向長(zhǎng)度等于L1。
應(yīng)當(dāng)注意，扭力桿10與輸出軸12的接合面處，在壓配合操作期間產(chǎn)生的摩擦熱Q的量和達(dá)到溫度，隨著扭力桿10相對(duì)于輸出軸12的推進(jìn)速度形成的壓配合速度V的增加而增高。通過(guò)提高壓配合速度V可以增加摩擦熱Q的量和達(dá)到的溫度，并足以使扭力桿10與輸出軸12熔焊在一起。但是，壓配合速度V影響壓配合操作結(jié)束時(shí)扭力桿10與輸出軸12的相對(duì)位置。從這一方面看，壓配合速度V選擇的自由度是受限制的。另一方面，通過(guò)調(diào)整大直徑部分20與小直徑孔32之間的干涉量d，可以改變壓配合操作結(jié)束時(shí)扭力桿10的位置，這一干涉量d與兩個(gè)相配件20、32的破壞或變形量相對(duì)應(yīng)。在為了熔焊而保證有足夠高的壓配合速度V的情況下，能滿足上述在壓配合操作結(jié)束時(shí)扭力桿10所要求的位置，干涉量d應(yīng)恰當(dāng)控制。
以上述分析為基礎(chǔ)，本發(fā)明人進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)中扭力桿10和輸出軸12的壓配合操作，以壓配合速度V和干涉量d不同的組合重復(fù)地進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)揭示了壓配合速度V和干涉量d之間的相互關(guān)系，這一關(guān)系適用于獲得足以使扭力桿10和輸出軸12能按要求熔焊的摩擦熱Q。此關(guān)系體現(xiàn)在下列不等式中500＜V/d＜1000式中V＝壓配合速度V(米/秒)d＝干涉量d(毫米)上述比值V/d的范圍適用于這種具體情況，即，在實(shí)驗(yàn)中采用的扭力桿10和輸出輪12，分別用SCM440(鉻鉬合金鋼)和SC33(硼鋼)制造。
圖10-13是拍攝的顯微照片，表示扭力桿10的大直徑部分20和輸出軸12結(jié)合面的顯微結(jié)構(gòu)，它們按照本方法和傳統(tǒng)的方法互相壓配合在一起。在顯微照片中顯示的顯微結(jié)構(gòu)取自圖9的橫截面。圖10的顯微照片表示按本方法獲得的顯微結(jié)構(gòu)，其中比值V/d保持在上述為保證計(jì)劃的熔焊所規(guī)定的范圍內(nèi)。圖11的顯微照片表示按傳統(tǒng)的方法獲得的顯微結(jié)構(gòu)，其中，扭力桿10被壓頭推入(如圖3所示)。圖10和11的這些顯微照片是取自壓配合部分后面，這一部分被沿圖9的平面切開，并用含3％硝酸的酒精腐蝕。圖12的顯微照片表示圖10的局部放大，其中包括扭力桿10前大直徑部分20外圓周面上所制的一個(gè)細(xì)齒的頂端部分。圖13的顯微照片表示圖11相應(yīng)部分的放大。由圖10-13的這4張顯微照片可以看出，當(dāng)為實(shí)現(xiàn)壓配合按本發(fā)明的方法將比值V/d控制在上述范圍內(nèi)進(jìn)行壓配合操作時(shí)，如圖12的顯微照片所示，在扭力桿10大直徑部分20的細(xì)齒與輸出軸12小直徑孔32的相配部分之間形成了熔焊層。在另一方面，使用壓頭的傳統(tǒng)方法沒(méi)有形成這種熔焊層。
在圖12中所示之熔焊層是材料快速冷卻造成的結(jié)果，材料是被壓配合操作過(guò)程中產(chǎn)生的摩擦熱Q熔融的。由于壓配合操作結(jié)束后摩擦熱Q快速傳遞給扭力桿10和輸出軸12的物質(zhì)，所以發(fā)生了快速冷卻。因此，熔焊層形成一種馬氏體結(jié)構(gòu)，它有維氏硬度Hv600和高的強(qiáng)度。
在本方法中，壓配合操作以一個(gè)較高的速度V進(jìn)行，以獲得預(yù)期的熔焊，這一速度V比傳統(tǒng)的方法要高，按傳統(tǒng)的方法相配件沒(méi)有打算進(jìn)行熔焊。包括高壓空氣罐88在內(nèi)的運(yùn)動(dòng)控制裝置46，可看作是起焊接機(jī)構(gòu)的作用，用于實(shí)現(xiàn)大直徑部分20和小直徑孔32的熔焊。
4.第四種最佳實(shí)施例參見(jiàn)圖14，說(shuō)明適用于實(shí)施按本發(fā)明第四種最佳實(shí)施例的壓配合方法的組裝設(shè)備。此設(shè)備與已介紹的第一至第三種實(shí)施例中的組裝設(shè)備在結(jié)構(gòu)上基本相同。此第四種實(shí)施例的設(shè)備的特點(diǎn)是，通過(guò)調(diào)整利用來(lái)作為加速介質(zhì)以推進(jìn)扭力桿10的壓縮空氣的溫度，將壓配合速度V控制為一個(gè)最佳值。由于空氣體積隨溫度改變以較高的比率變化，所以壓配合速度V可通過(guò)控制空氣溫度適當(dāng)調(diào)整。
在圖14的組裝設(shè)備中，加速裝置50和第二固定裝置44分別配備有第一液體套管110和第二液體套管112，它們被設(shè)置成圍繞著導(dǎo)引通道72、100。每一個(gè)這種液體套管110、112設(shè)計(jì)為具有環(huán)形液體通道111、113的套環(huán)形狀，在通道111、113中循環(huán)流動(dòng)用于調(diào)整導(dǎo)向通道72、110內(nèi)壓縮空氣溫度的適用的液體，從而將壓配合速度V保持在最佳值。
