專利名稱：差速器半軸齒輪間隙測量選片機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及差速器間隙的測量裝置，具體地說是一種差速器 半軸齒輪間隙測量選片機(jī)。
背景技術(shù)：
汽車差速器是驅(qū)動轎的主件。它的作用就是在向兩邊半軸傳遞 動力的同時，允許兩邊半軸以不同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，滿足兩邊車輪盡可 能以純滾動的形式作不等距行駛，減少輪胎與地面的摩擦。汽車差
速器主要由差速器外殼1、行星齒輪和左、右半軸齒輪2、 3等部 分組成，如圖1所示。由于在制造和安裝差速器時產(chǎn)生的誤差，導(dǎo) 致左、右半軸齒輪和差速器殼體內(nèi)部之間各有一個小間隙h需要用
墊片補(bǔ)償。但這個間隙用人工很難測量準(zhǔn)確，難以選出合適厚度的 墊片。
目前，在差速器間隙測量選片的時候，多釆用百分表人工手動測 量。由于僅憑借裝配工人的手感進(jìn)行測量選片，不僅效率低下，而且 造成產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。

實(shí)用新型內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有差速器間隙測量存在的誤差大、效率低的問題，本 實(shí)用新型的目的在于提供一種自動測量、測量精確的差速器半軸齒輪 間隙測量選片機(jī)。
本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的 本實(shí)用新型包括本體、花鍵軸、從動軸及第一 八氣缸，在本體 內(nèi)的兩側(cè)分別設(shè)有第一、二氣缸，第一、二氣缸的輸出軸分別連接有 可沿本體內(nèi)導(dǎo)軌槽往復(fù)移動的第一、二滑動支座，第一、二滑動支座
內(nèi)安裝有可相對往復(fù)移動的第一、二軸套，第一、二軸套內(nèi)分別設(shè)有 花鍵軸、從動軸，花鍵軸上連接有驅(qū)動其旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動裝置，第一、二 滑動支座上安裝有帶動第一、二軸套及花鍵軸和從動軸往復(fù)移動的第 三、四氣缸；在位于花鍵軸和從動軸之間的差速器下后方設(shè)有第七、 八氣缸，第七、八氣缸的輸出軸連接有可沿本體內(nèi)導(dǎo)軌槽往復(fù)移動的 測量頭；第五、六氣缸安裝在本體內(nèi)，第五、六氣缸上安裝有夾緊差 速器的夾緊手爪；在本體的兩側(cè)分別設(shè)有直線位移傳感器。
其中所述本體兩側(cè)的底部分別設(shè)有第一、三導(dǎo)軌，第一、二滑動支座的底部分別安裝有第一、三滑塊，第一、三滑塊分別位于第一、
三導(dǎo)軌上、并可分別沿第一、三導(dǎo)軌往復(fù)移動；測量頭的下方本體上 設(shè)有第二導(dǎo)軌，測量頭安裝在第二滑塊上，第二滑塊位于第二導(dǎo)軌上、 并可沿第二導(dǎo)軌往復(fù)移動；第三氣缸的輸出軸上連接有與第一軸套固 接的第一端蓋，第三氣缸通過第一端蓋帶動第一軸套相對第一滑動支 座往復(fù)移動；第四氣缸的輸出軸上連接有與第二軸套固接的第三端 蓋，第四氣缸通過第三端蓋帶動第二軸套相對第二滑動支座往復(fù)移 動；第三氣缸與第四氣缸的輸出方向相同；花鍵軸和從動軸分別通過 軸承插設(shè)在第一、二軸套內(nèi)部，差速器放置在花鍵軸與從動軸之間； 第一軸套的兩端連接有套設(shè)在花鍵軸上的第二端蓋，第二軸套的兩端 連接有套設(shè)在從動軸上的第四端蓋；驅(qū)動插設(shè)在第一軸套內(nèi)的花鍵軸 的驅(qū)動裝置包括伺服電機(jī)、減速機(jī)、皮帶及第一、二皮帶輪，伺服電 機(jī)及減速機(jī)安裝在第一端蓋上，與第一滑塊連動，第一皮帶輪通過減 速機(jī)與伺服電機(jī)相連接，第二皮帶輪安裝在花鍵軸上、通過皮帶與第 一皮帶輪相連；花鍵軸、從動軸分為兩段；測量頭為"L"形。 本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)與積極效果為
