经由磁力分布的加重微粒平衡的轴及相关的机器和方法技术

本教导提供经由磁力分布的加重微粒平衡的轴及相关的机器和方法。平衡轴的方法可包括在轴的第一表面上沉积液体和铁磁性微粒的混合物。所述第一表面可围绕所述轴的纵向轴线设置。所述方法可包括以第一角速度围绕所述纵向轴线旋转所述轴。所述方法可包括向旋转的所述轴应用第一磁场分布以将所述铁磁性微粒移动至围绕所述第一表面的期望的重量分布。所述方法可包括凝固所述液体以将所述铁磁性微粒以所述期望的重量分布固定至所述第一表面。

The axis and related machines and methods of increasing particle balance by magnetic distribution

The present instruction provides an axis and related machines and methods for increasing particle balance through magnetic distribution. The method of balancing the axis can include a mixture of liquid and ferromagnetic particles deposited on the first surface of the shaft. The first surface can be arranged around the longitudinal axis of the axis. The method may include rotating the axis around the longitudinal axis at a first angular velocity. The method can include applying the first magnetic field distribution to the rotating shaft to move the ferromagnetic particles to the desired weight distribution around the first surface. The method may include solidification of the liquid to fix the ferromagnetic particles in the desired weight distribution to the first surface.

