一种差速器齿轮副间隙角和半轴齿轮轴向间隙测量机构

技术领域

本发明涉及汽车动力总成检测技术领域，具体为一种差速器齿轮副间隙角和半轴齿轮轴向间隙测量机构。

背景技术

汽车差速器能够使左、右(或前、后)驱动轮实现以不同转速转动的机构，主要由左右半轴齿轮、两个行星齿轮及齿轮架组成，功用是当汽车转弯行驶或在不平路面上行驶时，使左右车轮以不同转速滚动，即保证两侧驱动车轮作纯滚动运动，差速器是为了调整左右轮的转速差而装置的，在四轮驱动时，为了驱动四个车轮，必须将所有的车轮连接起来，如果将四个车轮机械连接在一起，汽车在曲线行驶的时候就不能以相同的速度旋转，为了能让汽车曲线行驶旋转速度基本一致性，这时需要加入中间差速器用以调整前后轮的转速差。

参考中国专利公开号为CN208721045U的一种动态差速器轴向间隙测量仪，包括用于测量差壳上半部分轴向间隙的上测量单元、用于测量差壳下半部分轴向间隙的下测量单元和差速器定位工装；上测量单元、下测量单元分别包括用于将上内涨芯轴/下内涨芯轴移至差壳上下半轴内的上下位移气缸、上测量气缸/下测量气缸、用于拉动拉杆涨开上内涨芯轴/下内涨芯轴的上内涨芯轴涨紧气缸/下内涨芯轴涨紧气缸、上内涨芯轴/下内涨芯轴、用于转动上内涨芯轴/下内涨芯轴的动力装置和用于测量半轴齿轮在上下极限位置转动时动态位移值的上位移传感器/下位移传感器，可实现控制装配过程中差速器轴向间隙满足工艺要求，降低差速器小总成对变速器总成的NVH影响。

参考中国专利公开号为CN204128471U的轴向间隙测量装置，通过使扩大段的最大直径大于胀起端的最小直径，这使得在转轴的旋转过程中，扩大段的外壁能与胀起端的内壁接触甚至相互挤压，从而能使得套筒的胀起端被扩大段挤压变形而向外凸出，直到套筒的胀起端与直齿锥齿轮内孔的花键小径处接触，并无隙配合。

综合分析以上参考专利，可得出以下缺陷：

1)在进行差速器总成齿轮副圆周间隙角测试时，差速器不能完全固定，差速器的移动会被计算到间隙角中，最终导致测量结果偏大。

2)差速器总成齿轮副圆周间隙角和半轴齿轮轴向多角度游隙值不能同时进行测定。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种差速器齿轮副间隙角和半轴齿轮轴向间隙测量机构，解决了目前在进行差速器总成齿轮副圆周间隙角测试时，差速器不能完全固定，差速器的移动会被计算到间隙角中，最终导致测量结果偏大，同时差速器总成齿轮副圆周间隙角和半轴齿轮轴向多角度游隙值不能同时进行测定的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种差速器齿轮副间隙角和半轴齿轮轴向间隙测量机构，包括机身底座组件以及机身底座组件顶部外围固定安装的护网组件，所述机身底座组件包括设备底座以及固定安装于设备底座背面的电器柜，所述设备底座的顶部通过螺栓固定安装有工作台面，且工作台面顶部的两侧分别固定安装有光电开关的发射端和接收端，所述工作台面正面的一侧固定安装有扫码枪，所述工作台面的顶部且位于光电开关的发射端和接收端之间固定安装有差速器定位组件，且电器柜的正面与工作台面的顶部之间固定安装有轴向间隙上测量滑台，所述设备底座的内部固定安装有角度测量下组件，且轴向间隙上测量滑台顶部的两侧分别固定安装分别有上测量组件和传感器组件，所述传感器组件的一侧固定安装有角度测量组件，所述工作台面的顶部且位于差速器定位组件的两侧分别固定安装有两个回转盘定位组件。

所述差速器定位组件包括固定安装于工作台面上的驱动底座，所述驱动底座的顶部通过回转支撑件转动连接有旋转底板，且旋转底板的顶部固定安装有差速器定位结构，所述驱动底座的顶部且位于回转支撑件的周围固定安装有三个旋转夹紧缸，且驱动底座的底部固定安装有驱动电机，所述驱动电机输出轴的一端贯穿驱动底座并延伸至驱动底座的顶部，且驱动电机输出轴延伸至驱动底座顶部的一端固定安装有与回转支撑件相啮合的第一传动齿轮。

