一種基于伺服加壓的可變距調(diào)節(jié)的深度測(cè)量機(jī)構(gòu)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及汽車(chē)變速箱中差速器軸承距變速箱殼體和防塵蓋接觸面之間深度的測(cè)量設(shè)備，具體地說(shuō)是一種基于伺服加壓的可變距調(diào)節(jié)的深度測(cè)量機(jī)構(gòu)，包括伺服壓力測(cè)量部分及變距調(diào)節(jié)部分，變距調(diào)節(jié)部分包括位移氣缸、直線導(dǎo)軌及位移連接板，伺服壓力測(cè)量部分安裝在位移連接板上，通過(guò)位移氣缸驅(qū)動(dòng)在直線導(dǎo)軌上往復(fù)移動(dòng)；伺服壓力測(cè)量部分包括伺服電機(jī)、減速器、滾珠絲杠、連接框架、浮動(dòng)調(diào)節(jié)部分、壓力傳感器、連接軸、位移傳感器、壓頭及測(cè)量壓頭，伺服電機(jī)通過(guò)減速器與滾珠絲杠連接，連接框架的一端與滾珠絲杠螺紋連接，另一端依次連接浮動(dòng)調(diào)節(jié)部分、壓力傳感器、連接軸、壓頭及測(cè)量壓頭。本發(fā)明具有測(cè)量壓力可調(diào)、適用型號(hào)多、工作可靠等優(yōu)點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種基于伺服加壓的可變距調(diào)節(jié)的深度測(cè)量機(jī)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車(chē)變速箱中差速器軸承與變速箱殼體和防塵蓋接觸面之間深度的測(cè)量設(shè)備，具體地說(shuō)是一種基于伺服加壓的可變距調(diào)節(jié)的深度測(cè)量機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]差速器作為向其兩側(cè)半軸傳遞動(dòng)力、并保證其兩側(cè)半軸可以不同轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的核心部件，廣泛存在于各類(lèi)型的變速箱內(nèi)；由于差速器的特殊功能，對(duì)其的裝配有著嚴(yán)格的要求。由于加工工藝的限制，實(shí)際裝配中不能保證差速器軸承上方防塵蓋正好抵住差速器軸承，需要安放相應(yīng)墊片進(jìn)行調(diào)節(jié)，而墊片的厚度直接影響差速器的正確工作。所以，對(duì)于汽車(chē)變速箱中差速器軸承與變速箱殼體和防塵蓋接觸面之間的深度測(cè)量工作提出了非常高的要求。
[0003]對(duì)于汽車(chē)變速箱中差速器軸承與變速箱殼體和防塵蓋接觸面之間的深度測(cè)量工作，傳統(tǒng)的對(duì)于差速器軸承加壓測(cè)量工作，通常由氣缸加壓等直接加壓方式進(jìn)行加壓后測(cè)量。這些傳統(tǒng)方式對(duì)于壓力施加不精確，不可調(diào)控，并且傳統(tǒng)方式測(cè)定位置相對(duì)于測(cè)量時(shí)輸入扭矩的變速箱輸入軸距離固定，這樣就限定了測(cè)量機(jī)構(gòu)僅能夠適用一種型號(hào)汽車(chē)變速箱中差速器軸承與變速箱殼體和防塵蓋之間接觸面的深度測(cè)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)傳統(tǒng)汽車(chē)變速箱中差速器軸承與變速箱殼體和防塵蓋接觸面之間的深度測(cè)量方式存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種基于伺服加壓的可變距調(diào)節(jié)的深度測(cè)量機(jī)構(gòu)。
[0005]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:
