[ 摘 要] 根据现实生产换代需要设计一套曲轴齿轮轴承一次压装夹具, 这套夹具必须满足同时压装轴承和齿轮零件, 达到定位精度高、结构简单、调整方便, 能够满足生产需要的要求。
[关键词] 曲轴；齿轮；轴承;夹具;定位;压装
随着零件生产批量的增加以及零件品种的多样性,原有多工序分别压装齿轮轴承夹具已不能满足生产需要, 须设计一套满足大批量生产的齿轮轴承压装夹具, 机床为100吨单柱式液压机床(YQ41-100T)。这套压装夹具必须满足同时压装轴承和齿轮,定位夹紧动力源为气压装置。本夹具保证跨距公差 0.2mm ,保证正时齿轮角度 65°±30′，保证调速齿轮角度52°±30′(尺寸及公差见图 1).这套夹具需满足以下设计要求:
1) 曲柄总成中的任何零部件均不得有碰伤，划伤、锈斑、裂痕、毛剌及飞边等现象。
2) 正时齿轮及半圆键必须压装到位，保证跨距、正时偏角及各项跳动要求。
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图1-188F通用汽油发电机曲轴总成图
1.曲轴本体；2.正时齿轮；3.调速齿轮；4.轴承；5.飞轮半圆键
1设计方案
经过对曲轴总成的加工精度及设备情况认真分析后，对原有的加工工艺进行了改动，将以前分散在不同机床加工才能满足尺寸精度的各个工序进行合并，统一由100吨单柱液压机完成，减少工件上下，避免多次装卸造成的尺寸误差。并针对原夹具存在的问题，考虑到公司多品种加工、生产效率高的要求，设计了一套曲轴总成压装夹具。图2即为改进后的压装夹具。
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图2-188F电机曲轴齿轮轴承一次压装夹具三维
（1）夹具结构 如图3 所示该夹具主要由曲轴上下中心孔定位气缸1、上垫板13、下垫板7、轴径定位气缸20、辅助气缸26等零件组成。上下垫板分别与压机的压头和垫板相连接，上下夹具体的中心线即为曲轴轴径中心线。
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图3-188F电机曲轴齿轮轴承一次压装夹具装配图（以ST188FD-A曲轴为设计参考件）
1.上下中心孔定位气缸MAL20*100；2.下气缸连接套；3.下连接板；4.M10内六角螺栓；5.下气缸连接套底座；6.连接柱；7.夹具下底板；8.导向连接杆；9.齿轮定位块；10.缓冲圆柱弹簧；11.导向柱；12.夹具体导向柱；13.夹具上垫板；14.圆柱隔套；15.隔套盖板；16.隔套立柱；17.立柱盖板；18.压接杆；19.压接杆连接板；20.轴承轴颈定位气缸MAL20*50；21.曲轴定位气缸连接座；22.定位销连接板；23.中间连接销；24.上定位销；25.压接杆定位块；26.压接杆连接气缸MAL20*125；27.专用锁帽；28.下定位销；29.上顶尖；30.轴承定位套；31.压块；32.调速齿轮定位销；33.正时齿轮定位销；34.下顶尖
（2）使用方法 气路接入夹具中后只在机床操作台处安装一个手动换向阀来控制夹具体中各气缸的换向动作，夹具体下方的中心孔定位气缸始终保持伸出状态。将正时齿轮及调速齿轮分别放在齿轮定位块9中并保证齿轮正时点位于定位销（放置示意图如下图4），将轴承预放置在待压装的曲轴杆颈上，然后将曲轴输出端中心孔对准下顶尖34，操作手动换向阀同时使上中心孔定位气缸下压上顶尖29和曲轴定位销28伸出对连杆颈定位，压接杆连接气缸26同时收缩将压接杆18穿过曲轴扇板。同时轴承轴颈预定位气缸20伸出将上定位销24收回防止压装轴承时产生干涉。完成上述产品装夹动作后启动液压机床，压头带动夹具上垫板13沿着夹具体导向柱对轴承齿轮进行压装。通过控制压块31安装在夹具上垫板13的高度尺寸60（0/-0.5）mm，保证轴承压装到位后齿轮也同时压装到位，进而保证跨距尺寸公差0.2mm。齿轮正时点角度通过齿轮定位销对齿轮圆弧定位与轴颈定位销中心线角度进行间接保证齿轮正时角度。
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图4-齿轮定位示意图
2 注意事项
（1）调整曲轴齿轮压装角度采用改动齿轮定位块9位置来实现。
（2）调整曲轴轴承齿轮压装距离采用修整压块31来完成。
（3）压装长度尺寸不同的曲轴时，可通过调整下连接板3位置来实现。
（4）夹具体导向柱12采用Cr12材料淬火处理以保证其耐磨性的要求。
（5）夹具上垫板13与夹具体导向柱12连接的孔采用线切割后镶嵌滑动轴承，提高使用寿命以及重复压装精度。
3结束语
（1）该夹具能大大提高生产效率，生产实践证明，生产效率可提升50%。
（2）该夹具加工范围增大，解决了设备不足问题。
（3）能有效地提高加工精度，无需高技能操作者。
（4）结构简单，制造方便，成本较低。
（5）更换不同型号的曲轴时，只需更换齿轮定位块、 顶尖等小零件，调整方便、快捷，为新产品顺利投产奠定了技术基础。
参考文献
1.赵敖生.机械制造学.南京.东南大学出版社-1993
2.濮良贵.机械设计.北京.高等教育出版社-1991
3.刘友才.机床夹具设计.北京.机械工业出版社-1992