關(guān)于裝配發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸正時(shí)齒輪裝配組件的研究設(shè)計(jì)

朱 巖，周柱昌

（廣西玉柴機(jī)器股份有限公司，廣西 玉林537005）

1 技術(shù)領(lǐng)域現(xiàn)狀

正時(shí)齒輪安裝于發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸上，裝配方法是將齒輪加熱后壓入曲軸小頭。為了保證安裝位置的準(zhǔn)確，通常在曲軸小頭圓柱側(cè)面設(shè)有半圓鍵槽，在正時(shí)齒輪側(cè)面設(shè)有一定位孔，要求半圓鍵槽中心和正時(shí)齒輪中心都必須與曲軸第一連桿頸中心處在同一平面，要滿足此種條件的裝配非常困難。目前，市場上尚無專用的曲軸正時(shí)齒輪裝配組件，曲軸正時(shí)齒輪裝配組件的研究尚處于空白。

2 背景技術(shù)

技術(shù)更改后，曲軸正時(shí)齒輪與曲軸采用無鍵裝配，且發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸小頭和正時(shí)齒輪之間的裝配采用無定位鍵槽的過盈配合結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)有利于提高曲軸小頭的強(qiáng)度，防止斷裂等現(xiàn)象的出現(xiàn)，但在裝配過程中難以準(zhǔn)確定位齒輪與曲軸的周向相對位置，給裝配過程增加了難度。具體來講，現(xiàn)有正時(shí)齒輪裝配技術(shù)存在以下問題：

（1）裝配穩(wěn)定性差。曲軸壓進(jìn)正時(shí)齒輪之后，正時(shí)齒輪與曲軸小頭之間會產(chǎn)生的位置偏差，改變了正時(shí)齒輪與曲軸小頭的相對位置，影響曲軸正時(shí)齒輪的穩(wěn)定性。

（2）裝配精度低。在裝配曲軸和正時(shí)齒輪時(shí)，難以確定正時(shí)齒輪和曲軸小頭之間的相對位置；在將曲軸正時(shí)齒輪壓進(jìn)曲軸之后，難以確定正時(shí)齒輪與曲軸小頭之間的位置偏差。

（3）壓裝難度大，由于正時(shí)齒輪與曲軸之間的過盈量增大，壓進(jìn)曲軸正時(shí)齒輪的力增大和難度加大，需要提高的壓裝力才能將曲軸正時(shí)齒輪壓進(jìn)曲軸小頭。

3 總體設(shè)計(jì)

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中壓裝難度大、裝配穩(wěn)定性差及精度低的問題，設(shè)計(jì)了一種曲軸正時(shí)齒輪裝配組件（見圖1、圖2），提出了一種新的曲軸正時(shí)齒輪裝配方法，以實(shí)現(xiàn)減輕壓裝難度，并提高裝配穩(wěn)定性和精度。

圖1 曲軸正時(shí)齒輪裝配組件及方法的結(jié)構(gòu)示意圖的軸向剖視圖

圖2 曲軸正時(shí)齒輪裝配組件及方法的安裝示意圖的軸向剖視圖

這種曲軸正時(shí)齒輪裝配組件包括：包括導(dǎo)向軸1和導(dǎo)向套6，其中，導(dǎo)向套6可以軸向滑動(dòng)套裝在導(dǎo)向軸1上。在導(dǎo)向軸1上，可以在遠(yuǎn)離導(dǎo)向套6的一端設(shè)有定位鍵10，定位鍵10位于導(dǎo)向軸的底部；在靠近定位鍵10的一端設(shè)有限位銷5，限位銷5位于導(dǎo)向軸1的側(cè)面，用于限制導(dǎo)向軸1和導(dǎo)向套6之間的相對位置。在導(dǎo)向套6上，可以在遠(yuǎn)離導(dǎo)向軸1的一端設(shè)有定位銷3，定位銷3與導(dǎo)向軸1平行，且靠近導(dǎo)向軸1；在靠近定位銷3的一端的設(shè)有肩臺結(jié)構(gòu)11，肩臺結(jié)構(gòu)11設(shè)置在導(dǎo)向套6的外圍；在定位銷3遠(yuǎn)離定位鍵10的一端設(shè)有彈簧4；在肩臺結(jié)構(gòu)11上靠近定位鍵10的一端徑向設(shè)置鎖緊螺釘2，緊鎖螺釘2相對導(dǎo)向套6徑向設(shè)置、且與導(dǎo)向軸1和導(dǎo)向套6可拆卸地連接。具體地，在鎖緊螺釘2上設(shè)有外螺紋，在肩臺結(jié)構(gòu)11的相應(yīng)位置設(shè)有與鎖緊螺釘2相配合的內(nèi)螺紋，在導(dǎo)向軸1的相應(yīng)位置設(shè)置與鎖緊螺釘2相配合的內(nèi)螺紋，導(dǎo)向軸1與導(dǎo)向套6之間通過鎖緊螺釘2螺紋配合連接。其中，曲軸正時(shí)齒輪裝配組件，可以根據(jù)需要裝配的曲軸小頭的結(jié)構(gòu)尺寸，正時(shí)齒輪的結(jié)構(gòu)尺寸，以及曲軸與正時(shí)齒輪之間的裝配要求進(jìn)行設(shè)置，定位鍵10和定位銷3的相互角度位置可以根據(jù)曲軸小頭7與正時(shí)齒輪8之間的安裝角度確定。