[0006]本發(fā)明包括伺服壓力測(cè)量部分及變距調(diào)節(jié)部分，其中變距調(diào)節(jié)部分包括位移氣缸、直線導(dǎo)軌及位移連接板，伺服壓力測(cè)量部分安裝在位移連接板上，通過(guò)位移氣缸驅(qū)動(dòng)在直線導(dǎo)軌上往復(fù)移動(dòng)；所述伺服壓力測(cè)量部分包括伺服電機(jī)、減速器、滾珠絲杠、連接框架、浮動(dòng)調(diào)節(jié)部分、壓力傳感器、連接軸、位移傳感器、壓頭及測(cè)量壓頭，伺服電機(jī)通過(guò)減速器與滾珠絲杠連接，連接框架的一端與滾珠絲杠螺紋連接，另一端與浮動(dòng)調(diào)節(jié)部分的一端相連，所述浮動(dòng)調(diào)節(jié)部分的另一端通過(guò)壓力傳感器與連接軸的一端連接，連接軸的另一端分別連接有壓頭及測(cè)量壓頭，在壓頭上安裝有位移傳感器；所述伺服電機(jī)通過(guò)減速器輸出的動(dòng)力通過(guò)滾珠絲杠及連接框架將轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為浮動(dòng)調(diào)節(jié)部分、壓力傳感器、連接軸、位移傳感器、壓頭及測(cè)量壓頭的直線運(yùn)動(dòng)。
[0007]其中:所述變距調(diào)節(jié)部分還包括限位氣缸及限位楔塊，該限位楔塊與限位氣缸的輸出端相連，所述位移連接板的側(cè)面設(shè)有與所述限位楔塊對(duì)應(yīng)的楔槽，所述位移氣缸帶動(dòng)伺服壓力測(cè)量部分移動(dòng)到位后，所述限位楔塊由限位氣缸驅(qū)動(dòng)頂入所述楔槽內(nèi)；所述伺服電機(jī)及減速器通過(guò)支撐框架安裝在位移連接板上，在支撐框架的上端安裝有滾珠絲杠支撐，所述滾珠絲杠的一端由滾珠絲杠支撐穿出，通過(guò)聯(lián)軸器與減速器的輸出端連接、由伺服電機(jī)及減速器驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)；所述連接框架位于支撐框架內(nèi)，連接框架的另一端通過(guò)滾珠花鍵與所述浮動(dòng)調(diào)節(jié)部分相連，所述滾珠花鍵由位移連接板穿過(guò)；所述壓頭的底面開(kāi)有凹槽，測(cè)量壓頭位于該凹槽內(nèi)，所述測(cè)量壓頭的直徑小于壓頭的直徑，并且測(cè)量壓頭的下部由所述凹槽中露出；所述浮動(dòng)調(diào)節(jié)部分包括上連板、彈簧、連接柱、浮動(dòng)接頭及下連板，其中上連板通過(guò)滾珠花鍵與連接框架相連，下連板通過(guò)所述壓力傳感器與連接軸相連，所述連接柱位于上連板與下連板之間，在連接柱上套有彈簧；所述浮動(dòng)接頭位于上連板與下連板之間，兩端分別連接滾珠花鍵、壓力傳感器；所述連接柱為四根，每根連接柱分別由上連板及下連板穿過(guò)，連接柱的一端位于上連板上部，另一端位于下連板的下部、并由螺母鎖緊；每根連接柱上均套有彈簧，每個(gè)彈簧的兩端分別抵接在上連板及下連板上。
[0008]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與積極效果為:
[0009]1.本發(fā)明在滿足工藝要求及機(jī)械性能的條件下，避免不必要設(shè)計(jì)，并整合多種功能于同一機(jī)構(gòu)，降低了成本。
[0010]2.本發(fā)明設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)合理，在保證功能實(shí)現(xiàn)的條件下沒(méi)有多余結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
[0011]3.本發(fā)明通過(guò)伺服電機(jī)控制，可對(duì)作用在差速器軸承上的壓力進(jìn)行調(diào)控。
