差速器总成中央齿圈径向圆跳动与端面圆跳动检具的设计

蒋 旻

(常州广播电视大学，江苏 常州 213001)

科技与应用

差速器总成中央齿圈径向圆跳动与端面圆跳动检具的设计

蒋 旻

(常州广播电视大学，江苏 常州 213001)

介绍了一种检具的设计，用以实现对差速器总成中央齿圈的径向圆跳动和端面圆跳动进行快速、准确的测量，以有效地控制该总成的装配精度。

差速器总成；径向圆跳动；端面圆跳动；检测

1 前言

小型电动汽车如电动游园车、高尔夫球车等由于无传统的燃油发动机的噪音，差速器总成内传动齿轮的传动噪音即成为汽车行驶时的主要噪音源之一。如图所示为某厂高尔夫球车的差速器总成的装配图，为使高尔夫球车在行驶时有较小的噪音和较好的轮间滑移灵敏度，该总成装配后一要保证总成左右转向齿轮有较小齿侧间隙，二要保证中央齿圈对两侧轴承有较小的径向圆跳动误差，三要保证中央齿圈右端面有较小的圆跳动误差。在实际生产中，装配后该差速器总成中央齿圈径向圆跳动需不大于0.05mm，中面齿圈右端面圆跳动需不大于0.06mm。为保证该总成的装配精度需在装配时对中央齿圈的径向圆跳动和端面圆跳动进行准确测量，以控制和减少该总成的精度误差，保证产品的装配精度。

1、差速器盖 2、螺栓 3、滚动轴承 4、止推垫片 5、右转向齿轮 6、行星齿轮 7、行星销轴 8、中央传动齿圈 9、垫圈 10、弹簧垫圈 11、止推垫片 12、差速器壳图1 差速器总成外观及结构

2 存在的问题

通常齿轮的径向圆跳动可用齿轮径跳测量仪来进行，测量时一般将被测零件安装在测量仪测量架上的两同轴顶尖之间，用与之连接的指示器测量，但此差速器总成左右是孔结构无法与顶尖夹紧对正，所以利用常规的齿轮径跳测量仪无法直接测得中央齿圈的径向圆跳动，并且在实际的装配过程中还希望在无需二次装夹的情况下能同时准确的测出中央齿圈的径向圆跳动误差及右端面的圆跳动误差，以提高装配效率。鉴于以上原因，根据生产的实际工艺及该总成的结构特点，设计了对应的检具以实现对该总成中央齿圈径向圆跳动误差及右端面的圆跳动误差的快速、直接测量。

3 检具的结构及原理

(1)检具结构：

1、底座 2、滚花螺钉 3、节圆棒 4、百分表 5、紧定螺钉 6、滚花螺钉 7、回转支架 8、钢球 9、立杆 10、内六角螺钉 11、衬套 12、可动表夹 13、紧定螺钉 14、滚花螺钉 15、百分表 16、百分表接长杆图2 径向圆跳动和端面圆跳动检具

如图2所示为该检具的结构，下部为底座1左右两侧各有一半圆孔，在测量时用来搁放两侧轴承，使差速器总成架在底座上，滚花螺钉2用于轴向锁定已放入的总成。底座后侧圆柱形立杆9通过底部的螺纹与底座1锁定，并在上方套入回转支架7，且在其上夹持测定齿圈径跳的百分表4，百分表15用来测定齿圈端跳，滚花螺钉14可锁定可动表夹。回转支架7和可动表夹12均可摆动，以方便总成的装入、取出。

(2) 检测原理

径向跳动公差带是在垂直于基准轴心线的任一测量平面内，两个半径差为公差值t，且圆心在基准轴心线上同心圆之间的区域。测量方法如图4(a)，将被测零件的基准面支承在V形块上，基准轴线可V形架模拟，并在轴向定位。当被测零件回转1周时，指示器的最大与最小读数之差即为单个测量平面上的径向圆跳动。

对于齿圈而言，指利用一个适当的测头(球、砧、圆柱或棱柱体)在齿圈旋转时逐齿地放置于每个齿槽中，相对于齿圈的基准轴线的最大和最小径向位置之差。需测量的中央齿圈的径跳基准轴线为两侧轴承的公共轴线，此检具中，底座1两侧的半圆孔的基本尺寸与差速器总成两侧的滚动轴承的基本尺寸相同，这样两半圆孔的中心轴线在测量时就作为了基准轴线，同时两半圆孔也起到支承基准面的作用。测量的测头采用 3的节圆棒3，这样可节圆棒在齿槽中大致在分度圆处接触齿面，用手拨动轮齿并使节圆棒逐齿放置于每个齿槽中，从百分表4中所读出的最大最小数值之差即为该齿圈的径跳误差。

端面圆跳动公差带是指在与基准同轴的任一半径位置的测量圆柱面上距离为t的两圆之间的圆柱面区域。测量方法示意图如图4(b)，将被测零件支承在导向筒内，并在轴向固定导向套筒的轴线应于平板垂直。将零件旋转1周，在给定直径上，指示表最大与最小读数之差即为端面全跳动。

图3 径向圆跳动测量及端面圆跳动测量原理示意图

对于齿圈而言，指测量齿圈右端面上某一圆周上各点至垂直于基准轴线的平面之间的距离，取各点距离的最大差值作为端面圆跳动误差。所以在此检具中，百分表15水平放置并与齿轮圈右端面垂直，当拨动轮齿测量径跳时，该百分表上最大最小数值之差即为该齿圈的端面圆跳动误差。

4 检测方法

在测量中央圈径向圆跳动误差时，差速器总成两侧轴承架放入底座的半圆孔内，节圆棒放入齿槽中，再摆动回转支架7，将百分表4对基准轴线垂直对正调零并紧定，手工转动中央齿圈，依次测定圆周上的各个轮齿，即可求出其径向圆跳动误差值。

测量右端面圆跳动时，调节百分表14，使测头与工件右端面接触，测杆与端面保持垂直，紧定可动表夹12。手工回转中央齿圈一周，百分表的最大读数与最小读数之差即为所测直径上的端面圆跳动误差。

5 结语

该检具结构紧凑小巧，检测产品时装卡方便，测量效率高，经生产实践证明能有效地解决该差速器总成装配过程中其中央齿圈的径向圆跳动和右端面的圆跳动不能准确测量的问题，从而保证了总成的装配精度。

[1]赵忠玉.测量与机械零件测绘[M].北京：机械工业出版社，2009.

[2]安改娣，格日勒.机械测量入门[M].北京：化学工业出版社，2007.

[3]王先逵.机械装配工艺学[M].北京：机械工业出出版社，2008.

(责任编辑：孙强)

The Differential Assembly of the Central Gear Radial Run-Out and End Circular Run-Out Design

JIANG Min

(Changzhou Radio & Television Universality ,Changzhou,Jiangsu 213001,China)

This paper introduces a testing tool which is used to realize the differential assembly accurately to the central ring gear radial run-out and end circular run-out for fast,accurate measurement,in order to effectively control the assembly precision of the assembly

differential assembly; radial run-out; end circular run-out; detection

2013-12-01

蒋旻(1973-)，女，江苏常州人，讲师，研究方向为机械工程。

U463

A

1671-4385(2014)02-0113-03