關(guān)于裝配發(fā)動機曲軸正時齒輪裝配組件的研究設(shè)計

朱 巖，周柱昌

（廣西玉柴機器股份有限公司，廣西 玉林537005）

1 技術(shù)領(lǐng)域現(xiàn)狀

正時齒輪安裝于發(fā)動機曲軸上，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，在正時齒輪側(cè)面設(shè)有一定位孔，要求半圓鍵槽中心和正時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齒輪裝配組件，曲軸正時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，曲軸正時齒輪與曲軸采用無鍵裝配，且發(fā)動機曲軸小頭和正時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。曲軸壓進正時齒輪之后，正時齒輪與曲軸小頭之間會產(chǎn)生的位置偏差，改變了正時齒輪與曲軸小頭的相對位置，影響曲軸正時齒輪的穩(wěn)定性。

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

（3）壓裝難度大，由于正時齒輪與曲軸之間的過盈量增大，壓進曲軸正時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齒輪壓進曲軸小頭。

3 總體設(shè)計

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)計了一種曲軸正時齒輪裝配組件（見圖1、圖2），提出了一種新的曲軸正時齒輪裝配方法，以實現(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可以軸向滑動套裝在導(dǎo)向軸1上。在導(dǎo)向軸1上，可以在遠離導(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，正時齒輪的結(jié)構(gòu)尺寸，以及曲軸與正時齒輪之間的裝配要求進行設(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與正時齒輪8之間的安裝角度確定。

這種曲軸正時齒輪裝配組件，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，進行大過盈配合的曲軸正時齒輪的裝配。而且，在曲軸與正時齒輪裝配過程中，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齒輪的相對位置；在裝配曲軸正時齒輪時，曲軸正時齒輪裝配組件既可以起初定位作用，又可以在正時齒輪與曲軸的壓裝過程中，克服現(xiàn)有技術(shù)中裝配曲軸正時齒輪時正時齒輪相對曲軸小頭的相位角度變動的問題，保持正時齒輪和曲軸的相互角度不變，從而實現(xiàn)減輕壓裝難度，保證曲軸正時齒輪的裝配精度和裝配質(zhì)量的穩(wěn)定性[1，2]。

在裝配正時齒輪時，先把加熱后的8-正時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-壓裝機構(gòu)往7-曲軸小頭方向輕輕一推，便可完成正時齒輪的裝配。

4 結(jié)語

本文所提到的這種曲軸正時齒輪裝配組件通過使用了導(dǎo)向軸和導(dǎo)向套以及幾個定位銷，完成對正時齒輪的定位。經(jīng)生產(chǎn)實踐應(yīng)用驗證，這種技術(shù)使得安裝質(zhì)量得到了進一步的提升，在進一步提升的同時控制成本，結(jié)構(gòu)相對簡單，操作簡便。在內(nèi)燃機制造領(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，就必須要與時俱進，不斷的對現(xiàn)在的工具進行突破和創(chuàng)新，任何技術(shù)的突破都需要創(chuàng)新，只有創(chuàng)新，才能讓人看得更高更遠更全面，只有這樣，才能在時代的潮流中穩(wěn)步前行。