[0012]4.本發(fā)明可改變測(cè)量壓頭相對(duì)于變速箱輸入軸的距離，從而達(dá)到變距的目的，可滿足不同型號(hào)變速器的差速器軸承到變速箱與相應(yīng)端蓋接觸面的深度測(cè)量要求。
[0013]5.本發(fā)明在對(duì)量程中無(wú)需操作者手動(dòng)工作，保證了測(cè)量的精確，并減少人工工作，操作簡(jiǎn)單。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)主視圖；
[0015]圖2為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)左視圖；
[0016]圖3為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)俯視圖；
[0017]圖4為防塵蓋安裝在變速箱殼體上的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]其中:1為聯(lián)軸器，2為滾珠絲杠支撐，3為滾珠絲杠，4為滾珠花鍵，5為連接軸，6為位移傳感器，7為壓頭，8為測(cè)量壓頭，9為伺服電機(jī)，10為減速器，11為連接框架，12為支撐框架，13為位移連接板，14為浮動(dòng)調(diào)節(jié)部分，141為上連板，142為彈簧，143為連接柱，144為浮動(dòng)接頭，145為下連板，15為壓力傳感器，16為限位氣缸，17為位移氣缸，18為限位楔塊，19為直線導(dǎo)軌，20為變速箱殼體，21為防塵蓋，22為差速器軸承，23為墊片，24為接觸面，25為楔槽。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述。
[0020]如圖1?3所示，本發(fā)明包括伺服壓力測(cè)量部分及變距調(diào)節(jié)部分，其中變距調(diào)節(jié)部分包括限位氣缸16、位移氣缸17、限位楔塊18、直線導(dǎo)軌19及位移連接板13，限位氣缸16、位移氣缸17及直線導(dǎo)軌19分別安裝在選片機(jī)上，位移氣缸17的輸出端與位移連接板13連接，帶動(dòng)位移連接板13在直線導(dǎo)軌19上往復(fù)移動(dòng)；伺服壓力測(cè)量部分安裝在位移連接板13上，隨位移連接板13由位移氣缸17驅(qū)動(dòng)在直線導(dǎo)軌19上往復(fù)移動(dòng)。限位楔塊18與限位氣缸16的輸出端相連，位移連接板13的側(cè)面設(shè)有與限位楔塊18對(duì)應(yīng)的楔槽25，位移氣缸17帶動(dòng)伺服壓力測(cè)量部分移動(dòng)到位后，限位楔塊18由限位氣缸16驅(qū)動(dòng)頂入所述楔槽25內(nèi)，完成對(duì)整個(gè)深度測(cè)量機(jī)構(gòu)的位置鎖定。
[0021]伺服壓力測(cè)量部分包括伺服電機(jī)9、減速器10、滾珠絲杠3、連接框架11、支撐框架
12、滾珠花鍵4、浮動(dòng)調(diào)節(jié)部分14、壓力傳感器15、連接軸5、位移傳感器6、壓頭7及測(cè)量壓頭8，伺服電機(jī)9及減速器10通過(guò)支撐框架12安裝在位移連接板13上，在支撐框架12的上端安裝有滾珠絲杠支撐2，滾珠絲杠3的一端(上端)由滾珠絲杠支撐2穿出，通過(guò)聯(lián)軸器I與減速器10的輸出端連接、由伺服電機(jī)9及減速器10驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠3轉(zhuǎn)動(dòng)；滾珠絲杠3的另一端(下端)與連續(xù)框架11的一端(上端)螺紋連接，連接框架11位于支撐框架12內(nèi)，連續(xù)框架11的另一端(下端)連接滾珠花鍵4的一端(上端)，滾珠花鍵4的另一端(下端)由位移連接板13穿過(guò)、連接在浮動(dòng)調(diào)節(jié)部分14的一端(上端)，浮動(dòng)調(diào)節(jié)部分14的另一端(下端)通過(guò)壓力傳感器15與連接軸5的一端(上端)連接，連接軸5的另一端(下端)分別連接有壓頭7及測(cè)量壓頭8，在壓頭7上安裝有位移傳感器6。