流過(guò)加速裝置50和第二固定裝置44的壓縮空氣溫度，隨這些裝置50、44的溫度而改變，這些裝置的溫度隨環(huán)境溫度而變化。然而在此第四種實(shí)施例中，經(jīng)環(huán)形液體通道111、113循環(huán)流動(dòng)的液體的作用，是減少壓縮空氣因環(huán)境溫度變化帶的溫度改變。還應(yīng)指出，熱量從框架70和導(dǎo)管100傳入，因?yàn)榭諝庠趯?dǎo)引通道72、100中形成的在扭力桿10后端面后面的空氣腔內(nèi)絕熱膨脹，扭力桿10每次被壓縮空氣加速，因此框架70和導(dǎo)管100的溫度隨著組裝設(shè)備的操作值環(huán)數(shù)而改變。然而，液體套管110、112起作用，使設(shè)備生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中，加速裝置50和第二固定裝置44的溫度變化量減少。
此外，本設(shè)備在一個(gè)溫控室內(nèi)操作，室溫保持為20℃，適用的熱水通過(guò)液體套管112的環(huán)形液體通道113圍繞著導(dǎo)管100循環(huán)，所以導(dǎo)管內(nèi)的空氣保持為30℃。
在此第四種實(shí)施例中，溫控室(圖中未表示)、液體套管110、112和液體供應(yīng)設(shè)備(圖中未表示)，共同組成了一個(gè)用于控制導(dǎo)引通道72、100中空氣溫度的機(jī)構(gòu)。
因此，此實(shí)施例適用于將影響空氣容積和扭力桿10壓配合速度V的溫度保持在一個(gè)最佳水平，以穩(wěn)定地保持壓配合速度V為最佳值，而與環(huán)境溫度改變和設(shè)備操作次數(shù)無(wú)關(guān)，因此這兩個(gè)構(gòu)件10、12壓配合或緊配合的長(zhǎng)度保持規(guī)定的常數(shù)值。
在導(dǎo)引通道72、100中的空氣溫度可以控制為沿導(dǎo)引通道的全長(zhǎng)為常數(shù)。但是在本實(shí)施例中，液體套管110、112適用來(lái)使導(dǎo)管100的溫度給定值高于在固持孔72和空氣通道80中的空氣溫度。換句話說(shuō)，在導(dǎo)管100內(nèi)流動(dòng)的空氣被從導(dǎo)管100傳來(lái)的熱能加熱，因此，在導(dǎo)管100內(nèi)的空氣體積膨脹，其結(jié)果是，提高了壓縮空氣使扭力桿10朝輸出軸12的方向加速推進(jìn)的能力。因此，壓縮空氣在導(dǎo)管100中產(chǎn)生的使扭力桿10加速的力，由于從液體套管112傳入了熱量而變得更大，并因而即使由高壓空氣罐88供應(yīng)的壓縮空氣的壓力保持為常數(shù)，也能改進(jìn)加速性能。
5.第五種最佳實(shí)施例適用于實(shí)施按第五種最佳實(shí)施例的壓配合方法的組裝設(shè)備，與前面所述實(shí)施例的區(qū)別在于扭力桿10朝輸出軸12加速或推進(jìn)裝置的設(shè)計(jì)。在其他方面，本設(shè)備與前面所述實(shí)施例在結(jié)構(gòu)上基本相同，所以在前面各實(shí)施例中所采用的相同的符號(hào)，將用來(lái)表示此第五種實(shí)施例中功能相當(dāng)?shù)臉?gòu)件。
圖15的設(shè)備包括形式上為一個(gè)具有空氣通道122的套管的第二固定裝置44，扭力桿10可滑動(dòng)地裝在其中并基本上是氣密的，以及在此第二固定裝置44內(nèi)裝有炸藥(例如低爆炸藥)。在此設(shè)備中，扭力桿10被增壓的流體驅(qū)動(dòng)，此增壓流體在形式上是一種燃燒氣體，這是通過(guò)燃燒低爆炸藥瞬時(shí)產(chǎn)生的大量燃燒氣體。為此目的設(shè)有一個(gè)發(fā)火裝置120。
發(fā)火裝置120包括一個(gè)裝在空氣通道122后部的雷管124，此后部裝有炸藥。此外，發(fā)火裝置120還包括一個(gè)與雷管124連接的電源126，以及一個(gè)起爆開關(guān)128。在實(shí)施壓配合操作前，在空氣通道122的后部裝入選定的低爆炸藥(它包括發(fā)火劑、引爆劑、燃?xì)獍l(fā)生劑等)。當(dāng)接通起爆開關(guān)128時(shí)，雷管124被電源126的電流觸發(fā)，炸藥燃燒的結(jié)果是產(chǎn)生燃?xì)?。扭力桿10在作用于扭力桿10后端面上的燃?xì)庾饔孟?，高速度地推進(jìn)。
如同前面的實(shí)施例中那樣，扭力桿10的后大直徑部分22，就在前大直徑部分20即將與構(gòu)件成小直徑孔32的輸出軸12的這一部分進(jìn)入毗連接觸前不久，通過(guò)連通孔104的內(nèi)開口端，所以，如同前面的實(shí)施例中那樣，空氣通道122通過(guò)連通孔104與大氣相通。因此，作用在扭力桿10上的燃?xì)饬Ρ幌?，而接著扭力桿10以一個(gè)主要由給出的動(dòng)能產(chǎn)生的速度推進(jìn)，從而在扭力桿10的慣性運(yùn)動(dòng)期間，將前大直徑部分20壓配合到輸出軸12的小直徑孔32中去。
