一种齿轮压装的验证装置及方法

技术领域

本发明涉及压装技术领域，特别涉及一种齿轮压装的验证装置及方法。

背景技术

随着时代的发展人们生活水平的不断提高，汽车的使用也越来越频繁，而汽车变速器作为汽车动力系统中重要的组成部件，变速器的装配质量直接影响整车的行驶性能及安全性能。其中，变速器总成中的齿轮与轴的装配为变速器装配过程中的重点控制工序，在汽车变速器总成的齿轮与轴结构设计中，齿轮与轴的压装设计结构得到广泛应用。

在齿轮的压装工艺设计中，齿轮与齿轮轴的压装配合的压装力极限值可以在力值范围内得到控制，但是压装力范围控制，只能对压装设备的安全有保护作用，对压装件的过盈量没有品质控制作用，就是超过盈量极小值的压装件也可通过压装，这对产品质量控制是非常危险的。

现有技术中，在齿轮与齿轮轴之间的压装力控制范围内，由于齿轮与齿轮轴之间装配的过盈量得不到管控，导致产品的性能受到影响，增加了安全隐患。

发明内容

基于此，本发明的目的是提供一种齿轮压装的验证装置及方法，用于解决现有技术中，由于齿轮与齿轮轴之间装配的过盈量得不到管控，导致产品的性能受到影响，增加了安全隐患的问题。

本发明提出一种齿轮压装的验证装置，包括压力机，所述齿轮压装的验证装置还包括支撑底座、与所述压力机电性连接的控制组件以及设于所述支撑底座上的压装工件，所述压装工件与所述支撑底座可拆卸连接，所述压力机包括压力轴及设于所述压力轴一端的压力头，所述装置还包括固定于所述压力头上的压装组件以及依次设置在所述压力轴上的第一传感器和第二传感器，所述压力头带动所述压装组件进行伸缩运动，所述压装工件包括两相互过盈配合的压装齿轮及压装齿轮轴，所述压装齿轮轴固定于所述支撑底座上，所述第一传感器和所述第二传感器分别连接所述控制组件，当所述压力头对所述压装组件产生作用力时，使所述压装齿轮与所述压装齿轮轴进行装配运动，所述第一传感器检测并显示所述压力头对所述压装组件的作用力，所述第二传感器检测并显示所述压装齿轮在所述压装齿轮轴内的位移数值。

本发明还提供一种齿轮压装的验证方法，采用上述的齿轮压装的验证装置，方法包括：

通过固定结构将所述压装齿轮轴固定于支撑底座上，通过定位结构将所述压装齿轮固定于导向压套的底端；

开启压力机，使得所述压装齿轮在所述压装齿轮轴上的位移数值L

通过第一传感器获取所述压力头对所述压装齿轮的压装力最小数值F

判断压装力最小数值F

若是，则所述压装齿轮与所述压装齿轮轴的压装符合预设要求；

上述齿轮压装的验证装置及方法，通过在装置上设置第一传感器和第二传感器，使得齿轮压装的压装力及压装位移通过装置得到验证，进一步使得齿轮与齿轮轴之间装配的过盈量得到管控，具体的，通过第二传感器控制压装齿轮在压装齿轮轴内的位移数值，同时第一传感器显示压力头对压装组件产生作用力，根据作用力与预设作用力进行对比来管控作用力与过盈量的关系，进而使齿轮与齿轮轴之间装配的过盈量得到管控，使得解决了现有技术中，由于在齿轮与齿轮轴之间的压装力控制范围内，齿轮与齿轮轴之间装配的过盈量得不到管控，导致产品的性能受到影响，增加了安全隐患的问题。

进一步的，所述压装组件包括与所述压力头可拆卸连接的导向压套，所述导向压套贴合所述压装齿轮、且内部设有压缩空间，所述压装齿轮轴在所述压缩空间内纵向移动。

进一步的，所述支撑底座上设有固定结构，所述固定结构与所述支撑底座可拆卸连接、且固定所述压装齿轮轴。

进一步的，所述压装组件还包括限位部，所述限位部设于所述导向压套内、且用于限定所述压装齿轮轴在所述压缩空间内的纵向位移距离。

进一步的，所述控制组件包括工控箱以及控制设备，所述工控箱的两端分别与所述压力机和所述控制设备电性连接，所述控制设备用以接收所述第一传感器以及所述第二传感器传递的数据，并进行分析结果。

