一种烘装结构、烘装工装及烘装方法技术

本发明专利技术属于烘装技术领域，具体涉及一种烘装结构、烘装工装及烘装方法，所述烘装结构包括过盈配合的包容体和被包容体，所述包容体和被包容体之间设有锥度定向滑移结构，所述被包容体轴肩上设有与包容体和被包容体之间夹层连通的气体逃逸结构，所述锥度定向滑移结构包括分别设置在包容体内孔和被包容体外圆上且相互配合的倾斜锥面，所述倾斜锥面由上至下向内倾斜设置，所述气体逃逸结构包括沿被包容体轴肩周向均匀分布的多个排气槽，排气槽一端位于包容体内孔最小直径端的内侧，另一端与被包容体轴肩外部连通。本发明专利技术通过锥度定向滑移结构、气体逃逸结构、双侧感应线圈及三点匀称压力结构的设计，可以实现烘装间隙≤0.03mm，甚至可实现完全贴合无间隙。

【技术实现步骤摘要】
一种烘装结构、烘装工装及烘装方法
本专利技术属于烘装
，具体涉及一种烘装结构、烘装工装及烘装方法。
技术介绍
现有技术中齿轮与齿轮轴装配后，通过过盈量来传递扭矩，在实际装配时经常出现包容体与被包容体贴合的轴肩位置出现局部间隙大甚至周向整体间隙大，间隙大将导致轴向窜动，间隙不均将导致包容体与被包容体轴向倾斜，轴向窜动和轴向倾斜将影响齿轮啮合，产生偏载问题，降低齿轮件的疲劳寿命。而造成上述间隙大的原因除了装配档精度差或者轴肩尺寸干涉等制造因素外，一种是原材料自身材料偏析等硬度导致弹性模量差异，冷却过程不可避免的冷速差异导致装配档微区尺度差异；另一种是冷却过程，边缘冷却速度快，在配合面中部形成一个相对封闭的空气和水蒸气夹层，在不断冷却过程中，夹层气体被包容体不断收缩挤压进而产生巨大的气压，收缩过程气压必须得到释放，最终夹层气体对被包容体轴肩施加巨大压力在轴肩位置产生间隙。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术中包容体与被包容体之间装配间隙大的问题，提供一种烘装结构、烘装工装及烘装方法。为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种烘装结构，包括过盈配合的包容体和被包容体，所述包容体和被包容体之间设有锥度定向滑移结构，所述被包容体轴肩上设有与包容体和被包容体之间夹层连通的气体逃逸结构。优选的，所述锥度定向滑移结构包括分别设置在包容体内孔和被包容体外圆上且相互配合的倾斜锥面。优选的，所述倾斜锥面由上至下向内倾斜设置，即包容体内孔直径沿趋向被包容体轴肩方向呈逐步递减。优选的，所述倾斜锥面与竖直面之间的夹角小于5°。优选的，所述气体逃逸结构包括沿被包容体轴肩周向均匀分布的多个排气槽，所述排气槽一端位于包容体内孔最小直径端的内侧，另一端与被包容体轴肩外部连通。优选的，所述包容体上设有对其进行加热的感应线圈，所述感应线圈设有两个，分别对称分布在包容体内孔的上下两端。一种烘装工装，包括上述烘装结构，与被包容体同轴连接的螺杆，以及与包容体同轴连接的三点支撑套管，所述螺杆贯穿三点支撑套管的中心孔，并与三点支撑套管之间设有空心千斤顶，所述三点支撑套管能够在空心千斤顶的作用下与螺杆的移动方向相反。一种烘装结构的烘装方法，包括以下步骤：(a)、将包容体与被包容体的烘装档用酒精擦拭干净，去除毛刺和翻边；(b)、计算包容体加热及被包容体冷冻温度，公式如下：2*tanβ*L+过盈量＜包容体涨大量(φx*△T1*a1)+被包容体收缩量(φy*△T2*a2)；其中，β为倾斜锥面的锥度角，L为装配档宽度即包容体的内孔高度，φx为包容体烘装档内孔小端直径，△T1为包容体加热温升，φy为被包容体烘装档外圆大端直径，△T2为被包容体冷冻温降，a1为包容体线膨胀系数，a2为被包容体线膨胀系数；(c)、对包容体烘装档加热至目标温度，对被包容体冷冻至目标温度；(d)、检测包容体与被包容体尺寸，包容体烘装档小端直径需大于被包容体大端直径0.2mm及以上；(e)、将包容体与被包容体同轴装配并放置到烘装工装上，通过烘装工装加压，使包容体与被包容体轴肩间隙为零，保压冷却后拆除烘装工装即可。优选的，所述步骤(c)中采用双侧感应线圈对包容体烘装档感应加热，加热温度为△T1+室温，加热后在包容体烘装档形成马鞍型结构，所述被包容体冷冻温度为室温-△T1。优选的，所述步骤(e)中烘装工装的加压范围为30-40Mpa，保压冷却的温度为50℃及以下。采用上述技术方案后，本专利技术提供的一种烘装结构、烘装工装及烘装方法，具有以下有益效果：1)本专利技术通过锥度定向滑移结构的设计，一定锥度的配合面，巨大的弹性收缩力对被包容体装配面施加压力，压力分解，轴向驱动力增大包容体向轴肩自动滑移的倾向，在没有轴向外力作用下，低于5°角度的锥度配合面将产生自锁效应，即包容体冷却收缩的压力分解产生的烘装配合面的滑移力小于配合面的摩擦力；当千斤顶施加轴向外力时，轴向分解力超过烘装档的自锁摩擦力，此时包容体将产生趋向轴肩的定向滑移；由于趋向轴肩的被包容体直径越来越小，倒锥形结构产生定向轴向位移，不会被冷却过程中的夹层气体压力驱使产生远离轴肩的逆向移动，最终实现完全贴合轴肩的效果；2)本专利技术通过气体逃逸结构的设计，在轴肩与包容体接触面均布多个排气槽，为夹层内气体在烘装压合过程中提供逃逸通道；被包容体由于冷冻处理，温度低于一定含水量空气的露点温度时，空气中水分子冷凝成露珠或者冰晶结构，冷凝水受热产生水蒸气，弥散在夹层内，在常规装配过程中，采用千斤顶压合后，由于夹层气体逸散不彻底的影响，容易导致无定向滑移结构的烘装档产生逆向滑移，即包容体与被包容体冷却前期贴合无间隙，后期包容体又远离轴肩形成间隙的反弹模型，因此，本专利技术能够避免这一问题；3)常规的烘装加热工艺为包容体加热，产生装配档直径方向线膨胀，某些过盈量较大的装配档，包容体整体加热温度需要200℃及以上，此温度经常规包容体渗碳淬火后的低温回火温度，容易导致包容体渗碳层硬度下降；又由于装配档在装配后冷却过程中，不可避免的两侧冷却快，中间蓄热大而冷却慢，冷却差异将使包容体装配面产生腰鼓型结构，此结构不利于装配面气体夹层的溢出，因此，本发采用双侧感应线圈加热，通过两个感应线圈对包容体装配孔的两侧加热，两侧的温度高于装配孔中间部位，这样感应加热后在包容体装配孔产生一种马鞍型结构，可以抵消装配冷却时的两侧相对较大的收缩量；同时包容体装配档非渗碳面，该区域为低碳合金钢，感应加热可以提高至300℃进而增大包容体膨胀量，同时不降低装配档硬度；被包容体采用冷冻处理，根据装配档过盈量选择合适的冷冻温度即可；4)本专利技术通过公式2*tanβ*L+过盈量＜包容体涨大量(φx*△T1*a1)+被包容体收缩量(φy*△T2*a2)计算包容体加热及被包容体冷冻温度，能够保证包容体锥度小端可顺利进入装配档；5)本专利技术通过烘装工装的设计，采用三点匀称压力结构，能够避免包容体倾斜、侧翻，由于受力不均导致的变形等问题，保证烘装效果。综上所述，采用本专利技术提供的一种烘装结构、烘装工装及烘装方法，可以实现烘装间隙≤0.03mm，甚至可实现完全贴合无间隙。附图说明图1为本专利技术一种烘装结构的结构示意图；图2为本专利技术中感应线圈的结构示意图；图3为本专利技术一种烘装结构与烘装工装的装配结构示意图。其中：包容体1、被包容体2、倾斜锥面3、排气槽4、感应线圈5、螺杆6、三点支撑套管7、空心千斤顶8。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要注意的是，这里所使用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种烘装结构，其特征在于，包括过盈配合的包容体(1)和被包容体(2)，所述包容体(1)和被包容体(2)之间设有锥度定向滑移结构，所述被包容体(2)轴肩上设有与包容体(1)和被包容体(2)之间夹层连通的气体逃逸结构。/n