1. 測量精確。本實(shí)用新型通過各氣缸的驅(qū)動帶動花鍵軸和從動 軸伸入差速器半軸齒輪內(nèi)準(zhǔn)確定位，并通過測量頭向外側(cè)壓緊半軸齒 輪測得間隙，同一位置可多點(diǎn)測量，取平均值，保證了測量的準(zhǔn)確性。
2. 自動化程度高，效率高。本實(shí)用新型通過PLC控制系統(tǒng)，可
配合觸摸屏、指示燈等裝置能夠進(jìn)行全程自動測量并最終給出選片指 示，讓搡作者方便快捷地選出合適厚度的墊片，既保證了產(chǎn)品質(zhì)量又 提高了裝配效率。
3. 本實(shí)用新型造價及運(yùn)行成本低，工作流暢，操作方便。


圖1為差速器的結(jié)構(gòu)剖視圖； 圖2為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為圖2的俯視圖； 圖4為本實(shí)用新型控制系統(tǒng)流程其中l(wèi)為差速器外殼，2為左半軸齒輪，3為右半軸齒輪，4為 本體，5為第一氣缸，6為第二氣缸，7為第三氣缸，8為第四氣缸， 9為第五氣缸，IO為第六氣缸，ll為第七氣缸，12為第八氣缸，13 為伺服電機(jī)，14為減速機(jī)，15為第一皮帶輪，16為第二皮帶輪，17 為皮帶，18為第一導(dǎo)軌，19為第一滑塊，20為第一滑動支座，21為 第一軸套，22為第一端蓋，23為第二端蓋，24為直線位移傳感器， 25為花鍵軸，26為第二導(dǎo)軌，27為第二滑塊，28為第三導(dǎo)軌，29為第三滑塊，30為第二滑動支座，31為第二軸套，32為第三端蓋， 33為第四端蓋，34為夾緊手爪，35為從動軸，36為測量頭。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳述。
如圖2、圖3所示，本實(shí)用新型包括本體4、花鍵軸25、從動軸 35及第一 八氣缸5~12,本體4上設(shè)有導(dǎo)軌槽，并且兩邊形成單獨(dú) 空間部件。在本體4 一側(cè)的空間內(nèi)設(shè)有第一氣缸5,第一氣缸5的輸 出軸連接有第一滑動支座20,第一滑動支座20底部安裝有位于第一 導(dǎo)軌18上的第一滑塊19,并可通過第一氣缸5的驅(qū)動使得第一滑動 支座20沿第一導(dǎo)軌18往復(fù)移動，第一導(dǎo)軌18固定在本體4的導(dǎo)軌 槽內(nèi)。第一滑動支座20內(nèi)安裝有可相對其往復(fù)移動的第一軸套21, 花鍵軸25通過軸承插設(shè)在第一軸套21內(nèi)。花鍵軸25的一端由第一 軸套21穿出，另一端由第一軸套21穿出后再由本體4該側(cè)空間內(nèi)穿 出；在第一軸套21的兩端設(shè)有套接在花鍵軸25上的第二端蓋23， 可防止軸承由第一軸套21內(nèi)滑出，花鍵軸25可在軸承的帶動下隨著 第一軸套21 —起移動。第一滑動支座20的上方固接有與其連動的第 三氣缸7,第三氣缸7的輸出軸連接有與第一軸套21固接的第一端 蓋22，第三氣缸7通過第一端蓋22可帶動第一軸套21相對第一滑 動支座20往復(fù)移動?；ㄦI軸25的一端由第二端蓋23及第一端蓋22 穿出后連接有驅(qū)動其旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動裝置，該驅(qū)動裝置包括伺服電機(jī)13、 減速機(jī)14、皮帶17及第一、二皮帶輪15、 16,伺服電機(jī)13及減速 機(jī)14安裝在第一端蓋22上；第一皮帶輪15通過減速機(jī)14與伺服電 機(jī)13相連接，第二皮帶輪16與花鍵軸25鍵連接、并通過皮帶17與 第一皮帶輪15相連傳動；通過伺服電機(jī)的驅(qū)動，花鍵軸25可在第一 軸套21內(nèi)轉(zhuǎn)動。該側(cè)兩根第一導(dǎo)軌18之間、第一滑動支座20的下 方設(shè)有固定在本體4上的直線位移傳感器24。