6.第六種實(shí)施例下面參見(jiàn)圖16說(shuō)明適合于實(shí)施按此本發(fā)明第六種最佳實(shí)施例的壓配合方法的組裝設(shè)備。
此組裝設(shè)備適用于生產(chǎn)一種內(nèi)部的套管200和外部的套管202組成的組合件，兩者都用鋼制造，在它們之間還裝有一個(gè)橡膠襯套204，它與套管200、202為同軸的關(guān)系，如圖17所示。更詳細(xì)地說(shuō)，組合件200、202、204是通過(guò)將一個(gè)內(nèi)部構(gòu)件210(內(nèi)套管200與連接在其外圓周面上的橡膠襯套204)壓入外套管200的中心孔206中制成的。因此，要生產(chǎn)的組件包括一個(gè)形式上的外套管202的剛性的第一構(gòu)件，和形式上為具有一個(gè)形式上為橡膠襯套204的彈性部分的內(nèi)部構(gòu)件210的第二構(gòu)件。例如，此組件200、202、204作為減振器，用于以減振的方式彈性地連接汽車懸架系統(tǒng)兩個(gè)構(gòu)件。此設(shè)備設(shè)計(jì)為將內(nèi)部構(gòu)件210朝外套管202的方向推進(jìn)，以實(shí)現(xiàn)橡膠襯套204與外套管202之間的壓配合或緊配合。
為了使帶有橡膠襯套204的內(nèi)部構(gòu)件210能平穩(wěn)地移入外套管202的孔206內(nèi)，要求在進(jìn)行壓配合操作前沿徑向彈性地壓縮此橡膠襯套204。為此，本實(shí)施例設(shè)計(jì)為，在橡膠襯套204即將壓入孔206之前，在橡膠襯套204的接觸表面或相配表面施加一個(gè)外部壓力。為了在施加外壓時(shí)橡膠襯套204易于沿徑向壓縮和減小直徑，此橡膠襯套204具有一種特殊的設(shè)計(jì)形狀。也就是說(shuō)，橡膠襯套204的形狀被規(guī)定為，只是橡膠襯套204內(nèi)圓周面的端部才與內(nèi)套管200的外圓周面保持緊密接觸。換句話說(shuō)，橡膠襯套204內(nèi)圓周面沿軸向的中間部分以及內(nèi)套管200外圓周面與之相應(yīng)的部分之間，形成了一個(gè)環(huán)形的空隙212，所以橡膠襯套204并沒(méi)有沿內(nèi)套管200的全部?jī)?nèi)圓周面與此內(nèi)套管200緊密接觸。在此結(jié)構(gòu)中，沿徑向朝內(nèi)部方向作用在橡膠襯套204上的、基于施加在它上面的外來(lái)壓力的壓縮力，使橡膠襯套204沿軸向的中間部分沿徑向向里彈性變形，從而填滿了環(huán)形空隙212。其結(jié)果是，制在橡膠襯套204沿軸向相對(duì)端部的凸緣214，沿軸向向橡膠襯套204里面彈性變形，如圖16所示，因此橡膠襯套204所有的直徑全都減小。于是，通過(guò)施加沿徑向向內(nèi)方向的外部壓力使橡膠襯套204彈性變形，也就是說(shuō)，沿著一個(gè)能使內(nèi)部構(gòu)件210和外套筒202之間產(chǎn)生間隙量的方向作用外部壓力。在圖16中，在施加外壓力之前的橡膠襯套204的橫截面形狀用雙點(diǎn)劃線表示，而施加外壓力之后用實(shí)線表示。在圖17所示已制成的組件210、202中，上面提及的凸緣214位于外套管202的外側(cè)。
圖16的組裝設(shè)備如圖1第一種實(shí)施例那樣配備有一個(gè)底座230、第一固定裝置232、第二固定裝置234以及加速裝置236，此外，還配備有在第一種實(shí)施例中沒(méi)有的壓縮裝置238。
第一固定裝置232包括一個(gè)固定在底座230上的框架240，以及一個(gè)形式上為圓柱件244的固定件，它可滑動(dòng)和可拆式地裝在一個(gè)制在框架240上的通孔242中。此圓柱件244有一個(gè)具有小直徑孔246和大直徑孔248的臺(tái)階孔，這兩個(gè)孔互相同軸。外套管202裝在大直徑孔248中，此外套管202的中心孔直徑與小直徑孔246相同并與之同心。
第二固定裝置234包括固定在底座230上的框架250?？蚣?50有一個(gè)導(dǎo)引通道252，它制成與被第一固定裝置232固持住的外套管202岡軸。導(dǎo)向通道252具有圓形的橫截面形狀，在遠(yuǎn)離第一固定裝置232的一個(gè)軸向端有一個(gè)止擋底壁266。導(dǎo)引通道252是一個(gè)臺(tái)階孔，包括一個(gè)小直徑通道260和一個(gè)大直徑通道262，它們制成串聯(lián)的。小直徑通道260位于止擋底壁266的側(cè)面，而大直徑通道260位于第一固定裝置232的側(cè)面。
小直徑通道260的直徑等于或略小于或略大于要生產(chǎn)的組件202、210的內(nèi)部構(gòu)件210的外徑。內(nèi)部構(gòu)件210基本上氣密地和可滑動(dòng)地裝在小直徑通道260中，因此它被導(dǎo)向被第一固定裝置232固持的外套管202。
形成遠(yuǎn)離大直徑通道262的那個(gè)小直徑通道260端部的止擋底壁266，用于確定內(nèi)部構(gòu)件210的起始位置。