壓頭7的底面開(kāi)有凹槽，測(cè)量壓頭8位于該凹槽內(nèi)，測(cè)量壓頭8的直徑小于壓頭7的直徑，并且測(cè)量壓頭8的下部由凹槽中露出。伺服電機(jī)9通過(guò)減速器10輸出的動(dòng)力通過(guò)滾珠絲杠3及連接框架11將轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為浮動(dòng)調(diào)節(jié)部分14、壓力傳感器15、連接軸5、位移傳感器6、壓頭7及測(cè)量壓頭8的直線運(yùn)動(dòng)。
[0022]浮動(dòng)調(diào)節(jié)部分14包括上連板141、彈簧142、連接柱143、浮動(dòng)接頭144及下連板145，其中上連板141通過(guò)滾珠花鍵4與連接框架11相連，下連板145通過(guò)壓力傳感器15與連接軸5相連，連接柱143為四根，均位于上連板141與下連板145之間，每根連接柱143的軸向截面均為“T”型，分別由上連板141及下連板145穿過(guò)，連接柱143的一端(上端)位于上連板141上部，另一端(下端)位于下連板145的下部、并由螺母鎖緊；每根連接柱143上均套有彈簧142，每個(gè)彈簧142的兩端分別抵接在上連板141的下表面及下連板145的上表面；浮動(dòng)接頭144位于上連板141與下連板145之間，兩端分別連接滾珠花鍵4、壓力傳感器15。壓力傳感器15及位移傳感器6分別與控制系統(tǒng)(本發(fā)明的控制系統(tǒng)為現(xiàn)有技術(shù))相連接。
[0023]本發(fā)明的深度測(cè)量過(guò)程如下:
[0024]1.位移氣缸17工作，帶動(dòng)伺服壓力測(cè)量部分沿直線導(dǎo)軌19行至設(shè)定位置后，位移氣缸17停止工作；由位移氣缸17帶動(dòng)伺服壓力測(cè)量部分完成水平面直線運(yùn)動(dòng)，改變測(cè)量壓頭8相對(duì)于變速箱輸入軸的距離，從而達(dá)到變距的目的；
[0025]2.限位氣缸16工作，帶動(dòng)連接在輸出端的限位楔塊18伸出，使限位楔塊18頂入位移連接板13上的楔槽25內(nèi)，完成對(duì)伺服壓力測(cè)量部分的位置鎖定；由限位氣缸16的伸縮保證深度測(cè)量機(jī)構(gòu)被擋停在設(shè)定符合不同型號(hào)變速箱輸入軸與差速器不同距離要求的位置；
[0026]3.伺服電機(jī)9工作，由減速器10輸出動(dòng)力，帶動(dòng)滾珠絲杠3通過(guò)滾珠絲杠3與連接框架11形成的滾珠絲杠副，將伺服電機(jī)9輸出轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為浮動(dòng)調(diào)節(jié)部分14、壓力傳感器15、連接軸5、位移傳感器6、壓頭7及測(cè)量壓頭8的軸向直線移動(dòng)；
[0027]4.壓頭7首先與變速箱殼體20和防塵蓋21的接觸面24接觸，使深度測(cè)量機(jī)構(gòu)整體不再下行，但伺服電機(jī)9繼續(xù)工作，此時(shí)測(cè)量壓頭8繼續(xù)下行；
[0028]5.測(cè)量壓頭8與差速器軸承22接觸，產(chǎn)生壓力，由壓力傳感器15感知，并由控制系統(tǒng)判斷是否滿足設(shè)定壓力值，同時(shí)被預(yù)壓縮的位移傳感器6被放松；[0029]6.如果壓力值不滿足設(shè)定值，則伺服電機(jī)9繼續(xù)工作，測(cè)量壓頭8繼續(xù)下移增大壓力；若壓力值滿足設(shè)定值，則伺服電9機(jī)停止輸出；
[0030]7.測(cè)量壓頭8下行量即為位移傳感器6被放松的行程量，通過(guò)對(duì)與預(yù)壓縮量做差值便得到在規(guī)定壓力條件下，差速器軸承22到變速箱殼體20與防塵蓋21的接觸面24之間的深度，再通過(guò)檢測(cè)防塵蓋21設(shè)備反饋出防塵蓋21插入端的深度值，便可求得所需墊片23的厚度值；
