技术领域
[0001] 本
发明属于机械技术领域，涉及一种用于正时齿轮与曲轴装配的工装。
背景技术
[0002] 现有的单缸
汽油机曲轴一般包括输出端(输出功率端)、输入端(
飞轮装配端)和用于连接输入端和输出端的
曲柄销。输出端和输入端均包括平衡重(俗称扇板)和位于平衡重中部的
主轴颈。
[0003] 目前，公知的曲轴与正时齿轮装配工艺为液压机压装，且液压机一般由用于
定位正时齿轮的定位机构以及用于驱动曲轴使其
主轴颈嵌入正时齿轮内的驱动机构这两部分组成。
[0004] 装配时，由于正时齿轮与主轴颈位有
相位要求(
点火角度)，一般在定位机构上设有三个用于定位正时齿轮正时标记点的定位点。正时齿轮在装配前需要先在其他机器上加工出正时点，接着通过肉眼来对正正时标记点
位置，使其对准工装中
指定的位置后再将正时齿轮放入到定位机构内进行定位，然后驱动机构工作来完成曲轴与正时齿轮的过盈装配。
[0005] 但上述的液压机工装存在一个问题：在定位的过程中，由于正时齿轮上的正时标记点是位于下方的，造成正时齿轮放入时容易出现错齿的现象，即正时标记点没有对准指定位置，导致正时齿轮装配后角度错误，使曲轴在装配
发动机后出现点火时间错误或者无法点火的严重后果。
发明内容
[0006] 本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种用于正时齿轮与曲轴装配的工装，本发明所要解决的技术问题是如何在实现正时齿轮与曲轴装配的同时，又完成正时齿轮正时标记点的加工。
[0007] 本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种用于正时齿轮与曲轴装配的工装，包括底座、设于底座上且用于定位正时齿轮的定位机构以及设于底座上且用于驱动曲轴使其主轴颈嵌入正时齿轮内的驱动机构，其特征在于，所述的定位机构包括竖直固定在底座上的
支撑筒和插在支撑筒上端内的定位筒，且定位筒能沿支撑筒的轴向滑动；所述的支撑筒内沿其轴向设有
压缩弹簧，且
压缩弹簧的两端分别与定位筒的下端和支撑筒的内壁相抵，定位筒的上端具有用于定位齿轮的定位部；所述的支撑筒的上端沿其轴向开设有连接孔，该连接孔内插接有呈直杆状压杆，压杆的上端呈实心圆锥状且该上端伸出连接孔，连接孔内具有与压杆的下端面相抵的抵靠部；定位筒上设有定位部的这一表面为平面且该表面上设有与压杆正对的通孔，当定位筒克服压缩弹簧的弹
力下移时，所述的压杆的上端穿过通孔。
[0008] 装配时，正时齿轮设于定位筒上并通过定位筒上的定位部加以定位，此时，正时齿轮与定位筒同轴，且正时齿轮的下端面与上述的平面相贴靠；驱动机构带动曲轴下移并使曲轴的主轴颈嵌入正时齿轮内，以完成正时齿轮和曲轴的装配；装配过程中，在曲轴的作用下，正时齿轮会带动定位筒克服压缩弹簧的弹力下移，使压杆(压杆材料一般为硬质
合金)呈实心圆锥状的上端穿过通孔并在正时齿轮下端面上压出印记，且这一印记即为正时标记点。
[0009] 本工装在装配曲轴和正时齿轮的同时，又完成正时齿轮正时标记点的加工，相对于
现有技术中曲轴和正时齿轮的装配以及正时齿轮正时标记点的加工分开进行，具有工作效率高且加工方便的优点。同时，在本工装中，由于用于压出正时标记点的压杆相对于支撑筒的周向位置是依照图纸计算出的角度而固定不变的，使只需将正时齿轮定位在定位筒上，而不需要对正时齿
轮作任何位置的调整即可精准地加工出正时标记点，进一步提高了工作效率和操作方便性，同时又降低了操作难度。