【技术实现步骤摘要】
经由磁力分布的加重微粒平衡的轴及相关的机器和方法
本公开涉及一种经由磁力分布的加重微粒平衡的轴和相关的用于利用磁力分布的加重微粒平衡中空轴的机器和方法。
技术介绍
此部分提供与本公开相关的背景信息，其不必需是现有技术。在现代汽车传动轴组件的制造中，常见的实践是包括平衡过程以识别和抵消传动轴组件的非平衡情况，传动轴组件通常包括轴，诸如在其两端上覆盖诸如万向接头的中空轴。利用平衡机器的典型的平衡过程通常被包括为传动轴组件的整个制造过程中的一个最终操作。平衡机器将通常以预定速度旋转传动轴组件，并且感测可由非平衡的传动轴结构导致的振动。然后平衡机器识别通常为固体块的一个或多个平衡重物可需要被定位在传动轴组件上的何处以抵消由非平衡结构导致的振动。一旦期望的重物位置被识别，则典型的平衡机器必须停止传动轴的旋转，使得这些重物可诸如通过粘合剂或者焊接被固定至传动轴的外表面上的离散位置。在一些情况下，传动轴可能在将固体重物物理固定至外表面的过程中被破坏(例如，由于高焊接温度)，则传动轴组件必需被重新加工或废弃。在其它情况下，重物可能会被不正确地定位或固定，导致传动轴组件也被重新加工或废弃。此外，在一些应用中理想的是传动轴的外表面被涂层或油漆。在这些应用中，典型的平衡过程需要重物在这种涂层或油漆被应用之前附接至传动轴，从而确保适当地附接到传动轴。但是，在涂层或油漆的应用中的瑕疵可随后导致传动轴组件的不平衡，这可能需要传动轴组件被重新加工或废弃。而且，因为中空轴通常在平衡过程期间在其两端被覆盖，所以重物通常不能被定位和固定至中空轴的内部。
技术实现思路
此部分提供本公开的大致概要，其不是其全部范围或者其全部特征的全面公开。本教导提供一种平衡轴的方法。所述方法可包括在轴的第一表面上沉积液体和铁磁性微粒的混合物。所述第一表面可围绕所述轴的纵向轴线设置。所述方法可包括以第一角速度围绕所述纵向轴线旋转所述轴。所述方法可包括向旋转的所述轴应用第一磁场分布，以将所述铁磁性微粒移动至围绕所述第一表面的期望的重量分布。所述方法可包括凝固所述液体以将所述铁磁性微粒以所述期望的重量分布固定至所述第一表面。本教导还提供一种平衡轴的方法。所述方法可包括将铁磁性微粒悬浮在液体中以形成混合物。所述方法可包括将所述混合物沉积在中空轴的内表面上。所述内表面可围绕所述中空轴的纵向轴线设置。所述方法可包括以第一角速度围绕所述纵向轴线旋转所述中空轴。所述方法可包括检测所述中空轴中的不平衡。所述方法可包括激活围绕所述中空轴的外部设置的电磁体，以向所述中空轴应用第一磁场分布，从而将所述铁磁性微粒吸引至围绕所述内表面的至少一个期望位置。所述方法可包括以所述第一角速度围绕所述旋转轴线旋转所述第一磁场分布，同时所述中空轴以所述第一角速度旋转。所述方法可包括凝固所述液体以将所述铁磁性微粒在所述期望位置固定至所述内表面。本教导还提供一种用于平衡轴的轴平衡设备。所述轴平衡设备可包括第一端部单元、第二端部单元、马达、电磁体和控制模块。所述第一端部单元可包括第一支撑，其围绕轴线可旋转并且适于可释放地附接至轴的一端。所述第二端部单元可包括第二支撑，其围绕所述轴线可旋转并且适于可释放地附接至所述轴的相对端。所述马达可被驱动地联接至所述第一支撑以围绕所述轴线旋转所述第一支撑。所述电磁体可围绕所述轴线并且轴向地在所述第一端部单元和第二端部单元之间设置。所述电磁体可被配置为产生磁场。所述控制模块可与所述电磁体通信并且配置为围绕所述轴线旋转所述磁场。进一步的应用领域通过在此提供的说明将变得显而易见。在该概要中的说明和特定示例仅用于例示的目的，并非旨在限制本公开的范围。附图说明这里描述的附图仅用于所选实施例的例示的目的，而非全部可能的实施方式，并且不旨在限制本公开的范围。图1为根据本教导构造的用于平衡轴的机器的示例的示意图；图2为图1的机器和轴的一部分的透视图；图3为图2的机器和轴的所述部分的另一透视图；图4为图2的机器和轴的所述部分的沿着轴的中心轴线观看的示意截面图，例示处于第一操作状态的轴和机器；图5为类似于图4的示意截面图，例示处于第二操作状态的轴和机器；图6为类似于图4的示意截面图，例示处于第三操作状态的轴和机器；图7为类似于图4的示意截面图，例示处于第四操作状态的轴和机器；以及图8为根据本教导的平衡轴的方法的流程图。在附图的几个视图中，对应的附图标记指示对应的部件。具体实施方式现在将参考附图更充分地描述示例实施例。参考附图的图1，轴平衡机器10的示例被例示为支撑用于平衡的轴14。在提供的示例中，轴14为中空轴，为传动轴组件18的部件，尽管可使用其它的配置。中空轴14可沿着中心旋转轴线22在相对的轴向端部之间纵向延伸。在提供的示例中，传动轴组件18包括中空轴14、在第一轴向端部的第一端部支架26，和在第二轴向端部的第二端部支架30。第一端部支架26和第二端部支架30能够脱盖(capoff)于中空轴14的轴向端部，并且能够密封中空轴14的内部以防止液体和/或微粒进入或离开中空轴14。在提供的示例中，中空轴14、第一端部支架26和第二端部支架30由铝形成，并且第一和第二端部支架26、30焊接至中空轴14的轴向端部，尽管可使用其它的配置或材料。轴平衡机器10可包括第一端部单元34、第二端部单元38、至少一个重量定位单元42、控制模块46和至少一个传感器50。电源54可为轴平衡机器10提供电力。第一端部单元34和第二端部单元38可被配置为支撑中空轴14的相对的轴向端部，以围绕轴线22旋转。在提供的示例中，第一端部单元34可包括第一支撑58，其可被可释放地联接至第一端部支架26，以围绕轴线22共同旋转。在提供的示例中，第一端部支架26和第一支撑58为万向接头的配合部件，尽管可使用其它的配置。在提供的示例中，第二端部单元38可包括第二支撑62，其可被可释放地联接至第二端部支架30，以围绕轴线22共同旋转。在提供的示例中，第二端部支架30和第二支撑62为万向接头的配合部件，尽管可使用其它的配置。在替代配置中，未特别示出，第一支撑58或第二支撑62的一个或两个可为卡盘，并且中空轴14的对应的轴向端部可包括除了覆盖那个轴向端部的万向接头的构件，或者那个轴向端部可保持未覆盖(即，可保持开放)。在这种配置中，卡盘(未示出)可固定地、但是可释放地夹紧中空轴14的相应的轴向端部，用于围绕轴线22的共同旋转。在提供的示例中，第一端部单元34包括马达66，其驱动地联接至第一支撑58以围绕轴线22旋转第一支撑58。在替代构造中，未特别示出，第二端部单元38包括马达66。在另一构造中，未特别示出，第一端部单元34和第二端部单元38均包括类似于马达66的马达，并且配置为以相同的速率旋转第一和第二支撑58、62。传感器50可为配置为检测旋转轴中的不平衡的任意合适类型的传感器。在提供的示例中，传感器50为加速计，尽管可使用其它类型的传感器。在提供的示例中具有两个传感器50，一个传感器50被安装至第一端部单元34，另一个传感器50被安装至第二端部单元38，尽管可使用其它配置。传感器50可为相似的类型，或者可为彼此不同的类型。重量定位单元42可轴向地设置在第一端部单元34和第二端部单元38之间。重量定位单元42可包括电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种平衡轴的方法，该方法包括：在轴的第一表面上沉积液体和铁磁性微粒的混合物，所述第一表面被围绕所述轴的纵向轴线沉积；以第一角速度围绕所述纵向轴线旋转所述轴；向旋转的所述轴应用第一磁场分布，以将所述铁磁性微粒移动至围绕所述第一表面的期望的重量分布；和凝固所述液体以将所述铁磁性微粒以所述期望的重量分布固定至所述第一表面。

