一种通用公差分体曲轴的组合安装工装结构及方法技术

本发明专利技术公开了一种通用公差分体曲轴的组合安装工装结构及方法，本发明专利技术的组合安装方法中，在两段曲柄轴和连接柄的加工公差不同的情况下，能够安装出两个主轴颈同轴度极高的曲轴，保证组合曲轴的两端主轴颈达到高精度整体曲轴两端主轴颈的同轴度水平。本发明专利技术曲轴组合安装时，第一曲柄轴和第二曲柄轴的两个曲柄销中心线与主轴颈中心线三者不必要求在一个平面内；由于r

【技术实现步骤摘要】
一种通用公差分体曲轴的组合安装工装结构及方法
本专利技术属于动力机械工程
，涉及曲轴的组合方法，特别涉及一种通用公差分体曲轴的组合安装工装结构及方法。
技术介绍
随着社会的发展以及人们对环保要求的提高，市场对无油压缩机的要求越来越广泛，单作用的往复活塞式压缩机采用接触式的活塞环密封，具有容积效率高、结构简单、容易实现大压力比的无油压缩、制造成本和维护成本低等优点，在中小型无油压缩机领域具有良好的应用前景。但是，为了实现气缸无油润滑，压缩机连杆大头与曲轴之间的轴承只能采用密封型脂润滑的滚动轴承，于是有文献就提出了组合式曲轴的方案，如图1和图2所示，整个曲轴由两个单曲柄轴和中间的一只连接柄构成，即通过连接柄把两个曲柄轴的曲柄销连接起来。由于连接柄以及曲柄轴的回转半径在加工时都有误差，按照现有的工艺技术组合安装的曲轴，其两端的主轴颈的同轴度无法保证。综上，亟需一种新的通用公差分体曲轴的组合安装工装结构及方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种通用公差分体曲轴的组合安装工装结构及方法，以解决上述存在的一个或多个技术问题。本专利技术在两段曲柄轴和连接柄的加工公差不同的情况下，能够安装出两个主轴颈同轴度极高的曲轴，保证组合曲轴的两端主轴颈达到高精度整体曲轴两端主轴颈的同轴度水平。为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术的一种通用公差分体曲轴的组合安装工装结构，包括：曲轴安装座、曲轴连接柄、第一轴承盖和第二轴承盖；所述曲轴安装座设置有第一凸起和第二凸起，第一凸起和第二凸起均设置有半圆孔；所述第一轴承盖设置有半圆孔，用于可拆卸的固定安装于所述第一凸起，第一凸起的半圆孔与第一轴承盖的半圆孔形成第一安装孔；所述第二轴承盖设置有半圆孔，用于可拆卸的固定安装于所述第二凸起，第二凸起的半圆孔与第二轴承盖的半圆孔形成第二安装孔；所述曲轴连接柄设置有两个通孔，用于套入待组合安装曲柄轴的曲柄销；其中，第一安装孔和第二安装孔的同轴度达到预设精度；第一安装孔和第二安装孔的直径分别等于待组合安装曲柄轴的主轴颈的直径。本专利技术的进一步改进在于，第一凸起和第二凸起分别设置于曲轴安装座的两端，二者的间距大于待组合安装的两个曲柄轴的曲柄销的长度之和，小于待组合安装的两个曲柄轴的曲柄销以及主轴的长度之和。本专利技术的进一步改进在于，曲轴安装座与第一轴承盖、第二轴承盖通过螺栓连接的方式实现可拆卸的固定安装。本专利技术的进一步改进在于，第一安装孔和第二安装孔的同轴度达到5级或者6级精度。本专利技术的进一步改进在于，待组合安装的两个曲柄轴达到6级或者7级精度的公差要求。本专利技术的一种通用公差分体曲轴的组合安装方法，基于本专利技术上述的组合安装工装结构，包括以下步骤：(1)将第一滚动轴承、第二滚动轴承分别套入第一曲柄轴、第二曲柄轴的曲柄销上；将第一曲柄轴的主轴颈放在第一安装孔内，紧固第一轴承盖与曲轴安装座；将第一曲柄轴的曲柄销套入曲轴连接柄，将第二曲柄轴的曲柄销上套入曲轴连接柄，预紧固曲轴连接柄与两个曲柄销；其中，第一滚动轴承在第一凸起与曲轴连接柄之间，第二滚动轴承在第二凸起与曲轴连接柄之间；预紧固之后使得曲轴连接柄与曲柄销之间还能够发生相对转动；(2)将第二曲柄轴的主轴颈放在第二安装孔内，紧固第二轴承盖与曲轴安装座；(3)紧固曲轴连接柄与两个曲柄销，使其不能发生相对转动；(4)拆卸第一轴承盖和第二轴承盖，取出组合安装完毕的曲轴。本专利技术的进一步改进在于，还包括：反复松、紧和调整主轴颈与轴承盖的配合，以及曲柄销与曲轴连接柄之间的配合，最终使曲轴主轴颈的同轴度每100mm小于等于0.02mm。