另一方面，大直徑通道262的直徑大于內(nèi)部構(gòu)件210的外徑，所以，在內(nèi)部構(gòu)件210位于大直徑通道262中時(shí)，它的外圓周面與大直徑通道262的內(nèi)圓周面之間形成了一個(gè)環(huán)形空間。大直徑通道262有一個(gè)鏈形端部264，它的直徑朝外套管202的方向逐漸縮小，所以在錐形端部264的最末端處的直徑，等于外套管202的內(nèi)徑。此錐形端部264作為一個(gè)變直徑部分，其作用是使內(nèi)部構(gòu)件210易于壓配合地移到外套筒202的中心孔中。
由于大直徑通道262的直徑大于內(nèi)部構(gòu)件210的外徑(它的橡膠襯套204的外徑)，故需要一種合用的裝置，用以沿軸向?qū)⒃诖笾睆酵ǖ?62中的內(nèi)部構(gòu)件210，朝著被第一固定裝置232固持著的外套筒202的中心孔移動(dòng)。在此設(shè)備中，設(shè)置導(dǎo)引活塞270，用于將內(nèi)部構(gòu)件210朝外套管202導(dǎo)引。
導(dǎo)引活塞270是一個(gè)臺(tái)階形活塞，包括一個(gè)小直徑活塞272和一個(gè)大直徑活塞274，它們配置成串聯(lián)。導(dǎo)引活塞270支承在第一固定裝置232中，大直徑活塞274基本上氣密地和可滑動(dòng)地裝配在圓柱件244的小直徑孔246中。盤狀止擋件276裝在圓柱件244端部，以防止導(dǎo)引活塞270從圓柱件244脫出。導(dǎo)引活塞270是一個(gè)重量較小的空心件。內(nèi)部構(gòu)件210由小直徑活塞272支承和導(dǎo)引，使內(nèi)部構(gòu)件210的內(nèi)套管200基本上氣密地并可滑動(dòng)地裝在小直徑活塞272上。當(dāng)內(nèi)部構(gòu)件210處于大直徑通道262內(nèi)時(shí)，小直徑活塞272也處于大直徑通道262中。按這種設(shè)計(jì)，內(nèi)部構(gòu)件210被小直徑活塞262朝著被第一固定裝置232固持的外套管202導(dǎo)引時(shí)，它在大直徑通道262內(nèi)移動(dòng)。
如同圖1的設(shè)備那樣，空氣通道80制在框架250中?？諝馔ǖ?0與高壓空氣罐88連接，并朝導(dǎo)引通道252的里端部分開口?？諝馔ǖ乐性O(shè)有針閥90，它有閥體92并被裝在框架250中的凸輪94操縱。在此實(shí)施例中，空氣通道80、高壓空氣罐88、針閥90和凸輪94，共同組成了用于將內(nèi)部構(gòu)件210朝外套管202方向驅(qū)動(dòng)的加速裝置236。
下面說(shuō)明圖16所示組裝設(shè)備的工作。
起初，內(nèi)部構(gòu)件210被定位在小直徑通道260內(nèi)，而導(dǎo)引活塞270被定位成，它的大直徑活塞274的一個(gè)端面278位于大直徑通道262內(nèi)，如圖16中雙點(diǎn)劃線所示，所以內(nèi)部構(gòu)件210在到達(dá)外套管202之前與端面278對(duì)接接觸。由以下的說(shuō)明可以更加清楚地看出這一設(shè)計(jì)的重要意義。
在這一情況下針閥90迅速打開，壓縮空氣從空氣罐88經(jīng)空氣通道80輸入小直徑通道260。由于內(nèi)部構(gòu)件210的橡膠襯套204與小直徑通道260的內(nèi)圓周面基本上是氣密接觸的，所以內(nèi)部構(gòu)件210被壓縮空氣推進(jìn)，以高速度經(jīng)小直徑通道260移向大直徑通道262。
在內(nèi)部構(gòu)件210經(jīng)小直徑通道260的推進(jìn)運(yùn)動(dòng)初始階段，此內(nèi)部構(gòu)件210沒(méi)有受導(dǎo)引活塞270的小直徑活塞272的導(dǎo)引，它一開始位于圖16雙點(diǎn)劃線所表示的位置。在這一階段，內(nèi)部構(gòu)件210前面的空間通過(guò)內(nèi)部構(gòu)件210的內(nèi)套管200的中心孔，與小直徑通道260的后端部分是連通的。因此，當(dāng)內(nèi)部構(gòu)件被空氣罐88送來(lái)的壓縮空氣向前推進(jìn)時(shí)，空氣從上述空間經(jīng)內(nèi)套管200的中心孔，排入通道260的后端部分。于是，內(nèi)部構(gòu)件210朝外套管202方向的推進(jìn)運(yùn)動(dòng)，不受上述空間內(nèi)因空氣壓縮的阻礙或干擾。
在內(nèi)部構(gòu)件210前進(jìn)運(yùn)動(dòng)的中間階段，內(nèi)部構(gòu)件210被導(dǎo)引活塞270的小直徑活塞272導(dǎo)引，并相對(duì)于此小直徑活塞272朝大直徑活塞274方向移動(dòng)，而此內(nèi)部構(gòu)件210不與大直徑通道262的內(nèi)表面接觸。從這個(gè)意義上說(shuō)，活塞270起支承機(jī)構(gòu)的作用，用于支承此內(nèi)部構(gòu)件210，使之不與大直徑通道262的內(nèi)表面接觸。在此中間階段開始，由于內(nèi)部構(gòu)件210與小直徑活塞272插接，空氣不能從內(nèi)部構(gòu)件210前面的空間經(jīng)內(nèi)套客200的中心孔排入內(nèi)部構(gòu)件210的后部空間。事實(shí)上大直徑活塞274上制有一個(gè)通氣孔280，通過(guò)此通氣孔280使大直徑通道262與朝大氣開口的活塞274內(nèi)部空間連通。按此設(shè)計(jì)，內(nèi)部構(gòu)件210前面的空間通過(guò)通氣孔280與大氣連通，所以，當(dāng)內(nèi)部構(gòu)件通過(guò)大直徑通道262推進(jìn)時(shí)，空氣從此空間經(jīng)通氣孔280排入大氣。因此，內(nèi)部構(gòu)件朝外套筒202方向的推進(jìn)運(yùn)動(dòng)不因大直徑通道262內(nèi)的空氣受壓縮而被阻礙。在此實(shí)施例中，通氣孔280在內(nèi)部構(gòu)件210經(jīng)大直徑通道262運(yùn)動(dòng)時(shí)起一種防止或限制在內(nèi)部構(gòu)件210前面的空間內(nèi)空氣壓力增高的機(jī)構(gòu)的作用。
