汽車發動機曲軸后油封通用型裝配工具設計及應用

王森，張寶平，葉思源

（安徽江淮汽車集團股份有限公司技術中心，安徽 合肥 230022）

汽車發動機曲軸后油封通用型裝配工具設計及應用

王森，張寶平，葉思源

（安徽江淮汽車集團股份有限公司技術中心，安徽 合肥 230022）

目前，傳統的發動機曲軸后油封裝配多采用手動人工方式，或設計專用的裝配工具進行裝配，裝配效率較低，通用性較差；文章介紹了一種發動機曲軸后油封通用型裝配工具，并對本工具的收益進行了分析和闡述。

發動機裝配；曲軸后油封裝配技術；通用型工具

1 常規汽車曲軸后油封裝配方法

曲軸后油封是發動機中的重要零部件之一，通常采用壓裝的方式將曲軸后油封安裝于發動機上。

如圖1所示，傳統技術中用于壓裝曲軸后油封的工具包括油封作用端和擊打端，油封作用端可以與曲軸后油封的表面接觸。需要壓裝曲軸后油封時，將油封作用端貼合于曲軸后油封上，然后敲打擊打端，在該敲打力的作用下，油封作用端將推動曲軸后油封，使得曲軸后油封固定于指定位置處。

2 常規汽車曲軸后油封裝配方法的缺陷分析

圖1中所述專用工具的油封作用端需要隨著曲軸后油封的尺寸而調整自身的尺寸，因此，在實際應用過程中，需要根據曲軸后油封的尺寸對應設置不同規格的工具，導致用于壓裝曲軸后油封的工具通用性較差。

圖1

3 汽車發動機曲軸后油封通用型裝配工具設計方案

3.1 汽車發動機曲軸后油封通用型裝配工具結構設計方案

附圖 2為汽車發動機曲軸后油封通用型裝配工具的裝配工具剖視圖。其標記說明為：11-本體、12-驅動盤、13-導向盤、14-油封作用塊、15-襯套、16-滾珠。

一種曲軸后油封的安裝工具，包括本體11、轉動安裝于所述主體上的驅動盤12、安裝于所述本體上的導向盤12以及多個滑動安裝于所述導向盤上的油封作用塊14，所述驅動盤12的端面上具有螺旋形齒，各所述油封作用塊14上具有與所述螺旋形齒相對的齒面，所述齒面上具有與所述螺旋形齒相嚙合的驅動齒，各所述油封作用塊14在所述驅動齒與所述螺旋形齒的配合作用下，具有相互靠近或相互遠離的滑動行程。

上述安裝工具中，驅動盤 12的側面具有操作齒，本體11和所述導向盤13中的至少一者上具有開口，開口貫穿至所述操作齒所處的空間。

上述安裝工具中，還包括可拆卸固定于本體上的襯套15，襯套15作用于驅動盤12與本體之間，為了更大程度地降低驅動盤12與襯套15之間的磨損量，可在襯套15上與驅動盤 12相作用的表面上開設凹槽，該凹槽內放置多個滾珠16，該滾珠16突出于前述表面。驅動盤12轉動時，滾珠16受力隨之轉動，以此將驅動盤12與襯套15之間的滑動摩擦轉變為驅動盤12與滾珠16之間的滾動摩擦，繼而達到前述目的。凹槽內放置多個滾珠16，滾珠突出于所述表面。

上述安裝工具中，在滑動行程內，各油封作用塊14上的油封作用面始終位于同一圓周上。

圖2 汽車發動機曲軸后油封通用型裝配工具的裝配工具剖視圖

3.2 汽車發動機曲軸后油封通用型裝配工具實施技術方案

在圖2至圖5中所示，在汽車發動機曲軸后油封通用型裝配工具中，驅動盤12轉動安裝于主體11上，其轉動方向垂直于曲軸后油封的壓裝方向，驅動盤12的端面上具有螺旋形齒。導向盤13安裝于本體11上，其上具有多個導向槽。油封作用塊14為多個，各油封作用塊14一一安裝于導向盤13上的多個導向槽內，以使各油封作用塊14能夠相對于所述導向盤滑動；各油封作用塊14上具有與前述螺旋形齒相對的齒面，該齒面上具有與螺旋形齒相嚙合的驅動齒，各油封作用塊14在驅動齒與螺旋形齒的配合作用下，具有相互靠近或相互遠離的滑動行程。具體地，油封作用塊14可選為兩個或更多，例如四個，此四個油封作用塊14以各導向槽的交叉點為中心呈輻射狀排布。

需要壓裝曲軸后油封時，轉動驅動盤12，使得各油封作用塊14相對于導向盤滑動，此時，各油封作用塊14相互靠近，當各油封作用塊 14到達可以與曲軸后油封作用的位置時，敲打本體11，即可將作用力傳遞至油封作用塊14，以實現曲軸后油封的壓裝。反向轉動驅動盤12則可使得各油封作用塊14相對遠離，以此適應其它尺寸的曲軸后油封。

具體操作時，可通過導向盤 13上的導向槽轉動驅動盤12，但此種結構容易導致驅動盤12的轉動操作比較難實現。因此，為了便于轉動驅動盤12，可在驅動盤12的側面設置操作齒，而本體11和導向盤13中的至少一者上具有開口，該開口貫穿至操作齒所處的空間。驅動盤12的側面指的是與驅動盤12的端面相垂直的面，操作齒可僅設置一段，也可以設置為環形。前述開口為獨立結構，其與其他部分不干涉，因此通過該開口，即可方便地轉動驅動盤12。