所述回转盘定位组件包括通过安装底座固定安装于工作台面上的锁紧气缸，所述锁紧气缸的的伸出端通过浮动接头连接有锁紧销，且锁紧气缸的底部固定安装有与锁紧销相适配的无油衬套。

优选的，所述旋转底板的顶部且沿着边缘线周围开设有与锁紧销相适配的锁紧孔。

优选的，所述轴向间隙上测量滑台包括固定安装于工作台面顶部的上滑台固定底座以及固定安装于上滑台固定底座顶部的滑台升降气缸，所述上滑台固定底座的正面通过第一直线导轨滑动连接有上滑台，且上滑台的顶部与滑台升降气缸的伸出端固定连接，所述上滑台固定底座的一侧固定安装有第一接近开关，且上滑台固定底座正面的底部固定安装有滑台下限位块。

优选的，所述角度测量下组件固定安装于工作台面底部的下测量支架，所述下测量支架的正面通过第二直线导轨滑动连接有下测量滑台，且下测量滑台的正面固定安装有下测量升降气缸，所述下测量升降气缸的伸出端固定安装有下涨紧气缸，且下涨紧气缸的伸出端固定安装有差速器下涨紧机构。

优选的，所述下涨紧气缸伸出端的两侧均固定安装有下涨紧机构定位销，且下测量滑台的底部分别固定安装有三位置气缸和第一位移传感器。

优选的，所述上测量组件包括固定安装于轴向间隙上测量滑台上的上测量底座，所述上测量底座的正面滑动连接有上测量滑台，且上测量底座的顶部通过安装架固定安装有上轴向间隙测量气缸，所述上轴向间隙测量气缸的伸出端与上测量滑台的顶部固定连接，且上测量滑台的底部通过轴承包转动连接有传动轴，所述传动轴的底端固定连接有上测量涨紧气缸，且上测量涨紧气缸的伸出端固定安装有上测量涨紧机构，所述传动轴的顶端贯穿上测量滑台并延伸至上测量滑台的顶部，且传动轴延伸至上测量滑台顶部的一端固定连接有第二传动齿轮。

优选的，所述上测量滑台的顶部固定安装有圆周间隙角测量气缸，且圆周间隙角测量气缸的伸出端固定安装有与第二传动齿轮相啮合的传动齿条。

优选的，所述传感器组件包括固定安装于轴向间隙上测量滑台上的传感器组件底座，所述传感器组件底座的顶部固定安装有两个第二接近开关，且传感器组件底座的一侧固定安装有测量变位气缸，所述传感器组件底座的一侧分别滑动连接有角位移传感器到位气缸和位移传感器到位气缸，且测量变位气缸的伸出端分别与角位移传感器到位气缸和位移传感器到位气缸固定连接。

优选的，所述位移传感器到位气缸的底部通过L形安装架固定安装有第二位移传感器，且第二位移传感器的伸出端固定安装有位移传感器保护套。

优选的，所述角度测量组件包括固定安装于传感器组件上的安装座，所述安装座的一侧通过L形安装架固定安装有角位移传感器，且角位移传感器的伸出端通过联轴器固定连接有三爪气缸，所述三爪气缸的底部固定安装有三个夹爪，且安装座的一侧通过连接块固定安装有原位限制块。

(三)有益效果

本发明提供了一种差速器齿轮副间隙角和半轴齿轮轴向间隙测量机构。与现有技术相比具备以下有益效果：

(1)、该差速器齿轮副间隙角和半轴齿轮轴向间隙测量机构，通过在工作台面的顶部且位于光电开关的发射端和接收端之间固定安装有差速器定位组件，且电器柜的正面与工作台面的顶部之间固定安装有轴向间隙上测量滑台，设备底座的内部固定安装有角度测量下组件，且轴向间隙上测量滑台顶部的两侧分别固定安装分别有上测量组件和传感器组件，传感器组件的一侧固定安装有角度测量组件，工作台面的顶部且位于差速器定位组件的两侧分别固定安装有两个回转盘定位组件，可实现兼容多个产品的测量，不同产品更换定位工装和涨紧机构即可。