在內(nèi)部構(gòu)件210推進(jìn)運(yùn)動(dòng)最終階段一開始，內(nèi)部構(gòu)件210與處于其如圖16中雙點(diǎn)劃線所示之起始位置的大直徑活塞274端面278對(duì)接接觸。接著，內(nèi)部構(gòu)件210和導(dǎo)引活塞270如一個(gè)整體推進(jìn)。導(dǎo)引活塞270推進(jìn)運(yùn)動(dòng)的結(jié)果是，制在大直徑活塞274上的通氣孔280被外套管202關(guān)閉，而大直徑通道262中的空氣壓力增大。在供入小直徑通道260的壓縮空氣給出的動(dòng)能作用下已經(jīng)加速的內(nèi)部構(gòu)件210，在動(dòng)能作用下以一個(gè)基本上恒定的速率經(jīng)大直徑通道262進(jìn)一步推進(jìn)。與此同時(shí)，在大直徑通道262中運(yùn)動(dòng)的內(nèi)部構(gòu)件210的橡膠襯套204，在其外表面的全部面積上，受到在大直徑通道262中壓縮空氣的壓力，因此，橡膠襯套204沿徑向被向內(nèi)壓縮，并在壓縮空氣壓力作用下變形到所存在的環(huán)形氣隙212中去，如上所述，此環(huán)形氣隙212是在內(nèi)部構(gòu)件210沿軸向的中間部分形成的。于是，內(nèi)部構(gòu)件210在動(dòng)能作用下經(jīng)大直徑通道262推進(jìn)，與此同時(shí)，橡膠襯套204在壓縮力作用下沿徑向向內(nèi)壓縮，為的是減小內(nèi)部構(gòu)件210的外徑。此大直徑通道262起一個(gè)高壓腔的作用，在此腔內(nèi)，橡膠襯套204在高于大氣壓力的空氣壓力作用下沿徑向向里壓縮。
接著，內(nèi)部構(gòu)件210插入被第一固定裝置232固持著的外套管202的孔中。由于內(nèi)部構(gòu)件210是緊接著它的橡膠襯套204在壓力作用下沿徑向向內(nèi)壓縮后立即插入外套管中202的，亦就是在已彈性壓縮或變形的橡膠襯套204完全恢復(fù)其原始形狀和直徑前，或是在此內(nèi)部構(gòu)件210擺脫沿徑向向內(nèi)壓縮或變形的狀態(tài)之前插入外套管202中的。因此，此第六種實(shí)施例允許內(nèi)部構(gòu)件210壓配合到外套管202中，而與此同時(shí)將外套管202對(duì)橡膠襯套204表面的損壞減到最低程度。
在內(nèi)部構(gòu)件210推進(jìn)運(yùn)動(dòng)最終階段的結(jié)束部分中，此內(nèi)部構(gòu)件210與外套管202的內(nèi)圓周面基本上氣密接觸地運(yùn)動(dòng)，與此同時(shí)，導(dǎo)引活塞270的大直徑活塞274與外套管202以及圓柱件244的內(nèi)圓周面基本上氣密接觸地運(yùn)動(dòng)。若導(dǎo)引活塞270被固定不動(dòng)地保持在圖16中用實(shí)線表示的位置上，則在大直徑活塞274的端面278與內(nèi)部構(gòu)件210前端面之間形成一個(gè)氣密的空間，在此氣密空間內(nèi)的空氣將被壓縮。但在此實(shí)施例中，導(dǎo)引活塞270或它的大直徑活塞274與內(nèi)部構(gòu)件210一起運(yùn)動(dòng)，所以在內(nèi)部構(gòu)件210的前面沒(méi)有形成這樣的氣密空間，以及，內(nèi)部構(gòu)件210的推動(dòng)運(yùn)動(dòng)不會(huì)因氣密空間中受壓縮的空氣的作用而受阻礙，如果導(dǎo)引活塞270被固定不動(dòng)便會(huì)存在這種氣密空間。此外，大直徑活塞274的內(nèi)部空間是對(duì)大氣敞開的，所以導(dǎo)引活塞270的推進(jìn)運(yùn)動(dòng)不會(huì)因大直徑活塞274內(nèi)部的空氣壓力而受阻。在此實(shí)施例中，可滑動(dòng)地在第一固定裝置232中移動(dòng)的導(dǎo)引的活塞270，以及其內(nèi)部空間對(duì)大氣敞開的大直徑活塞274，共同構(gòu)成了一個(gè)用于防止或限制在內(nèi)部構(gòu)件210推進(jìn)運(yùn)動(dòng)的最后階段在大直徑活塞274和內(nèi)部構(gòu)件210之間氣密空間中空氣壓力增加的機(jī)構(gòu)。