在本體4另一側(cè)的空間內(nèi)設(shè)有第二氣缸6，第二氣缸6的輸出軸 連接有第二滑動支座30,第二滑動支座30底部安裝有位于第三導(dǎo)軌 28上的第三滑塊29,并可通過第二氣缸6的驅(qū)動使得第二滑動支座 30沿第三導(dǎo)軌28往復(fù)移動，第三導(dǎo)軌28固定在本體4的導(dǎo)軌槽內(nèi)。 第二滑動支座30內(nèi)安裝有可相對其往復(fù)移動的第二軸套31,從動軸 35通過軸承插設(shè)在第二軸套31內(nèi)。從動軸35的一端由第二軸套31 穿出，另一端由第二軸套31穿出后再由本體4該側(cè)空間內(nèi)穿出；在 第二軸套31的兩端設(shè)有套接在從動軸35上的第四端蓋33,可防止 軸承由第二軸套31內(nèi)滑出，從動軸35可在軸承的帶動下隨著第二軸 套31 —起移動。第二滑動支座30的上方固接有與其連動的第四氣缸8,第四氣缸8的輸出軸連接有與第二軸套31固接的第三端蓋32, 第四氣缸8通過第三端蓋32可帶動第二軸套31相對第二滑動支座 30往復(fù)移動。該側(cè)兩根第三導(dǎo)軌28之間、第二滑動支座30的下方 設(shè)有固定在本體4上的直線位移傳感器24。
被測量的差速器位于花鍵軸25與從動軸35之間，在差速器下后 方的兩側(cè)對稱設(shè)有第七、八氣缸ll、 12，第七、八氣缸ll、 12的輸 出軸分別連接有測量頭36，測量頭36安裝在本體4底部的第二滑塊 27上，第二滑塊27位于第二導(dǎo)軌26上，并可通過第七、八氣缸ll、 12的驅(qū)動使得測量頭36沿第二導(dǎo)軌26往復(fù)移動，測量頭36為"L" 形，底邊與直線位移傳感器24相對應(yīng)；第五、六氣缸9、 10固接在 本體4右側(cè)空間內(nèi)的豎板上、位于第二滑動支座30的兩側(cè)，在第五、 六氣缸9、 IO上分別安裝有夾緊差速器的夾緊手爪34。
花鍵軸25、從動軸35均為兩段，可便于更換不同直徑的花鍵軸 以適應(yīng)各個型號的差速器。
本實(shí)用新型的工作原理
本實(shí)用新型的八個氣缸分別通過電磁換向閥與PLC控制系統(tǒng)相 連，本實(shí)用新型的控制系統(tǒng)為現(xiàn)有技術(shù)，如圖4所示，先將被測量的 差速器工件放置好，此時測量頭36在差速器腔體內(nèi)部，與差速器各 零件無干涉，然后按下測量啟動按鈕；第五、六氣缸9、 IO工作，輸 出軸縮回，夾緊手爪34隨著第五、六氣缸輸出軸縮回直至將差速器 夾緊定位。第一、二氣缸5、 6工作，輸出軸伸出，分別驅(qū)動安裝有 第一、三滑塊19、 29的第一、二滑動支座20、 30在第一、三導(dǎo)軌 18、 28上向差速器方向移動。安裝在第一滑塊19上的第一滑動支座 20、第一軸套21、第三氣缸7、花鍵軸25及伺服電機(jī)13共同隨著第 一滑塊19移動；安裝在第三滑塊29上的第二滑動支座30、第二軸 套31、第四氣缸8及從動軸35共同隨著第三滑塊29移動。伺服電 機(jī)13在隨著第一滑塊19移動的同時也開始工作，通過減速機(jī)14帶 動第一皮帶輪15旋轉(zhuǎn)，第一皮帶輪15通過皮帶17驅(qū)動與花鍵軸25 連接的第二皮帶輪16旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而驅(qū)動該側(cè)的花鍵軸25轉(zhuǎn)動，即該側(cè) 的花鍵軸25是隨著第一滑塊19邊向差速器方向移動，又在伺服電機(jī) 13的驅(qū)動下轉(zhuǎn)動，而另一側(cè)的從動軸35只隨著第三滑塊29向差速 器方向移動。當(dāng)?shù)谝?、二氣?