【技术特征摘要】
1.一种烘装结构，其特征在于，包括过盈配合的包容体(1)和被包容体(2)，所述包容体(1)和被包容体(2)之间设有锥度定向滑移结构，所述被包容体(2)轴肩上设有与包容体(1)和被包容体(2)之间夹层连通的气体逃逸结构。


2.根据权利要求1所述的一种烘装结构，其特征在于：所述锥度定向滑移结构包括分别设置在包容体(1)内孔和被包容体(2)外圆上且相互配合的倾斜锥面(3)。


3.根据权利要求2所述的一种烘装结构，其特征在于：所述倾斜锥面(3)由上至下向内倾斜设置，即包容体(1)内孔直径沿趋向被包容体(2)轴肩方向呈逐步递减。


4.根据权利要求2所述的一种烘装结构，其特征在于：所述倾斜锥面(3)与竖直面之间的夹角小于5°。


5.根据权利要求1所述的一种烘装结构，其特征在于：所述气体逃逸结构包括沿被包容体(2)轴肩周向均匀分布的多个排气槽(4)，所述排气槽(4)一端位于包容体(1)内孔最小直径端的内侧，另一端与被包容体(2)轴肩外部连通。


6.根据权利要求1所述的一种烘装结构，其特征在于：所述包容体(1)上设有对其进行加热的感应线圈(5)，所述感应线圈(5)设有两个，分别对称分布在包容体(1)内孔的上下两端。


7.一种烘装工装，其特征在于：包括权利要求1-6任意一项所述的烘装结构，与被包容体(2)同轴连接的螺杆(6)，以及与包容体(1)同轴连接的三点支撑套管(7)，所述螺杆(6)贯穿三点支撑套管(7)的中心孔，并与三点支撑套管(7)之间设...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾晓明，施纵横，吕蓝冰，陈思洁，
申请(专利权)人：常州天山重工机械有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32