導(dǎo)引活塞270完全推進(jìn)后的位置由止擋件276確定。此止擋件276被定位成，當(dāng)制在橡膠襯套204前端處的凸緣214剛好從外套管202露出時(shí)，內(nèi)部構(gòu)件210和導(dǎo)向活塞270的推進(jìn)運(yùn)動(dòng)結(jié)束。換句話說(shuō)，如圖17所示的內(nèi)部構(gòu)件210和外套管202組合件，在導(dǎo)引活塞270與止擋件276毗連接觸時(shí)獲得。在圖17的此組合件中，在橡膠襯套204相對(duì)端處的兩個(gè)凸緣，都已露在外套管202的外側(cè)。
在此第六種實(shí)施例中，大直徑通道262起高壓腔的作用，而擠壓裝置238主要由形成大直徑通道262的框架部分和高壓空氣罐88組成。應(yīng)當(dāng)理解，高壓空氣罐88不僅用作為加速裝置236的一部分，而且是擠壓裝置238的一部分。
由上述說(shuō)明可見(jiàn)，圖16所示之本實(shí)施例適用于就在內(nèi)部構(gòu)件210要插入外套管202以獲得壓配合前，減小橡膠襯套204的外徑，因而有效地將外套管202對(duì)橡膠襯套204的表面損傷減到最低程度，并改進(jìn)了由組裝設(shè)備生產(chǎn)的組合件210、202的質(zhì)量。
還應(yīng)注意，適合于使內(nèi)部構(gòu)件210的外橡膠襯套204一起更容易插入外套管202中的本實(shí)施例，與傳統(tǒng)的方法相比，有效地縮短了完成壓配合操作所需的時(shí)間，傳統(tǒng)的方法包括一個(gè)將內(nèi)部構(gòu)件210插入外套管202中一個(gè)大于壓配合額定長(zhǎng)度的距離的步驟，以及一個(gè)沿反方向移動(dòng)內(nèi)部構(gòu)件為一個(gè)適當(dāng)距離的步驟，以釋放橡膠襯套204的剩余壓縮應(yīng)力。
雖然參照附圖介紹了本發(fā)明的一些現(xiàn)有的最佳實(shí)施例，但應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明具體實(shí)施時(shí)可有各種改變、修改和改進(jìn)，這些可由本技術(shù)方面的專家作出，而不離開在后面權(quán)利要求中所定義的本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.實(shí)施兩個(gè)構(gòu)件壓配合的方法，其中，兩個(gè)構(gòu)件(10、12、202、210)中至少一個(gè)構(gòu)件被朝著另一構(gòu)件或相互沿著一個(gè)允許壓配合的方向加速，給予此至少一個(gè)構(gòu)件以動(dòng)能，以借此完成這兩個(gè)構(gòu)件的壓配合。
2.按照權(quán)利要求1所述之方法，其中，通過(guò)對(duì)上述至少一個(gè)構(gòu)件施加一種增壓流體的壓力，給于此至少一個(gè)構(gòu)件(10、210)以動(dòng)能。
3.按照權(quán)利要求1或2所述之方法，其中，在此至少一個(gè)構(gòu)件被通過(guò)使其加速而給予動(dòng)能后，而在這兩個(gè)構(gòu)件彼此接觸并互相開始相對(duì)運(yùn)動(dòng)以完成壓配合之前，此至少一個(gè)構(gòu)件朝另一構(gòu)件或相向以一個(gè)基本上恒定的速度運(yùn)動(dòng)。
4.按照權(quán)利要求3所述之方法，其中，至少一個(gè)構(gòu)件被導(dǎo)引通道(72、100、122)所導(dǎo)引，在此導(dǎo)引通道中每個(gè)此至少一個(gè)構(gòu)件后面形成的空間在給予了此至少一個(gè)構(gòu)件以動(dòng)能后和這兩個(gè)部分開始相對(duì)運(yùn)動(dòng)以完成壓配合前與環(huán)境空間相通后，此至少一個(gè)構(gòu)件在動(dòng)能作用下的加速終止，以及此至少一個(gè)構(gòu)件以基本恒定的速度運(yùn)動(dòng)。
5.按照權(quán)利要求1-4之任何一項(xiàng)所述之方法，其中，此至少一個(gè)構(gòu)件與導(dǎo)引通道(72、100、252)之間有預(yù)定間隙地被此導(dǎo)引通道導(dǎo)引，以及，支承在此導(dǎo)引通道中而與此導(dǎo)引通道的內(nèi)表面不接觸。
6.按照權(quán)利要求5所述之方法，其中，通過(guò)在至少一個(gè)構(gòu)件上施加增壓流體的壓力以給予此至少一個(gè)構(gòu)件(10、210)以動(dòng)能，以及，通過(guò)給此預(yù)定間隙供應(yīng)增壓流體，將此至少一個(gè)構(gòu)件支承在導(dǎo)引通道中處于流體支承狀態(tài)而不與之接觸。
7.按照權(quán)利要求1-6之任一項(xiàng)所述之方法，其中，在動(dòng)能作用下此至少一個(gè)構(gòu)件運(yùn)動(dòng)期間，限制了此至少一個(gè)構(gòu)件前面空間內(nèi)的壓力增加。
8.按照權(quán)利要求7所述之方法，其中，此至少一個(gè)構(gòu)件被導(dǎo)引通道(72、100、122、252)所導(dǎo)引，在此一個(gè)構(gòu)件在導(dǎo)引通道中運(yùn)動(dòng)時(shí)和在這兩個(gè)構(gòu)件相互接觸并開始它們的相對(duì)運(yùn)動(dòng)以完成壓配合之前，通過(guò)此空間與環(huán)境空間連通來(lái)限制上述的壓力增加。