、 6的輸出軸帶動第一、二滑動支座 20、 30伸出到位后，第三氣缸7開始工作，第三氣缸7的輸出軸縮 回，與輸出軸連接的第一端蓋22隨著輸出軸縮回；由于第一軸套21 與第一端蓋22固接，套設(shè)在花鍵軸25上的第二端蓋23與第一軸套 21固接，因此，第一軸套21、第二端蓋23及花鍵軸25也隨著第一端蓋22移動，此時花鍵軸25伸進(jìn)差速器的半軸齒輪2花鍵內(nèi)；待花 鍵軸25到位后，伺服電機(jī)再轉(zhuǎn)動2秒鐘后停止工作。在第三氣缸7 開始工作的同時，第四氣缸8也開始工作，第四氣缸8的輸出軸伸出， 與輸出軸連接的第三端蓋32隨著輸出軸伸出；由于第二軸套31與第 三端蓋32固接，套設(shè)在從動軸35上的第四端蓋33與第二軸套31固 接，因此，第二軸套31、第四端蓋33及從動軸35也隨著第三端蓋 32移動，此時該側(cè)的從動軸35伸進(jìn)差速器的殼體內(nèi)壓緊差速器的右 半軸齒輪3。然后，差速器下方的第七、八氣缸11、 12開始工作， 輸出軸分別帶動安裝有第二滑塊27的兩個測量頭36在第二導(dǎo)軌26 上移動，測量頭36在差速器腔體內(nèi)部，分別向外側(cè)移動壓緊左、右 半軸齒輪2、 3;待兩個測量頭36到位后，左右兩側(cè)的兩個直線位移 傳感器24記數(shù)，此時即為零位hlL、 hlR。直線位移傳感器24記數(shù) 后，第七、八氣缸ll、 12反向工作，測量頭36收回；同時，第三、 四氣缸7、 8也分別反向工作，花鍵軸25和從動軸35由差速器半軸 齒輪內(nèi)抽出，差速器內(nèi)的左、右半軸齒輪2、 3不再被壓緊。延時1 秒后，第七、八氣缸11、 12再次正向工作，使測量頭36再次壓緊左、 右半軸齒輪2、 3,兩個直線位移傳感器24再次記數(shù)h2L、 h2R,由于 此時第三、四氣缸7、 8已將花鍵軸25和從動軸35抽出，不再抵接 左、右半軸齒輪2、 3,因此兩次所記數(shù)值之差(h2L-hlL)、 (h2R-hlR) 即為差速器半軸齒輪間隙大小，控制系統(tǒng)根據(jù)所測量的間隙值大小選 用相應(yīng)厚度的墊片，并通過相應(yīng)墊片盒上的指示燈亮來提示操作者。 本實(shí)用新型可適合高水平汽車變速箱裝配生產(chǎn)線或差速器專業(yè) 生產(chǎn)廠家應(yīng)用。
權(quán)利要求1.一種差速器半軸齒輪間隙測量選片機(jī)，其特征在于包括本體(4)、花鍵軸(25)、從動軸(35)及第一～八氣缸(5～12)，在本體(4)內(nèi)的兩側(cè)分別設(shè)有第一、二氣缸(5、6)，第一、二氣缸(5、6)的輸出軸分別連接有可沿本體內(nèi)導(dǎo)軌槽往復(fù)移動的第一、二滑動支座(20、30)，第一、二滑動支座(20、30)內(nèi)安裝有可相對往復(fù)移動的第一、二軸套(21、31)，第一、二軸套(21、31)內(nèi)分別設(shè)有花鍵軸(25)、從動軸(35)，花鍵軸(25)上連接有驅(qū)動其旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動裝置，第一、二滑動支座(20、30)上安裝有帶動第一、二軸套(21、31)及花鍵軸(25)和從動軸(35)往復(fù)移動的第三、四氣缸(7、8)；在位于花鍵軸和從動軸之間的差速器下后方設(shè)有第七、八氣缸(11、12)，第七、八氣缸(11、12)的輸出軸連接有可沿本體內(nèi)導(dǎo)軌槽往復(fù)移動的測量頭(36)；第五、六氣缸(9、10)安裝在本體(4)內(nèi)，第五、六氣缸(9、10)上安裝有夾緊差速器的夾緊手爪(34)；在本體(4)的兩側(cè)分別設(shè)有直線位移傳感器(24)。
2. 按權(quán)利要求1所述的差速器半軸齒輪間隙測量選片機(jī)，其特 征在于所述本體(4)兩側(cè)的底部分別設(shè)有第一、三導(dǎo)軌(18、 28), 第一、二滑動支座(20、 30)的底部分別安裝有第一、三滑塊(19、 29),第一、三滑塊(19、 29)分別位于第一、三導(dǎo)軌(18、 28)上、 并可分別沿第一、三導(dǎo)軌U8、 28)往復(fù)移動。