【技术特征摘要】
2016.08.04 US 15/228，2691.一种平衡轴的方法，该方法包括：在轴的第一表面上沉积液体和铁磁性微粒的混合物，所述第一表面被围绕所述轴的纵向轴线沉积；以第一角速度围绕所述纵向轴线旋转所述轴；向旋转的所述轴应用第一磁场分布，以将所述铁磁性微粒移动至围绕所述第一表面的期望的重量分布；和凝固所述液体以将所述铁磁性微粒以所述期望的重量分布固定至所述第一表面。2.如权利要求1所述的方法，进一步包括：在应用所述第一磁场分布之前，在所述液体中围绕所述第一表面生成所述铁磁性微粒的均质悬浮。3.如权利要求2所述的方法，其中在所述液体中围绕所述第一表面生成所述铁磁性微粒的所述均质悬浮包括应用第二磁场分布，同时以第二角速度旋转所述轴。4.如权利要求3所述的方法，其中所述第二磁场分布为围绕所述纵向轴线均匀设置的非旋转磁场。5.如权利要求1所述的方法，其中所述第一磁场分布为旋转磁场，其以所述第一角速度围绕所述纵向轴线旋转，同时所述轴以所述第一角速度围绕所述纵向轴线旋转。6.如权利要求1所述的方法，进一步包括：在应用所述第一磁场分布之前：应用第二磁场分布，同时所述轴以所述第一角速度旋转，其中所述第二磁场分布为围绕所述纵向轴线均匀设置并且以所述第一角速度围绕所述纵向轴线旋转的旋转磁场；在应用所述第二磁场分布并且以所述第一角速度旋转所述轴时检测所述轴中的不平衡；和确定期望的重量分布以平衡所述轴。7.如权利要求1所述的方法，其中凝固所述液体包括将所述轴的一部分加热至预定温度。8.如权利要求7所述的方法，其中加热所述轴的所述一部分包括激活围绕所述轴设置的感应加热线圈。9.如权利要求1所述的方法，其中凝固所述液体包括以所述第一角速度将所述轴和所述第一磁场分布旋转预定量的时间。10.如权利要求1所述的方法，其中所述轴为中空轴，并且所述第一表面为所述中空轴的内表面。11.如权利要求10所述的方法，进一步包括：在应用所述第一磁场分布之前将所述液体密封在所述中空轴内。12.一种平衡轴的方法，所述方法包括：将铁磁性微粒悬浮在液体中以形成混合物；将所述混合物沉积在中空轴的内表面上，所述内表面能围绕所述中空轴的纵向轴线设置；以第一角速度围绕所述纵向轴线旋...

【专利技术属性】
技术研发人员：科特·D·吉尔摩，霍利·A·詹格兰德，
申请(专利权)人：美国轮轴制造公司，
类型：发明
国别省市：美国,US