进一步的，所述控制设备还包括报警器及信号显示器，所述报警器设于所述控制设备内。

进一步的，测量压装齿轮的孔径及公差值得出所述压装齿轮的最小孔径φ

根据压装齿轮轴的外径及公差得出所述压装齿轮轴的最小外径D

通过所述压装齿轮的最小孔径φ

通过所述最小过盈量δ

附图说明

图1为本发明第一实施例中齿轮压装的验证装置结构示意图；

图2为本发明第二实施例中齿轮压装的验证方法流程图；

图3为本发明第二实施例中齿轮压装的验证判定图；

图4为本发明第二实施例中齿轮压装的测试系统流程图；

主要元件符号说明：

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，所示为本发明第一实施例中的齿轮压装的验证装置，包括支撑底座100、压力机200、与压力机200电性连接的控制组件400以及设于支撑底座100上的压装工件300，压装工件300与支撑底座100可拆卸连接，压力机200包括压力轴210、设于压力轴210一端的压力头220，验证装置还包括固定于压力头220上的压装组件230，压装工件300包括固定于压装组件230上的压装齿轮310以及固定于支撑底座100上的压装齿轮轴320以及依次设置在压力轴210相连的第一传感器240和第二传感器250，第一传感器240和第二传感器250分别连接控制组件400，当压力头220对压装组件230产生的作用力，使压装齿轮310与压装齿轮轴320进行装配运动时，第一传感器240检测并显示压力头220对压装组件230的作用力，第二传感器250检测并显示压装齿轮310在压装齿轮轴320内的位移数值。可以理解的，当压力头220带动压装组件230对压装齿轮310产生作用力，使得压装齿轮310与压装齿轮轴320进行装配，此时，第一传感器240能检测并显示压力头220对压装组件230产生的作用力，第二传感器250能检测并显示压装齿轮310在压装齿轮轴320内的位移数值，控制组件400能够接收上述作用力和上述位移数值，并进行处理。

在本实施例中，上述压装组件230包括导向压套231，导向压套231与压力头220通过螺栓可拆卸连接、且用于固定压装齿轮310，上述导向压套231内设有压缩空间，当进行装配时，压装齿轮轴320在压缩空间内纵向移动。支撑底座100上设有固定结构110，固定结构110与支撑底座100可拆卸连接、且固定压装齿轮轴320，压装组件230还包括限位部232，限位部232设于导向压套231内、且用于限定压装齿轮轴320在压缩空间内的纵向位移距离，可以理解的，而限位部232能够有效的限定压装齿轮轴320的纵向位移，固定结构110能够有效的防止压装齿轮轴320从支撑底座100上脱落，使得装配过程更稳定，同时提高试验精准性。

进一步的，控制组件400包括工控箱410以及控制设备420，所述工控箱410的两端分别与所述压力机200和所述控制设备420电性连接，控制设备420还包括报警器及信号显示器，报警器设于控制设备420内，控制设备420用以接收第一传感器240以及第二传感器250传递的数据，并进行分析结果。可以理解的，控制设备420能够接收第一传感器240以及第二传感器250传递的数据，并通过分析结果，报警器能够根据试验数据反馈的结果情况来提醒工作人员，从而使齿轮与齿轮轴之间装配的过盈量得到管控。

需要指出的是，在本申请中，上述第一传感器为压力传感器，上述第二传感器为位移传感器。

综上，本发明上述实施例当中的齿轮压装的验证装置，通过在装置上设置第一传感器和第二传感器，使得齿轮压装的压装力及压装位移通过装置得到验证，进一步使得齿轮与齿轮轴之间装配的过盈量得到管控，具体的，通过第二传感器控制压装齿轮在压装齿轮轴内的位移数值，同时第一传感器显示压力头对压装组件产生作用力，根据作用力与预设作用力进行对比来管控作用力与过盈量的关系，进而使齿轮与齿轮轴之间装配的过盈量得到管控，使得解决了现有技术中，由于在齿轮与齿轮轴之间的压装力控制范围内，齿轮与齿轮轴之间装配的过盈量得不到管控，导致产品的性能受到影响，增加了安全隐患的问题。