9.按照權(quán)利要求1-8之任一項(xiàng)所述之方法，其中，壓配合通過(guò)這兩個(gè)構(gòu)件(10、12)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來(lái)完成，此時(shí)，在上述相對(duì)運(yùn)動(dòng)期間，通過(guò)接觸面產(chǎn)生的摩擦熱使這兩個(gè)構(gòu)件的接觸面互相焊接起來(lái)。
10.按照權(quán)利要求1-9之任一項(xiàng)所述之方法，其中，此至少一個(gè)構(gòu)件(10、12)在動(dòng)能作用下的運(yùn)動(dòng)在控制溫度條件的情況下進(jìn)行。
11.按照權(quán)利要求10所述之方法，其中，通過(guò)在此至少一個(gè)構(gòu)件(10、12)上施加增壓氣體的壓力給予此至少一個(gè)構(gòu)件(10、12)以動(dòng)能，以及，此至少一個(gè)構(gòu)件被導(dǎo)引通道所導(dǎo)引，上述溫度條件被調(diào)整為這樣，即在導(dǎo)引通道中上述增壓氣體的溫度基本保持常數(shù)。
12.實(shí)施第一構(gòu)件(202)的剛性部分和第二構(gòu)件(210)的彈性部分(204)壓配合的方法，其中，第二構(gòu)件朝第一構(gòu)件加速并因而被給予動(dòng)能，在此第二構(gòu)件在動(dòng)能作用下運(yùn)動(dòng)期間，第二構(gòu)件的彈性部分受到沿一個(gè)允許增大第一和第二構(gòu)件之間間隙量的方向變形，這一變形是由于在此彈性部分表面施加一個(gè)高于大氣壓力的增壓流體壓力造成的，此彈性部分表面與上述第一構(gòu)件的剛性部分相應(yīng)表面相配，在彈性部分脫離此變形狀態(tài)自由之前通過(guò)將此剛性和彈性部分互相連接來(lái)完成此壓配合。
13.實(shí)施兩個(gè)部分壓配合的設(shè)備包括固定兩個(gè)構(gòu)件(10、12、202、210)的固定裝置(42、44、232、234)，并固定成這樣，即，至少兩個(gè)構(gòu)件中一個(gè)可向另一個(gè)構(gòu)件運(yùn)動(dòng)或相向沿一個(gè)允許壓配合的方向運(yùn)動(dòng)；以及加速裝置(50、120、122、236)，用于使被上述固定裝置固定的至少一個(gè)構(gòu)件朝兩個(gè)構(gòu)件的另一個(gè)或相向加速，以給予此至少一個(gè)構(gòu)件以動(dòng)能，由此完成這兩個(gè)構(gòu)件的壓配合。
14.按照權(quán)利要求13所述之設(shè)備，其中，固定裝置包括用于固定兩個(gè)構(gòu)件之一(12、202)的第一固定裝置(42、232)，以及用于固定兩個(gè)構(gòu)件之另一個(gè)(10、210)的第二固定裝置(44、234)，并固定為這樣，即，此另一個(gè)構(gòu)件可朝被第一固定裝置固持著的一個(gè)構(gòu)件運(yùn)動(dòng)；以及，加速裝置使被第二固定裝置固持著的另一構(gòu)件朝著被第一固定裝置固持著的這一構(gòu)件加速。
15.按照權(quán)利要求13或14所述之設(shè)備，其中，加速裝置(50、236)包括用于向此至少一個(gè)構(gòu)件施加增壓流體壓力的裝置。
16.按照權(quán)利要求13-15之任一項(xiàng)所述之設(shè)備，還包括一個(gè)用于中止此至少一個(gè)構(gòu)件加速的慣性運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(52、104、262)，因此，在此至少一個(gè)構(gòu)件由于其加速而被給予動(dòng)能后以及在這兩個(gè)構(gòu)件彼此接觸并開始它們的相對(duì)運(yùn)動(dòng)以完成壓配合之前，此至少一個(gè)構(gòu)件以基本恒定的速度運(yùn)動(dòng)。
17.按照權(quán)利要求16所述之設(shè)備，還包括用于構(gòu)成一個(gè)用于導(dǎo)引此至少一個(gè)構(gòu)件(10)的導(dǎo)引通道(72、100、122)的裝置(70、100、44)；以及，此慣性運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括用于形成一個(gè)以其一端與環(huán)境空間連通的連通孔(104)的裝置(70、44)，此連通孔被安排成，在此至少一個(gè)構(gòu)件被給予動(dòng)能后和這兩個(gè)構(gòu)件開始相對(duì)運(yùn)動(dòng)以完成壓配合前，使此連通孔在其另一端與在導(dǎo)引通道中此至少一個(gè)構(gòu)件的每一個(gè)之后形成的空間連通。
18.按照權(quán)利要求13-17之每一項(xiàng)所述之設(shè)備，還包括用于形成一個(gè)導(dǎo)引此至少一個(gè)構(gòu)件并在它們之間有一預(yù)定間隙的導(dǎo)引通道(72、100、252)的裝置(70、100、250)，以及包括一個(gè)支承機(jī)構(gòu)(70、100、270)，用于將此至少一個(gè)構(gòu)件支承在此導(dǎo)引通道中并與此導(dǎo)引通道的內(nèi)表面不接觸。