(2)、该差速器齿轮副间隙角和半轴齿轮轴向间隙测量机构，其差速器定位组件包括固定安装于工作台面上的驱动底座，驱动底座的顶部通过回转支撑件转动连接有旋转底板，且旋转底板的顶部固定安装有差速器定位结构，驱动底座的顶部且位于回转支撑件的周围固定安装有三个旋转夹紧缸，且驱动底座的底部固定安装有驱动电机，驱动电机输出轴的一端贯穿驱动底座并延伸至驱动底座的顶部，且驱动电机输出轴延伸至驱动底座顶部的一端固定安装有与回转支撑件相啮合的第一传动齿轮，回转盘定位组件包括通过安装底座固定安装于工作台面上的锁紧气缸，锁紧气缸的的伸出端通过浮动接头连接有锁紧销，且锁紧气缸的底部固定安装有与锁紧销相适配的无油衬套，可实现在进行差速器总成齿轮副圆周间隙角测试时，差速器可以完全固定，保证测量结果的准确性。

(3)、该差速器齿轮副间隙角和半轴齿轮轴向间隙测量机构，其角度测量组件包括固定安装于传感器组件上的安装座，安装座的一侧通过L形安装架固定安装有角位移传感器，且角位移传感器的伸出端通过联轴器固定连接有三爪气缸，三爪气缸的底部固定安装有三个夹爪，且安装座的一侧通过连接块固定安装有原位限制块，可实现同时测量差速器总成齿轮副圆周间隙角和半轴齿轮轴向多角度游隙值。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明无护网组件遮挡的结构示意图；

图3为本发明结构的侧视图；

图4为本发明图3中A处的局部放大图；

图5为本发明机身底座组件的结构示意图；

图6为本发明差速器定位组件的结构示意图；

图7为本发明旋转底板和差速器定位结构的结构示意图；

图8为本发明轴向间隙上测量滑台的结构示意图；

图9为本发明角度测量下组件的结构示意图；

图10为本发明上测量组件的结构示意图；

图11为本发明传感器组件的结构示意图；

图12为本发明角度测量组件的结构示意图；

图13为本发明回转盘定位组件的结构示意图；

图14为本发明回转盘定位组件的剖视图。

图中，1机身底座组件、11设备底座、12电器柜、13工作台面、14光电开关、15扫码枪、2差速器定位组件、21驱动底座、22回转支撑件、23旋转底板、24差速器定位结构、25旋转夹紧缸、26驱动电机、27第一传动齿轮、3轴向间隙上测量滑台、31上滑台固定底座、32滑台升降气缸、33第一直线导轨、34上滑台、35第一接近开关、36滑台下限位块、4角度测量下组件、41下测量支架、42第二直线导轨、43下测量滑台、44下测量升降气缸、45下涨紧气缸、46差速器下涨紧机构、47下涨紧机构定位销、48三位置气缸、49第一位移传感器、5上测量组件、51上测量底座、52上测量滑台、53上轴向间隙测量气缸、54轴承包、55传动轴、56上测量涨紧气缸、57上测量涨紧机构、58第二传动齿轮、59圆周间隙角测量气缸、510传动齿条、6传感器组件、61传感器组件底座、62第二接近开关、63测量变位气缸、64角位移传感器到位气缸、65位移传感器到位气缸、66第二位移传感器、67位移传感器保护套、7角度测量组件、71安装座、72角位移传感器、73联轴器、74三爪气缸、75夹爪、76原位限制块、8护网组件、9回转盘定位组件、91安装底座、92锁紧气缸、93浮动接头、94锁紧销、95无油衬套、10锁紧孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-14，本发明实施例提供一种技术方案：一种差速器齿轮副间隙角和半轴齿轮轴向间隙测量机构，包括机身底座组件1以及机身底座组件1顶部外围固定安装的护网组件8，护网组件8能够起到保护机台的作用，在不使用机台时，通过关闭护网组件8上的箱门，来实现对机台的保护，同时护网组件8的一侧安装有控制箱，控制箱内安装有中央控制器，且控制箱上安装有控制面板、启动按键和信号灯，方便工作人员与整个测量机构进行交互，机身底座组件1包括设备底座11以及固定安装于设备底座11背面的电器柜12，电器柜12内部安装有布线机构和气路管道机构，能够将气路管道和电线进行集中布置排线，避免气管或电线像话缠绕影响整个测量机构的正常工作，设备底座11的顶部通过螺栓固定安装有工作台面13，且工作台面13顶部的两侧分别固定安装有光电开关14的发射端和接收端，光电开关14是采用品牌型号为SUNX EX-15 09的光电传感器，工作台面13正面的一侧固定安装有扫码枪15，扫码枪15能够读取待测差速器产品的信息，从而识别测量产品，工作台面13的顶部且位于光电开关14的发射端和接收端之间固定安装有差速器定位组件2，且电器柜12的正面与工作台面13的顶部之间固定安装有轴向间隙上测量滑台3，设备底座11的内部固定安装有角度测量下组件4，且轴向间隙上测量滑台3顶部的两侧分别固定安装分别有上测量组件5和传感器组件6，传感器组件6的一侧固定安装有角度测量组件7，工作台面13的顶部且位于差速器定位组件2的两侧分别固定安装有两个回转盘定位组件9。