這種曲軸正時(shí)齒輪裝配組件，在導(dǎo)向軸上設(shè)置限位銷，在導(dǎo)向套上設(shè)有鎖緊螺釘，可以限制和固定導(dǎo)向軸與導(dǎo)向套的相對位置。并且，在導(dǎo)向軸上還設(shè)有定位鍵，在導(dǎo)向套上設(shè)有定位銷，這樣可以在無鍵結(jié)構(gòu)的情況下，進(jìn)行大過盈配合的曲軸正時(shí)齒輪的裝配。而且，在曲軸與正時(shí)齒輪裝配過程中，導(dǎo)向軸上的定位鍵可以固定裝配組件和曲軸小頭的相對位置，導(dǎo)向套上的定位銷可以固定正時(shí)齒輪和裝配組件的相對位置，從而可以通過導(dǎo)向軸與導(dǎo)向套固定曲軸與正時(shí)齒輪的相對位置；在裝配曲軸正時(shí)齒輪時(shí)，曲軸正時(shí)齒輪裝配組件既可以起初定位作用，又可以在正時(shí)齒輪與曲軸的壓裝過程中，克服現(xiàn)有技術(shù)中裝配曲軸正時(shí)齒輪時(shí)正時(shí)齒輪相對曲軸小頭的相位角度變動(dòng)的問題，保持正時(shí)齒輪和曲軸的相互角度不變，從而實(shí)現(xiàn)減輕壓裝難度，保證曲軸正時(shí)齒輪的裝配精度和裝配質(zhì)量的穩(wěn)定性[1，2]。

在裝配正時(shí)齒輪時(shí)，先把加熱后的8-正時(shí)齒輪上的定位孔對準(zhǔn)3-定位銷卡到1-導(dǎo)向軸上，然后一手拿著6-導(dǎo)向套，一手扶著11-肩臺結(jié)構(gòu)，把10-定位鍵插到7-曲軸小頭的定位孔中，隨后把9-壓裝機(jī)構(gòu)往7-曲軸小頭方向輕輕一推，便可完成正時(shí)齒輪的裝配。

4 結(jié)語

本文所提到的這種曲軸正時(shí)齒輪裝配組件通過使用了導(dǎo)向軸和導(dǎo)向套以及幾個(gè)定位銷，完成對正時(shí)齒輪的定位。經(jīng)生產(chǎn)實(shí)踐應(yīng)用驗(yàn)證，這種技術(shù)使得安裝質(zhì)量得到了進(jìn)一步的提升，在進(jìn)一步提升的同時(shí)控制成本，結(jié)構(gòu)相對簡單，操作簡便。在內(nèi)燃機(jī)制造領(lǐng)域，想要節(jié)約成本，提高效率，保證質(zhì)量以及裝配的穩(wěn)定性，就必須要與時(shí)俱進(jìn)，不斷的對現(xiàn)在的工具進(jìn)行突破和創(chuàng)新，任何技術(shù)的突破都需要?jiǎng)?chuàng)新，只有創(chuàng)新，才能讓人看得更高更遠(yuǎn)更全面，只有這樣，才能在時(shí)代的潮流中穩(wěn)步前行。