曲轴皮带轮装配及防错检测

时鑫 段明皓 李泽旭

摘要：一种发动机曲轴皮带轮装配设备，特别是一种用于发动机曲轴皮带轮装配的防错机构。

关键词： 曲轴皮带轮 装配 防错检测

0引言

在传统的曲轴皮带轮装配过程中，工人需要根据自己的感觉与经验，对正曲轴与曲轴皮带轮的端面齿，再利用手持式气动拧紧枪拧紧，这样经常在端面齿未完全啮合的情况下进行拧紧，导致曲轴皮带轮松动，大大降低了成品率。该方法突破了传统操作者凭感觉操作气动拧紧枪装配曲轴皮带輪的装配方式，提出了一种崭新的装配思路，通过检测曲轴与皮带轮的相对位置，可以自动并且准确的判断曲轴与曲轴皮带轮端面齿是否正确啮合，然后再通过电动拧紧枪拧紧。

1优点

设计新颖：本发明提出了一种新的带防错检测功能的曲轴皮带轮装配的方法和装备，能够使操作者在装配过程中，很清楚知道曲轴皮带轮安装位置是否正确，从而提高了曲轴皮带轮装配的成品率，提高了装配效率。

结构合理：利用压紧皮带轮的弹簧力柔性特性，有效保护发动机及其工件，避免硬碰伤;采用精密位移传感器直接相对测量检测，以确定曲轴与曲轴皮带轮端面齿的接触位置;采用模糊控制连锁，防止误操作;采用机械锁紧方式，以保证锁紧的曲轴皮带轮定位的稳定性;皮带轮连接件采用柱销锁紧，方便拆卸，实现不同机型的快换;利用磁力装夹曲轴皮带轮，方便可靠。

操作便利：利用该可有效降低操作者的操作技能，降低工人劳动力强度，提高装配效率。

噪声低：设备滑台前后都装有缓冲装置，减少冲击噪音。

高效节能：整体设备除拧紧以为，基本为机械操作，锁紧系统由气缸带动，节省能源。

方便清洁：滑台组件上装有罩板，防止灰尘进入，用时又方便清理。

2总体机械结构

该设备由机架、滑台、拧紧轴，检测机构和定位气缸组成，如图1所示：

检测机构由皮带轮连接件、手轮、轴承包、弹簧压紧机构和导向机构组成，如图2所示：

皮带轮连接件上有8个未贯穿的孔，孔内安装有磁钢，同时再利用铜垫圈隔磁，使其不会影响到曲轴皮带轮的性能，也不会由于使用时间导致设备磁化。如图3所示：

3工作过程

手动放置工件于皮带轮连接件上，推动滑台到气缸定位锁紧，弹簧压紧机构将皮带轮压在发动机曲轴断面齿上，人工旋转手轮使皮带轮端面齿和曲轴端面齿不断进行啮合，齿峰和齿谷不断交替接触变化并产生相对位移，通过位移传感器检测位移数值，计算机记录数据并进行模糊计算，当位移值达到设定的测量条件后拧紧轴自动拧紧皮带轮。

4电气控制原理

在皮带轮端面齿和曲轴端面齿不断进行啮合过程中，位移传感器的数值大小产生周期变化，在一个周期内采集到一个位移最大值和一个位移最小值，并且它们的差值大于给定值，该给定值为齿峰和齿谷的理论差值加减允许的误差。当位移传感器数值在周期内最小值加减允许的误差范围内时，表示曲轴与曲轴皮带轮端面齿正确啮合。

工作时的齿轮啮合曲线图，如图4所示：

5结束语

曲轴皮带轮装配及防错检测设备的研制极大地减轻了操作工的劳动强度，降低了由于人为误操作造成的发动机下线翻修率，从而提高了发动机的装配质量。

6参考文献

[01] 王兴. 位移传感器检测装置[D] 太原：太原科技大学，2015

[02] 刘刚. 准端面双圆弧齿轮啮合特性研究[J] 太原：太原理工大学，2008