由图6和图7所示，差速器定位组件2包括固定安装于工作台面13上的驱动底座21，驱动底座21的顶部通过回转支撑件22转动连接有旋转底板23，且旋转底板23的顶部固定安装有差速器定位结构24，驱动底座21的顶部且位于回转支撑件22的周围固定安装有三个旋转夹紧缸25，且驱动底座21的底部固定安装有驱动电机26，驱动电机26是采用型号为HF-KN13BJ-S100的伺服电机，驱动电机26输出轴的一端贯穿驱动底座21并延伸至驱动底座21的顶部，且驱动电机26输出轴延伸至驱动底座21顶部的一端固定安装有与回转支撑件22相啮合的第一传动齿轮27，回转支撑件22的底部与驱动底座21的顶部转动连接，且回转支撑件22上固定安装有与第一传动齿轮27相啮合的齿轮，从而实现传动。

由图8所示，轴向间隙上测量滑台3包括固定安装于工作台面13顶部的上滑台固定底座31以及固定安装于上滑台固定底座31顶部的滑台升降气缸32，上滑台固定底座31的正面通过第一直线导轨33滑动连接有上滑台34，且上滑台34的顶部与滑台升降气缸32的伸出端固定连接，上滑台固定底座31的一侧固定安装有第一接近开关35，且上滑台固定底座31正面的底部固定安装有滑台下限位块36。

由图9所示，角度测量下组件4固定安装于工作台面13底部的下测量支架41，下测量支架41的正面通过第二直线导轨42滑动连接有下测量滑台43，且下测量滑台43的正面固定安装有下测量升降气缸44，下测量升降气缸44的伸出端固定安装有下涨紧气缸45，且下涨紧气缸45的伸出端固定安装有差速器下涨紧机构46，下涨紧气缸45伸出端的两侧均固定安装有下涨紧机构定位销47，且下测量滑台43的底部分别固定安装有三位置气缸48和第一位移传感器49。

由图10所示，上测量组件5包括固定安装于轴向间隙上测量滑台3上的上测量底座51，上测量底座51的正面滑动连接有上测量滑台52，且上测量底座51的顶部通过安装架固定安装有上轴向间隙测量气缸53，上轴向间隙测量气缸53的伸出端与上测量滑台52的顶部固定连接，且上测量滑台52的底部通过轴承包54转动连接有传动轴55，传动轴55的底端固定连接有上测量涨紧气缸56，且上测量涨紧气缸56的伸出端固定安装有上测量涨紧机构57，传动轴55的顶端贯穿上测量滑台52并延伸至上测量滑台52的顶部，且传动轴55延伸至上测量滑台52顶部的一端固定连接有第二传动齿轮58，上测量滑台52的顶部固定安装有圆周间隙角测量气缸59，且圆周间隙角测量气缸59的伸出端固定安装有与第二传动齿轮58相啮合的传动齿条510。

由图11所示，传感器组件6包括固定安装于轴向间隙上测量滑台3上的传感器组件底座61，传感器组件底座61的顶部固定安装有两个第二接近开关62，第一接近开关35和第二接近开关62的型号均为SN04-N，且传感器组件底座61的一侧固定安装有测量变位气缸63，传感器组件底座61的一侧分别滑动连接有角位移传感器到位气缸64和位移传感器到位气缸65，且测量变位气缸63的伸出端分别与角位移传感器到位气缸64和位移传感器到位气缸65固定连接，位移传感器到位气缸65的底部通过L形安装架固定安装有第二位移传感器66，第一位移传感器49和第二位移传感器66的型号均为GT-H10，且第二位移传感器66的伸出端固定安装有位移传感器保护套67，位移传感器保护套67能够对第二位移传感器66的伸出端进行保护。

