一种圆柱齿轮衬套冲铆工装的制作方法

1.本发明涉及汽车驱动桥装配工装技术领域，具体涉及一种圆柱齿轮衬套冲铆工装。


背景技术：

2.桥间圆柱齿轮广泛地应用于中、重型汽车驱动中桥主减速器总成中，是中桥参与驱动的核心动力传输部件。当汽车不需要桥间差速时，桥间圆柱齿轮通过桥间差速锁滑动咧合套与中桥主减速器主轴相连，中桥驱动动力传输链如下：汽车传动轴—凸缘—主轴—桥间圆柱齿轮—中桥主锥—中桥轮间差速器—半轴—轮端。当汽车需要桥间差速时，桥间差速锁关闭，桥间圆柱齿轮不再与主轴固定同速，此时中桥驱动动力传输链如下：汽车传动轴—凸缘—主轴—桥间差速器—半轴齿轮—桥间圆柱齿轮—中桥主锥—中桥轮间差速器—半轴—轮端。
3.汽车行驶大部分时间里都是需要桥间差速的，主轴与桥间圆柱齿轮有相对转动，为降低旋转摩擦，桥间圆柱齿轮内孔通常压装衬套，衬套为铜材，能减小与主轴的摩擦作用。衬套安装虽为压装过盈配合，但市场失效分析表明，在主轴连续的摩擦作用下，衬套经常脱出引发变形失效。需设计一款桥间圆柱齿轮衬套冲铆固定用工装，保证衬套相对桥间圆柱齿轮不再轴向窜动脱出。