[0031]8.伺服電機(jī)9反方向轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)深度測(cè)量機(jī)構(gòu)整體回到初始位置，完成測(cè)量工作。
[0032]由伺服電機(jī)9、減速器10和滾珠絲杠3配合動(dòng)作伺服控制測(cè)量壓頭8的下壓量，由于伺服電機(jī)9可以精確控制電機(jī)的旋轉(zhuǎn)，配合滾珠絲杠3將轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)，從而由伺服控制轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)為伺服控制直線運(yùn)動(dòng)，而直線運(yùn)動(dòng)的位移量在測(cè)量壓頭8與差速器軸承22接觸后，影響測(cè)量壓頭8對(duì)于差速器軸承22的壓緊力，所以伺服電機(jī)9間接地控制了測(cè)量壓頭8對(duì)于差速器軸承22的壓力調(diào)控，可根據(jù)要求伺服控制壓力值的大小。
[0033]本發(fā)明在測(cè)量汽車(chē)變速箱中差速器軸承22與變速箱殼體20和防塵蓋21之間接觸面24的深度時(shí)，可調(diào)控施加于變速箱中差速器軸承22上的壓力，并且對(duì)于測(cè)量時(shí)輸入扭矩的變速箱輸入軸距離可調(diào)，有效地解決了變速箱的差速器軸承22與防塵蓋21之間深度壓力可調(diào)，與變速箱輸入軸距離可變的測(cè)量要求；在測(cè)量中避免操作者人為手動(dòng)參與，達(dá)到測(cè)量的高精度性和客觀性。
[0034]本發(fā)明的浮動(dòng)接頭為市購(gòu)產(chǎn)品，購(gòu)置于日本SMC公司，型號(hào)為JAF80-22-150 ;滾珠花鍵為市購(gòu)產(chǎn)品，購(gòu)置于陜西漢江機(jī)床有限公司，型號(hào)為HKGJ-F40。
【權(quán)利要求】
1.一種基于伺服加壓的可變距調(diào)節(jié)的深度測(cè)量機(jī)構(gòu)，其特征在于:包括伺服壓力測(cè)量部分及變距調(diào)節(jié)部分，其中變距調(diào)節(jié)部分包括位移氣缸(17)、直線導(dǎo)軌(19)及位移連接板(13)，伺服壓力測(cè)量部分安裝在位移連接板(13)上，通過(guò)位移氣缸(17)驅(qū)動(dòng)在直線導(dǎo)軌(19)上往復(fù)移動(dòng)；所述伺服壓力測(cè)量部分包括伺服電機(jī)(9)、減速器(10)、滾珠絲杠(3)、連接框架(11)、浮動(dòng)調(diào)節(jié)部分(14)、壓力傳感器(15)、連接軸(5)、位移傳感器(6)、壓頭(7)及測(cè)量壓頭(8)，伺服電機(jī)(9)通過(guò)減速器(10)與滾珠絲杠(3)連接，連接框架(11)的一端與滾珠絲杠(3)螺紋連接，另一端與浮動(dòng)調(diào)節(jié)部分(14)的一端相連，所述浮動(dòng)調(diào)節(jié)部分(14)的另一端通過(guò)壓力傳感器(15)與連接軸(5)的一端連接，連接軸(5)的另一端分別連接有壓頭(7)及測(cè)量壓頭(8)，在壓頭(7)上安裝有位移傳感器(6);所述伺服電機(jī)(9)通過(guò)減速器(10)輸出的動(dòng)力通過(guò)滾珠絲杠(3)及連接框架(11)將轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為浮動(dòng)調(diào)節(jié)部分(14)、壓力傳感器(15)、連接軸(5)、位移傳感器(6)、壓頭(7)及測(cè)量壓頭(8)的直線運(yùn)動(dòng)。