由图12所示，角度测量组件7包括固定安装于传感器组件6上的安装座71，安装座71的一侧通过L形安装架固定安装有角位移传感器72，角位移传感器72的型号为RVDT，且角位移传感器72的伸出端通过联轴器73固定连接有三爪气缸74，三爪气缸74的底部固定安装有三个夹爪75，且安装座71的一侧通过连接块固定安装有原位限制块76。

由图13和图14所示，回转盘定位组件9包括通过安装底座91固定安装于工作台面13上的锁紧气缸92，锁紧气缸92的的伸出端通过浮动接头93连接有锁紧销94，且锁紧气缸92的底部固定安装有与锁紧销94相适配的无油衬套95，旋转底板23的顶部且沿着边缘线周围开设有与锁紧销94相适配的锁紧孔10。

本发明的工作流程具体包括以下步骤：

1)首先人工取差速器定位在差速器定位组件2上，双手按启动按钮，开始测试；

2)再通过光电开关14检测差速器有无，有差速器进行下一步；

3)此时控制旋转夹紧缸25缩回将差速器夹紧；

4)然后控制滑台升降气缸32和下测量升降气缸44伸出，滑台升降气缸32推动上滑台34下降到位，下测量升降气缸44推动下测量滑台43上升到位；

5)上测量涨紧气缸56缩回，上测量涨紧机构57与差速器上半轴齿轮涨紧在一起；

6)下涨紧气缸45缩回，差速器下涨紧机构46与差速器下半轴齿轮涨紧在一起；

7)三位置气缸48伸出，第一位移传感器49测得数值X1，上轴向间隙测量气缸53伸出，第二位移传感器66测得数值Y1；

8)三位置气缸48缩回，第一位移传感器49测得数值X2，上轴向间隙测量气缸53缩回，第二位移传感器66测得数值Y2；

X

9)三位置气缸48回至中间位，上轴向间隙测量气缸53回至中间位；

10)下涨紧气缸45伸出，差速器下涨紧机构46与差速器下半轴齿轮脱开；

11)旋转夹紧缸25伸出；

12)驱动电机26旋转，带着差速器定位组件2旋转120°，旋转夹紧缸25缩回将差速器夹紧；

13)重复步骤6-12两次，得出X

14)上半轴齿轮轴向游隙值＝(X

15)承接步骤13，锁紧气缸92伸出，锁紧销94与旋转底板23销紧在一起，差速器定位组件2与旋转底板23用螺栓刚性连接，保证测量齿轮副圆周间隙角时，差速器壳体不移动，保证测量的准确性；

16)下涨紧气缸45缩回，差速器下涨紧机构46与差速器下半轴齿轮涨紧在一起；

17)位移传感器到位气缸65缩回，测量变位气缸63伸出，角位移传感器到位气缸64伸出，三爪气缸74伸出，夹爪75夹住传动轴55；

18)圆周间隙角测量气缸59伸出，角位移传感器72得出∠1，圆周间隙角测量气缸59缩回，角位移传感器72得出∠2，圆周间隙角测量气缸59回至中间位，齿轮副圆周间隙角＝∠2-∠1；

19)锁紧气缸92缩回，锁紧销94与旋转底板23脱开；

20)上测量涨紧气缸56伸出，上测量涨紧机构57与差速器上半轴齿轮脱开；

21)下涨紧气缸45伸出，差速器下涨紧机构46与差速器下半轴齿轮脱开；

22)旋转夹紧缸25伸出将差速器松开；

23)滑台升降气缸32和下测量升降气缸44缩回；上滑台34上升到位，下测量滑台43下降到位；

24)三爪气缸74缩回，夹爪75松开传动轴55，角位移传感器到位气缸64缩回，测量变位气缸63缩回，位移传感器到位气缸65伸出，这样就完成了该差速器齿轮副间隙角和半轴齿轮轴向间隙测量机构的整个测量过程。

需要注意的是，本发明中的各个气缸均是通过管路与外界的供气设备连通，来实现为整个气缸提供气源动力，同时各个气缸连通的管路内均安装有电磁阀，这些电磁阀与整个测量机构内部安装的中央控制器进行电连接，从而实现通过控制器来控制管路电磁阀的闭合，从而实现控制各个气缸伸出和收回的动作，由于各气缸与外界连通的外界连通的供气设备、管路中的电磁阀以及测量机构内安装的中央控制器均为现有技术，因此本发明不作过多描述。

同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。