在前述結構的基礎上，可在本體11上開設第一開口，在導向盤 13上開設第二開口，該第一開口和該第二開口相連通。如果在本體11和導向盤13上均設置開口，則會使得開口的面積增加，以便于操作人員根據具體需求更容易地轉動驅動盤12。

導向盤13上的第二開口可設置于導向盤13的任意位置處，考慮到加工導向盤時的便利性，可使第二開口與導向盤13上的導向槽相連通。據此，在加工導向槽時，即可同時加工第二開口。

為了更便于操作人員轉動驅動盤12，前述第二開口可設置為階梯形開口，該第二開口包括靠近第一開口的第一部分以及遠離第一開口的第二部分，該第一部分沿著驅動盤 12的轉動方向的開口長度大于第二部分沿著驅動盤 12的轉動方向的開口長度。此時驅動盤12上的操作齒能夠露出更多，使得操作齒在單次操作過程中能夠轉動的幅度增加，繼而減少操作人員轉動驅動盤12的次數，提高壓裝曲軸后油封的效率。同時，尺寸較小的第二部分使得開口的整體大小保持在合理范圍內，以此保證導向盤13的結構強度。

與上述方案同理地，第一開口也可設置為階梯形開口，該第一開口包括靠近第二開口的第三部分以及遠離第二開口的第四部分，第三部分沿著驅動盤12的轉動方向的開口長度大于第四部分沿著驅動盤12的轉動方向的開口長度。

本體11和導向盤13上開設的各開口可全部設計為前述的梯形開口，但在實際操作中，操作人員通常只需要選擇其中一個開口轉動驅動盤12即可。因此，將全部開口均設置為梯形開口，會導致此種結構的浪費。有鑒于此，可將上述各開口中的一部分設置為直線型開口，另一部分設置為階梯形開口，該直線型開口的側壁為沿著驅動盤12的軸面延伸的直面。顯然，直線型開口的開口面積較小，而階梯形開口的開口面積較大，操作人員即可根據實際需求選擇合適的開口轉動驅動盤12，以此更合理地利用安裝工具上的結構。

汽車發動機曲軸后油封通用型裝配工具油封作用塊 14在螺旋形齒的作用下與曲軸后油封作用，為了保證各油封作用塊14與曲軸后油封的作用面積，在油封作用塊14的轉動行程內，各油封作用塊14上的油封作用面始終位于同一圓周上。即，各油封作用塊14上的油封作用面可同時作用于曲軸后油封，以使油封作用塊14與曲軸后油封之間的作用面積最大化，強化曲軸后油封的壓裝效果。

當驅動盤12直接與本體11接觸時，驅動盤12相對于本體11轉動，將導致兩者之間出現較大的磨損，當本體11的磨損量達到極限值時，則需要整體更換本體11，導致該安裝工具的維護成本較高。為了緩解這一問題，汽車發動機曲軸后油封通用型裝配工具實施例提供的安裝工具還包括可拆卸固定于本體11上的襯套15，該襯套15作用于驅動盤12與本體11之間。此時，驅動盤12直接與襯套15接觸，只要優化襯套15的制造材料，即可緩解驅動盤12與本體11之間的磨損量；同時，當襯套15的磨損量達到極限值時，僅需單獨更換襯套15，以此降低安裝工具的維護成本。

本體11可采用柱狀結構，其一端為擊打端，另一端安裝驅動盤12、導向盤13和油封作用塊14。

汽車發動機曲軸后油封通用型裝配工具通過螺旋形齒調整各油封作用塊14在導向盤13上的位置，進而適用于不同尺寸的曲軸后油封。因此，該安裝工具的通用性更好。由此，還可產生如下有益效果：避免不必要的資源浪費；不存在反復測量及制作專用工裝的情況，避免了針對老機型的專用工裝輔具報廢，節約了勞動成本。

圖3

圖4

圖5

4 結論

本文介紹了一種新型汽車發動機曲軸后油封通用型裝配工具的設計方案，及在實際操作過程中的實施技術方案，對該工具零部件設計，結構設計及實施技術原理進行了介紹，同時對本工具的收益進行了分析和闡述。

[1] 機械零件課程設計,郭奇亮等主編,貴州人民出版社,1982.1.

[2] 機械設計標準應用手冊/第二卷,汪愷主編,北京：機械工業出版社,1997.8.

[3] 機械設計手冊/上冊,《機械設計手冊》聯合編寫組編,化學工業出版社,1979.

Design and application of general assembly tool for crankshaft seal of automobile engine

Wang Sen, Zhang Baoping, Ye Siyuan
( Technical Center, Anhui Jianghuai Automobile Co., Ltd., Anhui Hefei 230022 )

At present, the traditional engine crankshaft oil seal after artificial methods of manual assembly used more, or to design special tools for assembly, assembly assembly efficiency is low, poor universality; After this article introduces a kind of engine crankshaft oil seal type general assembly tools, and the benefits of this tool are analyzed and expounded.

Engine assembly; Crankshaft rear oil seal assembly technology; Universal tool

CLC NO.: U464 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)12-60-03

U464 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7988 (2017)12-60-03

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.12.020

王森（1988-），男，助理工程師，就職于安徽江淮汽車集團股份有限公司，主要從事發動機試制工藝、優化、機械設計及開發工作。