2.按權(quán)利要求1所述基于伺服加壓的可變距調(diào)節(jié)的深度測(cè)量機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述變距調(diào)節(jié)部分還包括限位氣缸(16)及限位楔塊(18)，該限位楔塊(18)與限位氣缸(16)的輸出端相連，所述位移連接板(13)的側(cè)面設(shè)有與所述限位楔塊(18)對(duì)應(yīng)的楔槽(25)，所述位移氣缸(17)帶動(dòng)伺服壓力測(cè)量部分移動(dòng)到位后，所述限位楔塊(18)由限位氣缸(16)驅(qū)動(dòng)頂入所述楔槽(25)內(nèi)。
3.按權(quán)利要求1所述基于伺服加壓的可變距調(diào)節(jié)的深度測(cè)量機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述伺服電機(jī)(9)及減速器(10)通過(guò)支撐框架(12)安裝在位移連接板(13)上，在支撐框架(12)的上端安裝有滾珠絲杠支撐(2)，所述滾珠絲杠(3)的一端由滾珠絲杠支撐(2)穿出，通過(guò)聯(lián)軸器(I)與減速器(10)的輸出端連接、由伺服電機(jī)(9)及減速器(10)驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠(3)轉(zhuǎn)動(dòng)；所述連接框架(11)位于支撐框架(12)內(nèi)，連接框架(11)的另一端通過(guò)滾珠花鍵(4)與所述浮動(dòng)調(diào)節(jié)部分(14)相連，所述滾珠花鍵(4)由位移連接板(13)穿過(guò)。
4.按權(quán)利要求1所述基于伺服加壓的可變距調(diào)節(jié)的深度測(cè)量機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述壓頭(7)的底面開(kāi)有凹槽，測(cè)量壓頭(8)位于該凹槽內(nèi)，所述測(cè)量壓頭(8)的直徑小于壓頭(7)的直徑，并且測(cè)量壓頭(8)的下部由所述凹槽中露出。
5.按權(quán)利要求1至4任一權(quán)利要求所述基于伺服加壓的可變距調(diào)節(jié)的深度測(cè)量機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述浮動(dòng)調(diào)節(jié)部分(14)包括上連板(141 )、彈簧(142)、連接柱(143)、浮動(dòng)接頭(144)及下連板(145 )，其中上連板(141)通過(guò)滾珠花鍵(4)與連接框架(11)相連，下連板(145)通過(guò)所述壓力傳感器(15)與連接軸(5)相連，所述連接柱(143)位于上連板(141)與下連板(145)之間，在連接柱(143)上套有彈簧(142);所述浮動(dòng)接頭(144)位于上連板(141)與下連板(145)之間，兩端分別連接滾珠花鍵(4)、壓力傳感器(15)。
6.按權(quán)利要求5所述基于伺服加壓的可變距調(diào)節(jié)的深度測(cè)量機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述連接柱(143)為四根，每根連接柱(143)分別由上連板(141)及下連板(145)穿過(guò)，連接柱(143)的一端位于上連板(141)上部，另一端位于下連板(145)的下部、并由螺母鎖緊；每根連接柱(143)上均套有彈簧(142)，每個(gè)彈簧(142)的兩端分別抵接在上連板(141)及下連板(145)上。
【文檔編號(hào)】G01B21/18GK103884309SQ201210562937
【公開(kāi)日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2012年12月21日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月21日
【發(fā)明者】陳書(shū)宏, 尹健, 李明, 李旭東 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所