本专利技术的进一步改进在于，步骤(2)包括，转动第二曲柄销，选择达到预设转动灵活度的位置，紧固第二轴承盖与曲轴安装座螺栓以及连接柄螺栓。本专利技术的进一步改进在于，曲轴连接柄的两个通孔的中心距的名义尺寸为S，实际尺寸为S’；第一曲柄轴的曲柄半径为rA，实际尺寸为rA’，曲柄径向线与连接柄之间的实际夹角为θ’A；第二曲柄轴的曲柄半径为rB，实际尺寸为rB’，曲柄径向线与连接柄之间的实际夹角为θ’B；其中，rA’≦rB’或者rA’≧rB’；S’≦rA’+rB’；S’＝rA’cosθA’+rB’cosθB’；θ’A＝arcos[s’/(2r’A)]或者θ’B＝arcos[s’/(2r’B)]；加工尺寸误差≦1.5‰时，曲柄径向线与连接柄之间的实际夹角θ’A或θ’B≦3.97°；由此产生的rA和rB曲拐上的往复质量的比值为1：0.996，往复惯性力不平衡量小于等于4‰；或者，加工尺寸误差为零件尺寸的5‰，曲柄径向线与连接柄之间的实际夹角θ’A或θ’B≦5.7°，由此产生的rA'和rB'曲拐上的往复质量的比值为1：0.995，往复惯性力不平衡量小于等于5‰。本专利技术的进一步改进在于，第一曲柄轴和第二曲柄轴的两个曲柄销中心线与主轴颈中心线三者在或不在一个平面内。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术的组合安装方法，在两段曲柄轴和连接柄的加工公差不同的情况下，能够安装出两个主轴颈同轴度极高的曲轴，保证组合曲轴的两端主轴颈达到高精度整体曲轴两端主轴颈的同轴度水平。本专利技术曲轴组合安装时，第一曲柄轴和第二曲柄轴的两个曲柄销中心线与主轴颈中心线三者不必要求在一个平面内。由于rA’和rB’的差异只是加工尺寸误差问题，当加工尺寸误差为零件尺寸的5‰，曲柄径向线与连接柄之间的实际夹角θ≦5.7°，由此产生的rA'和rB'曲拐上的往复质量的比值为1：0.995，即往复惯性力不平衡量不大于5‰，故几乎不会影响往复惯性力的平衡性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单的介绍；显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是现有需要安装的组合曲轴示意图；图2是图1中A-A截面剖视示意图；图3是组合曲轴上的曲柄半径与曲柄中心距之间的关系示意；图4是曲拐半径与曲柄长度之间的实际尺寸关系示意图；其中，图4中的(a)为第一种轴端示意图，图4中的(b)为第二种轴端示意图；图5是曲轴组装工装的结构示意图；图6是曲轴在工装中进行安装的示意图；图中，11、第一曲柄轴；12、第二曲柄轴；13、曲轴连接柄；14、曲轴安装座；15、第一轴承盖；16、第二轴承盖；17、第一滚动轴承；18、第二滚动轴承。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术效果及技术方案更加清楚，下面结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例。基于本专利技术公开的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它实施例，都应属于本专利技术保护的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通用公差分体曲轴的组合安装工装结构，其特征在于，包括：曲轴安装座、曲轴连接柄、第一轴承盖和第二轴承盖；/n所述曲轴安装座设置有第一凸起和第二凸起，第一凸起和第二凸起均设置有半圆孔；/n所述第一轴承盖设置有半圆孔，用于可拆卸的固定安装于所述第一凸起，第一凸起的半圆孔与第一轴承盖的半圆孔形成第一安装孔；/n所述第二轴承盖设置有半圆孔，用于可拆卸的固定安装于所述第二凸起，第二凸起的半圆孔与第二轴承盖的半圆孔形成第二安装孔；/n所述曲轴连接柄设置有两个通孔，用于套入待组合安装曲柄轴的曲柄销；/n其中，第一安装孔和第二安装孔的同轴度达到预设精度；第一安装孔和第二安装孔的直径分别等于待组合安装曲柄轴的主轴颈的直径。/n