[0010] 在上述的用于正时齿轮与曲轴装配的工装中，所述的支撑筒上套设并固定有压帽，该压帽的内壁上具有呈环状凸出的挡肩，且在所述的压缩弹簧的作用下，所述的定位筒的上端面与挡肩相抵。
[0011] 通过设置压帽，即对定位筒的上移起到限位作用，又对定位筒起到保护作用，以有效避免定位筒脱离支撑筒，使工装始终保持较为稳定的工作，从而进一步提高了工作效率和操作方便性。
[0012] 在上述的用于正时齿轮与曲轴装配的工装中，所述的定位筒的内壁上具有环形台阶，且所述的定位部位于环形台阶内。
[0013] 安装时，正时齿轮设于环形台阶内并通过定位部定位。环形台阶的内径与正时齿轮的外径相匹配，即对正时齿轮插入到环形台阶内起导向作用，使正时齿轮能够精准地到达指定位置，又与定位部配合对正时齿轮起到更好的定位作用，以使曲轴和正时齿轮的装配以及使正时标记点的加工较为顺畅且稳定地进行，从而进一步提高了工作效率和操作方便性。
[0014] 在上述的用于正时齿轮与曲轴装配的工装中，所述的支撑筒内沿该支撑筒的轴向固定有呈直杆状的导向柱，导向柱至少有两根且沿支撑筒的周向均布，所述的定位筒上设有导向孔，导向孔的数量与导向柱相同且位置一一对应，每个所述的导向柱均插设在对应的导向孔内。
[0015] 在导向柱和导向孔的配合下，对定位筒沿支撑筒的轴向滑动起到较好的导向作用，使定位筒在曲轴的作用下能够始终保持较为顺畅地下滑，使工作效率和操作方便性得到进一步的提高。
[0016] 在上述的用于正时齿轮与曲轴装配的工装中，所述的连接孔内螺接有
螺栓，且所述的抵靠部为螺栓杆部的端面。
[0017] 采用上述结构，使压杆上端伸出连接孔的长度能够针对不同类型的曲轴和正时齿轮进行调节，以提高本工装的实用性。
[0018] 作为另一种方案，在上述的用于正时齿轮与曲轴装配的工装中，所述的连接孔为
盲孔，所述的抵靠部为盲孔的底壁。
[0019] 在上述的用于正时齿轮与曲轴装配的工装中，所述的定位部为环形台阶内壁上呈实心圆锥状的凸头，且凸头能插入到正时齿轮的相邻的两齿牙之间，所述的凸头至少有两个且沿支撑筒的周向均布。
[0020] 采用凸头对正时齿轮进行定位，具有结构简单且紧凑的优点；同时，凸头位于环形台阶内，对凸头起到一定的保护作用，以避免凸头受外力影响发生损坏，从而提高了定位筒的使用寿命。
[0021] 作为另一种方案，在上述的用于正时齿轮与曲轴装配的工装中，定位部为定位筒上端面上呈柱状凸出的定位柱，且定位柱能插入到正时齿轮的相邻的两齿牙之间，所述的定位柱至少有两根且沿定位筒的周向均布。
[0022] 在上述的用于正时齿轮与曲轴装配的工装中，所述的驱动机构包括分别竖直设置在底座的上下两侧的顶柱一和顶柱二以及能够分别驱动顶柱一和顶柱二沿竖直方向平移的驱动件一和驱动件二，所述的顶柱一和顶柱二均呈直杆状且位置正对，所述的顶柱二的上端依次穿过底座、支撑筒和定位筒。
[0023] 现有的曲轴主轴颈的端面上均具有凹口；安装时，曲轴位于顶柱一和顶柱二之间并通过顶柱插入到凹口内的方式将曲轴定位；装配时，驱动件一和驱动件二同时驱动顶柱一和顶柱二下移，以使曲轴主轴颈插入正时齿轮内并与其
过盈配合；装配完成后，驱动件一和驱动件二同时驱动顶柱一和顶柱二上移，以使正时齿轮脱离定位筒，接着将曲轴和正时齿轮所组成的整体取出即可。采用上述的结构，具有工作
稳定性好的优点。
[0024] 在上述的用于正时齿轮与曲轴装配的工装中，所述的驱动件一通过一
块横向设于该驱动件一和顶柱一之间的导向板与顶柱一相连，所述的底座上竖直固定有导向杆，且导向杆与导向板滑动连接。