19.按照權(quán)利要求18所述之設(shè)備，其中，加速裝置包括用于給至少一個(gè)構(gòu)件施加增壓流體壓力的裝置(80、88、90)，由此給予此至少一個(gè)構(gòu)件以動(dòng)能，以及，支承機(jī)構(gòu)(70、100)包括用于將此增壓流體供入上述預(yù)定間隙的裝置，由此將此至少一個(gè)構(gòu)件以流體支承狀態(tài)支承在此導(dǎo)引通道中并與此導(dǎo)引通道的內(nèi)表面不接觸。
20.按照權(quán)利要求13-19之任一項(xiàng)所述之設(shè)備，還包括一個(gè)壓力增加的限制機(jī)構(gòu)(102、270、280)，用于在此至少一個(gè)構(gòu)件在動(dòng)能作用下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，限制此至少一個(gè)構(gòu)件的每一個(gè)前面的空間內(nèi)壓力的增加。
21.按照權(quán)利要求20所述之設(shè)備，還包括形成導(dǎo)引此至少一個(gè)構(gòu)件的導(dǎo)引通道(72、100、122、252)的裝置(70、100、44、250)；其中，此壓力增加限制機(jī)構(gòu)包括用于形成通氣孔(102、280)的裝置(100、274)，在此至少一個(gè)構(gòu)件在導(dǎo)引通道中運(yùn)動(dòng)時(shí)和在此兩個(gè)構(gòu)件互相接觸并開始它們的相對(duì)運(yùn)動(dòng)以完成壓配合之前，通氣孔的一端與環(huán)境空間連通，在其另一端與上述空間連通。
22.按照權(quán)利要求13-21之任一項(xiàng)所述之設(shè)備，還包括一個(gè)焊接機(jī)構(gòu)(46)，用于在上述相對(duì)運(yùn)動(dòng)期間，借助于接觸面產(chǎn)生的摩擦熱，將這兩個(gè)構(gòu)件的接觸面焊接在一起。
23.按照權(quán)利要求12-21之任一項(xiàng)所述之設(shè)備，還包括一個(gè)溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(110、112)，用于調(diào)整溫度條件，此至少一個(gè)構(gòu)件(10、12)在此溫度條件下在動(dòng)能作用下實(shí)施運(yùn)動(dòng)。
24.按照權(quán)利要求23所述之設(shè)備，還包括用于形成一個(gè)導(dǎo)引此至少一個(gè)構(gòu)件(10、12)的導(dǎo)引通道(72、100)的裝置(70、100)，其中，加速裝置包括用于向此至少一個(gè)構(gòu)件施加增加氣體的壓力以給予此至少一個(gè)構(gòu)件以動(dòng)能的裝置(80、88、90)，溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括用于使在導(dǎo)引通道中的增壓氣體的溫度基本保持為常數(shù)的裝置。
25.實(shí)施第一構(gòu)件(202)的剛性部分與第二構(gòu)件的彈性部分(204)壓配合的設(shè)備包括第一固定裝置(232)用于固定第一構(gòu)件(202)；第二固定裝置(234)用于將第二構(gòu)件(210)固定完成，使此第二構(gòu)件可朝著被第一固定裝置固持著的第一構(gòu)件移動(dòng)；加速裝置(236)用于使被第二固定裝置固持著的第二構(gòu)件朝著被第一固定裝置固持著的第一構(gòu)件加速，以及裝置(250)用于形成一個(gè)高壓腔(262)，第二構(gòu)件在動(dòng)能作用下在此高壓腔中運(yùn)動(dòng)，在此高壓腔中第二構(gòu)件的彈性部分受到沿一個(gè)允許增大第一和第二構(gòu)件的剛性與彈性部分之間間隙量的方向變形，這一變形是由于在此第二構(gòu)件的彈性部分表面施加一個(gè)高于大氣壓力的增壓流體壓力造成的，此第二構(gòu)件的彈性部分表面與上述第一構(gòu)件的剛性部分相應(yīng)表面相配，在此彈性部分脫離此變形狀態(tài)自由之前，通過(guò)將此剛性部分和彈性部分互相連接來(lái)完成此壓配合。
全文摘要
實(shí)施兩個(gè)構(gòu)件壓配合的方法和設(shè)備，其中，這兩個(gè)構(gòu)件被固定裝置(42、44、232、234)固持為，使兩個(gè)構(gòu)件(10、12、202、210)可相向移動(dòng)，以及，兩個(gè)構(gòu)件的至少一個(gè)被加速裝置(50、120、122、236)朝另一個(gè)構(gòu)件或互相沿允許壓配合的方向加速，以給予此至少一個(gè)構(gòu)件以動(dòng)能，由此完成這兩個(gè)部分的壓配合。
文檔編號(hào)F16B4/00GK1142422SQ96108800
公開日1997年2月12日 申請(qǐng)日期1996年6月21日 優(yōu)先權(quán)日1995年6月23日
發(fā)明者鹽谷重美 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社