技术实现要素：

4.本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种圆柱齿轮衬套冲铆工装，用于将衬套冲铆到圆柱齿轮中心的通孔内，其结构简单，冲铆效果好，保证了衬套相对桥间圆柱齿轮不再轴向窜动脱出。
5.本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
6.一种圆柱齿轮衬套冲铆工装，用于将衬套冲铆到圆柱齿轮中心的通孔内，其包括相互固定连接的上盖和基座，所述基座设置在所述衬套的轴孔内，所述上盖与所述基座上均设有与所述衬套同轴设置的轴孔，所述轴孔内设有推杆，所述推杆与所述上盖以及所述基座间隙配合，所述推杆的底端设有第一斜面；所述基座上与所述上盖连接的一端开设有多个刀片安装槽，多个所述刀片安装槽在所述基座上呈圆周均匀分布；每一个所述刀片安装槽内设置有刀片，每一个所述刀片可沿所述基座的径向滑动，每一个所述刀片上朝向所述基座轴心的端面为第二斜面；当所述推杆下行时，所述推杆上的第一斜面与每一个所述刀片上的第二斜面滑动配合。
7.本发明的有益效果是：在圆柱齿轮中心的通孔内设置环形的凹槽，将衬套放置进圆柱齿轮内后，将本工装的基座放入衬套的轴孔内，向推杆施加轴向的推力，使其向衬套内滑动。推杆的第一斜面与刀片的第二斜面相配合，第二斜面在第一斜面上进行相对滑动，推动刀片在基座的刀片安装槽内沿着基座的径向向衬套移动，将衬套冲击变形，达到将衬套冲铆到圆柱齿轮内的目的。在这个过程中，上盖在圆柱齿轮外为整个工装提供支撑。当冲铆
完成后，通过移除开上盖即可将整个工装与衬套分离。该装置结构简单，操作简便，冲铆效果好，保证了衬套相对桥间圆柱齿轮不再轴向窜动脱出。
8.在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
9.优选地，所述基座的内壁设有环形凹槽，多个所述刀片安装槽与所述环形凹槽设置在同一平面，所述环形凹槽内安装有复位弹簧，当所述刀片沿所述基座的径向滑动时，所述刀片与所述复位弹簧联动。
10.采用上述进一步方案的有益效果是：当推杆推动刀片沿所述基座的径向向衬套滑动时，带动复位弹簧拉伸；当冲铆完成后，推杆松开刀片，复位弹簧带动刀片复位到基座内，便于冲铆完成后将该工装从衬套内取出。
11.优选地，所述刀片上朝向所述基座径向的侧面设置有通槽，所述复位弹簧嵌入所述通槽。
12.采用上述进一步方案的有益效果是：刀片上的通槽为复位弹簧定位，防止刀片在冲铆过程中复位弹簧滑到刀片的顶部或底部，影响了刀片的复位。同时，在刀片上设置通槽，也保护了冲铆过程中复位弹簧不被冲击变形，提高了装置的使用寿命。
13.优选地，所述复位弹簧为环形弹簧，所述环形弹簧嵌入所述基座的环形凹槽以及所述刀片的通槽内。
14.采用上述进一步方案的有益效果是：仅在基座的环形凹槽内设置一个柔性的环形的弹簧，该弹簧与每个刀片相配合，此设置安装时仅需将环形的复位弹簧套设在基座的环形凹槽内即可，省去了固定安装复位弹簧的结构，有利于在维修时对复位弹簧进行快速拆卸以及快速组装。
15.优选地，所述上盖上设有拔柱，所述拔柱平行所述推杆设置。
16.采用上述进一步方案的有益效果是：拔柱的设置有助于对该工装的拿取，当冲铆工作完成后，通过提拉拔柱能将整个工装从圆柱齿轮内孔中拉出。
17.优选地，所述刀片的棱边设置为圆角。
18.采用上述进一步方案的有益效果是：刀片与刀片安装槽相配合的棱边倒圆角处理，减小刀片在刀片安装槽内滑动时的摩擦力，使冲铆时刀片滑动更加顺畅，减小设备磨损。
19.优选地，所述第一斜面为棱锥面或圆锥面。
20.采用上述进一步方案的有益效果是：推杆上的第一斜面设置为上宽下窄的棱锥面或圆锥面，第一斜面与刀片上的第二斜面相贴合，当推杆向衬套内推进时，第一斜面压迫第二斜面，使得第一斜面与第二斜面之间进行相对滑动，使刀片沿着衬套的径向向外滑动，从而将衬套冲铆进圆柱齿轮的内壁。
附图说明
21.图1为本发明整体结构立体图；
22.图2为本发明竖向剖面结构示意图；
23.图3为本发明与圆柱齿轮及衬套相配合时竖向的剖面示意图；
24.图4为本发明上盖与基座连接示意图；
25.图5为本发明刀片结构示意图；
26.图6为本发明基座结构以及基座与刀片配合示意图；
27.图7为本发明复位弹簧安装方式剖面示意图。
28.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
29.1、推杆，101、第一斜面，2、拔柱，3、上盖，4、刀片，401、通槽，402、第二斜面，403、棱边，5、复位弹簧，6、基座，601、环形凹槽，602、刀片安装槽，7、螺栓，8、衬套，9、圆柱齿轮，901、凹槽。
具体实施方式
30.以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