[0025] 采用上述的结构，进一步提高顶柱一移动时的稳定性，以确保曲轴始终能够较为精准地移动到指定位置，来提高曲轴和正时齿轮的装配
精度以及正时标记点的成型精度。
[0026] 在上述的用于正时齿轮与曲轴装配的工装中，所述的底座上竖直固定有滑动柱，该滑动柱上套有能沿其轴向滑动的导向块，导向块靠近顶柱一的一侧具有呈柱状凸出的夹持部，夹持部有两根且两夹持部之间形成一用于夹持曲轴的
曲柄销的夹持口。
[0027] 装配时，导向块随着曲轴一起上下运动；通过设置夹持口，对曲轴起到较好的限位作用，使曲轴始终沿着支撑筒的轴向移动，以进一步提高曲轴和正时齿轮的装配精度以及正时标记点的成型精度。
[0028] 在上述的用于正时齿轮与曲轴装配的工装中，所述的底座上竖直固定有连接柱，连接柱上套有能沿其轴向滑动的复位块，复位块上具有呈直杆状凸出且与导向块的下侧面相抵的支撑柱，所述的复位块和导向板之间设有两端分别与两者相固定的拉簧。
[0029] 装配时，复位块在复位柱的带动下随着导向块一起下移；装配完成后，顶柱一上移并通过拉簧带动复位块上移。通过设置位于复位块上的支撑柱，对复位块起到较好的支撑作用，使操作人员能够顺畅地将曲柄销插入到夹持口内；通过设置拉簧将复位块和导向板连接起来，使复位块在驱动件未开启时仍可以在一定范围内移动，从而使曲柄销能够更为容易地插入到夹持口内。
[0030] 与现有技术相比，本用于正时齿轮与曲轴装配的工装具有以下优点：
[0031] 1、本工装在装配曲轴和正时齿轮的同时，又完成正时齿轮正时标记点的加工，相对于现有技术中曲轴和正时齿轮的装配以及正时齿轮正时标记点的加工分开进行，具有工作效率高、加工方便且加工工序少的优点。
[0032] 2、在本工装中，由于用于压出正时标记点的压杆相对于支撑筒的周向位置是依照图纸计算出的角度而固定不变的，使只需将正时齿轮定位在定位筒上，而不需要对正时齿轮作任何位置的调整即可精准地加工出正时标记点，进一步提高了工作效率和操作方便性，同时又降低了操作难度，使其彻底解决由于人为失误造成的正时齿轮正时角度出现错误的
质量问题。
[0033] 3、通过设置压帽，即对定位筒的上移起到限位作用，又对定位筒起到保护作用，以有效避免定位筒脱离支撑筒，使工装始终保持较为稳定的工作，从而进一步提高了工作效率和操作方便性。
附图说明
[0034] 图1是本用于正时齿轮与曲轴装配的工装的立体结构示意图。
[0035] 图2是本用于正时齿轮与曲轴装配的工装的后视结构示意图。
[0036] 图3是定位机构的立体结构示意图。
[0037] 图4是定位机构的下视结构示意图。
[0038] 图5是图4的A-A剖面结构示意图。
[0039] 图中，1、底座；2、支撑筒；3、定位筒；3a、定位部；3b、环形台阶；3c、通孔；3d、导向孔；4、压缩弹簧；5、压杆；6、压帽；6a、挡肩；7、定位套；8、导向柱；9、螺栓；9a、抵靠部；10、顶柱一；11、顶柱二；12、驱动件一；13、驱动件二；14、导向块；14a、夹持部；15、复位块；15a、支撑柱；16、导向板；17、导向杆；18、
支架；19、滑动柱；20、连接柱；21、拉簧。
具体实施方式
[0040] 以下是本发明的具体
实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
[0041] 实施例一
[0042] 如图1所示，本用于正时齿轮与曲轴装配的工装由底座1、定位机构、驱动机构等组成。其中，定位机构设于底座1上且用于定位正时齿轮；驱动机构也设于底座1上且用于驱动曲轴使其主轴颈嵌入正时齿轮内。