【技术特征摘要】
1.一种通用公差分体曲轴的组合安装工装结构，其特征在于，包括：曲轴安装座、曲轴连接柄、第一轴承盖和第二轴承盖；
所述曲轴安装座设置有第一凸起和第二凸起，第一凸起和第二凸起均设置有半圆孔；
所述第一轴承盖设置有半圆孔，用于可拆卸的固定安装于所述第一凸起，第一凸起的半圆孔与第一轴承盖的半圆孔形成第一安装孔；
所述第二轴承盖设置有半圆孔，用于可拆卸的固定安装于所述第二凸起，第二凸起的半圆孔与第二轴承盖的半圆孔形成第二安装孔；
所述曲轴连接柄设置有两个通孔，用于套入待组合安装曲柄轴的曲柄销；
其中，第一安装孔和第二安装孔的同轴度达到预设精度；第一安装孔和第二安装孔的直径分别等于待组合安装曲柄轴的主轴颈的直径。


2.根据权利要求1所述的一种通用公差分体曲轴的组合安装工装结构，其特征在于，第一凸起和第二凸起分别设置于曲轴安装座的两端，二者的间距大于待组合安装的两个曲柄轴的曲柄销的长度之和，小于待组合安装的两个曲柄轴的曲柄销以及主轴的长度之和。


3.根据权利要求1所述的一种通用公差分体曲轴的组合安装工装结构，其特征在于，曲轴安装座与第一轴承盖、第二轴承盖通过螺栓连接的方式实现可拆卸的固定安装。


4.根据权利要求2所述的一种通用公差分体曲轴的组合安装工装结构，其特征在于，第一安装孔和第二安装孔的同轴度达到5级或者6级精度。


5.根据权利要求4所述的一种通用公差分体曲轴的组合安装工装结构，其特征在于，待组合安装的两个曲柄轴达到6级或者7级精度的公差要求。


6.一种通用公差分体曲轴的组合安装方法，其特征在于，基于权利要求1所述的组合安装工装结构，包括以下步骤：
(1)将第一滚动轴承、第二滚动轴承分别套入第一曲柄轴、第二曲柄轴的曲柄销上；将第一曲柄轴的主轴颈放在第一安装孔内，紧固第一轴承盖与曲轴安装座；将第一曲柄轴的曲柄销套入曲轴连接柄，将第二曲柄轴的曲柄销上套入曲轴连接柄，预紧固曲轴连接柄与两个曲柄销；其中，第一滚动轴承在第一凸起与曲轴连接柄之间，第二滚动轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵忖，王衡，谢佳，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61