3. 按權(quán)利要求1所述的差速器半軸齒輪間隙測量選片機(jī)，其特 征在于所述測量頭(36)的下方本體(4)上設(shè)有第二導(dǎo)軌U6), 測量頭(36 )安裝在第二滑塊(27 )上，第二滑塊(27 )位于第二導(dǎo) 軌(26)上、并可沿第二導(dǎo)軌H6)往復(fù)移動。
4. 按權(quán)利要求1所述的差速器半軸齒輪間隙測量選片機(jī)，其特 征在于所述第三氣缸(7)的輸出軸上連接有與第一軸套(21)固 接的第一端蓋(22),第三氣缸(7)通過第一端蓋(22)帶動第一軸 套(21)相對第一滑動支座(20)往復(fù)移動；第四氣缸(8)的輸出 軸上連接有與第二軸套(31)固接的第三端蓋(32),第四氣缸(8) 通過第三端蓋(32)帶動第二軸套(31)相對第二滑動支座(30)往 復(fù)移動；第三氣缸(7)與第四氣缸(8)的輸出方向相同。
5. 按權(quán)利要求1所述的差速器半軸齒輪間隙測量選片機(jī)，其特 征在于所述花鍵軸(25 )和從動軸(35 )分別通過軸承插設(shè)在第一、 二軸套(21、 31)內(nèi)部，差速器放置在花鍵軸(25)與從動軸(35)之間；第一軸套(21)的兩端連接有套設(shè)在花鍵軸(25)上的第二端 蓋(23),第二軸套(31)的兩端連接有套設(shè)在從動軸(35)上的第 四端蓋(33)。
6. 按權(quán)利要求1所述的差速器半軸齒輪間隙測量選片機(jī)，其特 征在于所述驅(qū)動插設(shè)在第一軸套(21)內(nèi)的花鍵軸的驅(qū)動裝置包括 伺服電機(jī)(13 )、減速機(jī)(14 )、皮帶(17 )及第一、二皮帶輪(15、 16)，伺服電機(jī)(13)及減速機(jī)(l4)安裝在第一端蓋(")上，與 第一滑塊(19)連動，第一皮帶輪(15)通過減速機(jī)(14)與伺服電 機(jī)(13 )相連接，第二皮帶輪(16 )安裝在花鍵軸上、通過皮帶(17 ) 與第一皮帶輪(15)相連。
7. 按權(quán)利要求1所述的差速器半軸齒輪間隙測量選片機(jī)，其特 征在于所述花鍵軸(25)、從動軸(35)分為兩段。
8. 按權(quán)利要求1所述的差速器半軸齒輪間隙測量選片機(jī)，其特 征在于所述測量頭(36)為"L"形。
專利摘要本實(shí)用新型涉及差速器間隙的測量裝置，具體地說是一種差速器半軸齒輪間隙測量選片機(jī)，在本體內(nèi)的兩側(cè)分別設(shè)有第一、二氣缸，兩氣缸的輸出軸分別連接有可往復(fù)移動的第一、二滑動支座，兩滑動支座內(nèi)安裝有可相對往復(fù)移動的第一、二軸套，兩軸套內(nèi)分別設(shè)有花鍵軸、從動軸，花鍵軸上連接有驅(qū)動裝置，兩滑動支座上安裝有帶動兩軸套及花鍵軸和從動軸往復(fù)移動的第三、四氣缸；在位于花鍵軸和從動軸之間的差速器下后方設(shè)有第七、八氣缸，兩氣缸的輸出軸連接有可往復(fù)移動的測量頭；第五、六氣缸安裝在本體內(nèi)，分別安裝有夾緊差速器的夾緊手爪；在本體的兩側(cè)分別設(shè)有直線位移傳感器。本實(shí)用新型具有測量精確、自動化程度高、運(yùn)行成本低、操作方便等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號G01B21/16GK201318939SQ200820231409
公開日2009年9月30日 申請日期2008年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月10日
發(fā)明者俊 伍, 波 張, 廷 曹, 羅浩然, 董雪松, 英 鄭, 平 陳, 陳書宏 申請人:中國科學(xué)院沈陽自動化研究所