[0043] 具体来说，如图1至图5所示，定位机构包括支撑筒2、定位筒3、压缩弹簧4、压杆5、压帽6等。其中，支撑筒2竖直固定在底座1上，在本实施例中，底座1沿竖直方向贯穿有插设孔，支撑筒2呈筒状且该支撑筒2的下端插在插设孔内。如图5所述，支撑筒2的中部套接并固定有定位套7，且定位套7通过若干根螺丝与底座1相固定，以实现支撑筒2和底座1相固定的目的。定位筒3呈筒状，定位筒3插在支撑筒2的上端内侧，且该定位筒3能沿支撑筒2的轴向滑动。进一步说明，支撑筒2内沿该支撑筒2的轴向固定有呈直杆状的导向柱8，导向柱8至少有两根且沿支撑筒2的周向均布，优选导向柱8的数量为3根。定位筒3上设有导向孔3d，导向孔3d的数量与导向柱8相同且位置一一对应，每个导向柱8均插设在对应的导向孔3d内，以使定位筒3在曲轴的作用下能够始终保持较为顺畅地下滑，来提高工作效率和操作方便性。进一步优化，定位筒3的外径与支撑筒2的内径相匹配，以减少定位筒3外壁和支撑筒2内壁之间的距离，使定位筒3能够顺畅地在支撑筒2内滑动，从而进一步提高工作效率和操作方便性。
[0044] 压缩弹簧4设于支撑筒2内并沿支撑筒2的轴向设置。压缩弹簧4的两端分别与定位筒3的下端和支撑筒2的内壁相抵。具体来说，定位筒3的内壁上具有呈环状的支撑台阶一，支撑筒2的内壁上具有呈环状的支撑台阶二，且压缩弹簧4的两端分别与支撑台阶一的内壁和支撑台阶二的内壁相抵。进一步说明，支撑筒2上套设并固定有压帽6，压帽6的内壁上具有呈环状凸出的挡肩6a，且在压缩弹簧4的作用下，定位筒3的上端面与挡肩6a相抵。
[0045] 定位筒3的上端具有用于定位正时齿轮的定位部3a。具体来说，如图3至图5所示，定位筒3的内壁上具有环形台阶3b，且上述的定位部3a位于环形台阶3b内。在本实施例中，定位部3a为环形台阶3b内壁上呈实心圆锥状的凸头，且凸头能插入到正时齿轮的相邻的两齿牙之间。凸头至少有两个且沿支撑筒2的周向均布。优选凸头的数量有3个。自然，采用“定位部3a为定位筒3上端面上呈柱状凸出的定位柱，且定位柱能插入到正时齿轮的相邻的两齿牙之间，定位柱至少有两根且沿定位筒3的周向均布”这一技术方案同样能够实现定位正时齿轮的目的。
[0046] 如图5所示，支撑筒2的上端沿其轴向开设有连接孔，该连接孔内插接有呈直杆状压杆5，且压杆5一般由刚性材料制成，比如硬质合金或合金
钢。压杆5的上端呈实心圆锥状且该上端伸出连接孔，连接孔内具有与压杆5的下端面相抵的抵靠部9a。在本实施例中，连接孔内螺接有螺栓9，且抵靠部9a为螺栓9杆部的端面。通过转动螺栓9，使压杆5上端伸出连接孔的长度能够针对不同类型的曲轴和正时齿轮进行调节，使本工装具有较强的实用性。定位筒3上设有定位部3a的这一表面为平面且该表面上设有与压杆5正对的通孔3c，即在本实施例中，定位筒3上设有定位部3a的这一壁为环形台阶3b的内壁。压杆5的上端插接在通孔3c内，且当定位筒3克服压缩弹簧4的弹力下移时，压杆5的上端穿过通孔3c。
[0047] 如图1和图2所示，驱动机构包括顶柱一10、顶柱二11、驱动件一12、驱动件二13、导向块14、复位块15等组成。
[0048] 其中，顶柱一10和顶柱二11分别设置在底座1的上下两侧。顶柱一10和顶柱二11均呈直杆状且位置正对。顶柱一10的下端呈实心圆锥状，顶柱二11的上端呈实心圆锥状，且该顶柱二11的上端依次穿过底座1、支撑筒2和定位筒3。驱动件一12和驱动件二13分别设于底座1的上下两侧，且驱动件一12和驱动件二13能够分别驱动顶柱一10和顶柱二11沿竖直方向平移。