31.如图1所示的一种圆柱齿轮衬套冲铆工装，用于将衬套8冲铆到圆柱齿轮9中心的通孔内。其包括通过螺栓7相互固定连接的上盖3和基座6，所述基座6设置在所述衬套8的轴孔内，所述衬套8设置在圆柱齿轮9的轴孔内。所述上盖3与所述基座6上均设有与所述衬套8同轴设置的轴孔，所述轴孔内设有推杆1，所述推杆1与所述上盖3以及所述基座6间隙配合，所述推杆1的底端设有第一斜面101；所述基座6上与所述上盖3连接的一端开设有多个刀片安装槽602，本实施例以4个刀片安装槽602进行举例说明。4个所述刀片安装槽602在所述基座6上呈圆周均匀分布；每个所述刀片安装槽602内对应设置有一个刀片4，每一个所述刀片4可沿所述基座6的径向滑动，每一个所述刀片4上朝向所述基座6轴心的端面为第二斜面402；当所述推杆1下行时，所述推杆1上的第一斜面101与所述刀片4上的第二斜面402滑动配合。当完成冲铆工作，所述推杆1退回到如图3所示的刀片4的上方，并停留在四个刀片4中心位置，防止刀片4复位后掉落到基座6中心的轴孔内。
32.在圆柱齿轮9中心的通孔内设置环形的凹槽901，将衬套8放置进圆柱齿轮9内后，将本工装的基座6放入衬套8的轴孔内，向推杆1施加轴向的推力，使其向衬套8内滑动。推杆1的第一斜面101与刀片4的第二斜面402相配合，第二斜面402在第一斜面101上进行相对滑动，推动刀片4在基座6的刀片安装槽602内沿着基座6的径向向衬套8移动，将衬套8冲击变形，达到将衬套8冲铆到圆柱齿轮9内的目的。在这个过程中，上盖3在圆柱齿轮9外为整个工装提供支撑。当冲铆完成后，通过移除开上盖3即可将整个工装与衬套8分离。该装置结构简单，操作简便，冲铆效果好，保证了衬套8相对桥间圆柱齿轮9不再轴向窜动脱出。
33.在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
34.如图2所示，所述基座6的内壁设有环形凹槽601，4个所述刀片安装槽602与所述环形凹槽601设置在同一平面，所述环形凹槽601内安装有复位弹簧5，当所述刀片4沿所述基座6的径向滑动时，所述刀片4与所述复位弹簧5联动。
35.当推杆1推动刀片4沿所述基座6的径向向衬套8滑动时，带动复位弹簧5拉伸；当冲铆完成后，推杆1松开刀片4，复位弹簧5带动刀片4复位到基座6内，便于冲铆完成后将该工装从衬套8内取出。
36.如图5的刀片4结构图所示，所述刀片4上朝向所述基座6径向的侧面设置有通槽401，当刀片4复位后，通槽401与基座6上的环形凹槽601共圆，所述复位弹簧5嵌入所述通槽401。
37.刀片4上的通槽401为复位弹簧5定位，防止刀片4在冲铆过程中复位弹簧5滑到刀
片4的顶部或底部，影响了刀片4的复位。同时，在刀片4上设置通槽401，也保护了冲铆过程中复位弹簧5不被冲击变形，提高了装置的使用寿命。
38.如图7的俯视角的剖视图所示，所述复位弹簧5为环形弹簧，所述环形弹簧嵌入所述基座6的环形凹槽601以及刀片4的通槽401内。该环形弹簧可使用一条较长的普通弹簧(例如拉伸弹簧)首尾连接形成环状，将其嵌入基座6外圆上的环形凹槽601以及刀片4的通槽401内即可。
39.仅在基座6的环形凹槽601内设置一个柔性的环形的复位弹簧5，该复位弹簧5与每个刀片4相配合，此设置安装时仅需将环形的复位弹簧5套设在基座6的环形凹槽601内即可，省去了用于固定安装复位弹簧5的结构，有利于在维修时对复位弹簧5进行快速拆卸以及快速组装。
40.本实施例中，如图1及图2所示，所述上盖3上设有对称的两个拔柱2，所述拔柱2平行所述推杆1设置。
41.拔柱2的设置有助于对该工装的拿取，当冲铆工作完成后，通过提拉拔柱2能将整个工装从圆柱齿轮9内孔中拉出。
42.本实施例中，所述刀片4的棱边403设置为圆角，尤其是与刀片4底面的棱边403倒圆角处理。
43.刀片4与刀片安装槽602相配合的棱边403倒圆角处理，减小刀片4在刀片安装槽602内滑动时的摩擦力，使冲铆时刀片4滑动更加顺畅，减小设备磨损。
44.本实施例中，所述第一斜面101可以为棱锥面或圆锥面的任意一种。
45.推杆1上的第一斜面101设置为上宽下窄的棱锥面或圆锥面，第一斜面101与刀片4上的第二斜面402相贴合，当推杆1向衬套8内推进时，第一斜面101压迫第二斜面402，使得第一斜面101与第二斜面402之间进行相对滑动，使刀片4沿着衬套8的径向向外滑动，从而将衬套8冲铆进圆柱齿轮9的内壁。
46.工作原理：
47.在圆柱齿轮9中心的通孔内设置环形的凹槽901，将衬套8放置进圆柱齿轮9内后，将本工装的基座6放入衬套8的轴孔内，向推杆1施加轴向的推力，使其向衬套8内滑动。推杆1的第一斜面101与刀片4的第二斜面402相配合，第二斜面402在第一斜面101上进行相对滑动，推动刀片4在基座6的刀片安装槽602内沿着基座6的径向朝向衬套8的外圆移动，将衬套8冲击变形，使衬套8朝向圆柱齿轮9轴孔内的凹槽901凸起，达到将衬套8冲铆到圆柱齿轮9内的目的。在这个过程中，上盖3在圆柱齿轮9外为整个工装提供支撑。当冲铆完成后，复位弹簧5将刀片4拉回初始位置进行复位，通过移除开上盖3即可将整个工装与衬套8分离。该装置结构简单，操作简便，冲铆效果好，保证了衬套8相对桥间圆柱齿轮9不再轴向窜动脱出。
48.以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。