请查阅图2，所示为本发明第二实施例中的齿轮压装的验证方法，采用上述齿轮压装的验证装置，方法包括：

S101，通过固定结构将所述压装齿轮轴固定于支撑底座上，通过定位结构将所述压装齿轮固定于导向压套的底端；

上述步骤中，测量压装齿轮的孔径及公差值得出所述压装齿轮的最小孔径φ

根据压装齿轮轴的外径及公差得出所述压装齿轮轴的最小外径D

测量所述压装齿轮与所述压装齿轮轴之间的最小过盈量δ

通过所述最小过盈量δ

S102，开启压力机，使得所述压装齿轮在所述压装齿轮轴上的位移数值L

上述步骤中，压装齿轮在压装齿轮轴上的位移可以通过第二传感器显示，使位移数值L

S103，通过第一传感器获取所述压力头对所述压装齿轮的压装力最小数值F

上述步骤中，当位移数值L

S104，判断压装力最小数值F

上述步骤中，通过控制设备接收并记录上述压装力数值F

S105，若是，则所述压装齿轮与所述压装齿轮轴的压装符合预设要求；

在上述步骤中，若不符合，则需要根据压装齿轮轴与压装齿轮之间的过盈量进行选配。

以下对本申请中的齿轮压装的验证方法采用的技术手段进行详细的描述：

按照试验验证的抽样要求，齿轮和轴各试制50-100件的样件，并对齿轮和轴进行出厂唯一设别编号(ID)，例如：齿轮编号为A001、A002、A003，…，A100；轴的编号为B001、B002、B003，…，B100；对样件的配合尺寸，齿轮的孔径尺寸和轴的外径尺寸进行检测，并将齿轮的孔径有小到大排序，轴的外径由大到小排序列入表1中。

表1齿轮与轴的配合的原始设计参数

通过对应两列的数据相减得出过盈量有小到大的排列数据，将数据列入表2中；

表2样件检测数据表

从表2的100个数据中，将过盈量数据值按照最小过盈量范围、中值过盈量范围和最大过盈量范围分三组，每组选择5对压装件进行压装力的验证，测量压装过程的压装位移和压装力数据输入表3中；

表3样件压装力验证数据表

依据压装力验证测试，需要测量压装过程的位移和压装力，因此根据压装设备上的压力传感器和位移传感器测试功能，设置设计的压装力最小值与最大值作为压装过程中的报警值；

验证中根据压装过程中压力与位移的变化记录验证数据，发现报警，停止验证，检查报警原因。

所有样件完成测试后，测试系统可以根据表3中每对齿轮与轴的数据，形成过盈量与压装力关系分析曲线图、压装力上下极限与过盈量上下极限质量控制关系图、以及每对压装件的压装力与压装位移关系曲线图等，并生成测试报告，确认过盈量与压装力设计值的合理性。

请参阅图3，所示为本发明第二实施例中齿轮压装的验证判定图，通过过盈量与压装力设计值的验证来判定结果：

设计规定的最小压装力为F

设计规定的最大压装力为F

若验证测试的最小压装力F

若验证测试的最小压装力F

请参阅图4，所示为本发明第二实施例中齿轮压装的测试系统流程图，可以理解的，本发明通过与中央处理器CPU搭配，进而通过测试分析系统分析结果，并将结果显示在电脑显示器上，使得验证方法更加简洁，利于工作人员能快速掌握。

综上，本发明上述实施例当中的齿轮压装的验证方法，通过在装置上设置第一传感器和第二传感器，使得齿轮压装的压装力及压装位移通过装置得到验证，进一步使得齿轮与齿轮轴之间装配的过盈量得到管控，具体的，通过第二传感器控制压装齿轮在压装齿轮轴内的位移数值，同时第一传感器显示压力头对压装组件产生作用力，根据作用力与预设作用力进行对比来管控作用力与过盈量的关系，进而使齿轮与齿轮轴之间装配的过盈量得到管控，使得解决了现有技术中，由于在齿轮与齿轮轴之间的压装力控制范围内，齿轮与齿轮轴之间装配的过盈量得不到管控，导致产品的性能受到影响，增加了安全隐患的问题。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。