[0049] 具体来说，在本实施例中，驱动件一12为
液压缸或
气缸，且优选驱动件一12为液压缸；驱动件二13为
复位弹簧或液压缸，且优选驱动件二13为复位弹簧。
[0050] 其中，驱动件一12通过一块横向设于该驱动件一12和顶柱一10之间的导向板16与顶柱一10相连。即导向板16的两侧分别与液压缸的
活塞杆以及顶柱一10相固定。底座1上竖直固定有导向杆17，且导向杆17与导向板16滑动连接。进一步说明，导向杆17有4根且分布在导向板16四周。在本实施例中，导向板16沿竖直方向贯穿有滑动孔，滑动孔的数量与导向杆17相同且位置一一对应，每个导向杆17均插接在对应的滑动孔内，以实现导向板16与导向杆17滑动连接的目的。自然，采用“导向板16上固定有导向套，且导向杆17插在导向套内”这一技术方案同样能够实现导向板16与导向杆17滑动连接的目的。
[0051] 如图2所示，底座1下侧固有有支架18，且复位弹簧以及顶柱二11的下端均设于支架18内。顶柱二11的下端
侧壁上具有环形挡沿，复位弹簧套在顶柱二11上，且该弹簧的两端分别与环形挡沿和支架18相抵。
[0052] 进一步说明，如图1所示，底座1上竖直固定有滑动柱19，该滑动柱19上套有能沿其轴向滑动的导向块14。导向块14靠近顶柱一10的一侧具有呈柱状凸出的夹持部14a，夹持部14a有两根且两夹持部14a之间形成一用于夹持曲轴的曲柄销的夹持口。底座1上竖直固定有连接柱20，连接柱20上套有能沿其轴向滑动的复位块15，复位块15上具有呈直杆状凸出且与导向块14的下侧面相抵的支撑柱15a。复位块15和导向板16之间设有两端分别与两者相固定的拉簧21。
[0053] 本工装在使用时安装在支撑座上。其中，底座1与支撑座相固定，驱动件一12通过安装座与支撑座相固定。装配时，正时齿轮设于环形台阶3b内并通过凸头插入正时齿轮上相邻的两齿牙之间将正时齿轮定位，此时，正时齿轮与定位筒3同轴，且正时齿轮的下端面与环形台阶3b的底壁相贴靠；曲轴位于顶柱一10和顶柱二11之间，且顶柱一10和顶柱二11的下端均插在曲轴主轴颈上的凹口内；曲轴的曲柄销夹持在由两夹持部14a所形成的夹持口内。驱动件一12工作带动曲轴克服复位弹簧以及压缩弹簧4的弹力下移，并最终使曲轴的主轴颈嵌入正时齿轮内，以完成正时齿轮和曲轴的装配。在装配过程中，在曲轴的作用下，正时齿轮会带动定位筒3克服压缩弹簧4的弹力下移，使压杆5呈实心圆锥状的上端穿过通孔3c并在正时齿轮下端面上压出印记，且这一印记即为正时标记点。装配完成后，驱动件一12带动顶柱一10复位；曲轴在复位弹簧的作用下复位。
[0054] 实施例二
[0055] 本实施例二同实施例一的结构及原理基本相同，不一样的地方在于：连接孔为盲孔，抵靠部9a为盲孔的底壁。
[0056] 实施例三
[0057] 本实施例三同实施例一的结构及原理基本相同，不一样的地方在于：驱动机构包括竖直设置在底座1上顶柱三和能驱动顶柱三沿竖直方向平移的驱动件三，顶柱三的中
心轴线与定位筒3的中心轴线共线。使用时，先通过外力将曲轴的主轴颈插入到正时齿轮内进行预定位，且此时，顶柱三与曲轴的另一主轴颈正对；接着驱动件三带动顶柱三以将曲轴的主轴颈完全压入正时齿轮内。
[0058] 本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的
修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附
权利要求书所定义的范围。
