王森，張寶平，葉思源

（安徽江淮汽車集團(tuán)股份有限公司技術(shù)中心，安徽 合肥 230022）

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸后油封通用型裝配工具設(shè)計(jì)及應(yīng)用

王森，張寶平，葉思源

（安徽江淮汽車集團(tuán)股份有限公司技術(shù)中心，安徽 合肥 230022）

目前，傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸后油封裝配多采用手動(dòng)人工方式，或設(shè)計(jì)專用的裝配工具進(jìn)行裝配，裝配效率較低，通用性較差；文章介紹了一種發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸后油封通用型裝配工具，并對本工具的收益進(jìn)行了分析和闡述。

發(fā)動(dòng)機(jī)裝配；曲軸后油封裝配技術(shù)；通用型工具

1 常規(guī)汽車曲軸后油封裝配方法

曲軸后油封是發(fā)動(dòng)機(jī)中的重要零部件之一，通常采用壓裝的方式將曲軸后油封安裝于發(fā)動(dòng)機(jī)上。

如圖1所示，傳統(tǒng)技術(shù)中用于壓裝曲軸后油封的工具包括油封作用端和擊打端，油封作用端可以與曲軸后油封的表面接觸。需要壓裝曲軸后油封時(shí)，將油封作用端貼合于曲軸后油封上，然后敲打擊打端，在該敲打力的作用下，油封作用端將推動(dòng)曲軸后油封，使得曲軸后油封固定于指定位置處。

2 常規(guī)汽車曲軸后油封裝配方法的缺陷分析

圖1中所述專用工具的油封作用端需要隨著曲軸后油封的尺寸而調(diào)整自身的尺寸，因此，在實(shí)際應(yīng)用過程中，需要根據(jù)曲軸后油封的尺寸對應(yīng)設(shè)置不同規(guī)格的工具，導(dǎo)致用于壓裝曲軸后油封的工具通用性較差。

圖1

3 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸后油封通用型裝配工具設(shè)計(jì)方案

3.1 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸后油封通用型裝配工具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案

附圖 2為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸后油封通用型裝配工具的裝配工具剖視圖。其標(biāo)記說明為：11-本體、12-驅(qū)動(dòng)盤、13-導(dǎo)向盤、14-油封作用塊、15-襯套、16-滾珠。

一種曲軸后油封的安裝工具，包括本體11、轉(zhuǎn)動(dòng)安裝于所述主體上的驅(qū)動(dòng)盤12、安裝于所述本體上的導(dǎo)向盤12以及多個(gè)滑動(dòng)安裝于所述導(dǎo)向盤上的油封作用塊14，所述驅(qū)動(dòng)盤12的端面上具有螺旋形齒，各所述油封作用塊14上具有與所述螺旋形齒相對的齒面，所述齒面上具有與所述螺旋形齒相嚙合的驅(qū)動(dòng)齒，各所述油封作用塊14在所述驅(qū)動(dòng)齒與所述螺旋形齒的配合作用下，具有相互靠近或相互遠(yuǎn)離的滑動(dòng)行程。

上述安裝工具中，驅(qū)動(dòng)盤 12的側(cè)面具有操作齒，本體11和所述導(dǎo)向盤13中的至少一者上具有開口，開口貫穿至所述操作齒所處的空間。

上述安裝工具中，還包括可拆卸固定于本體上的襯套15，襯套15作用于驅(qū)動(dòng)盤12與本體之間，為了更大程度地降低驅(qū)動(dòng)盤12與襯套15之間的磨損量，可在襯套15上與驅(qū)動(dòng)盤 12相作用的表面上開設(shè)凹槽，該凹槽內(nèi)放置多個(gè)滾珠16，該滾珠16突出于前述表面。驅(qū)動(dòng)盤12轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滾珠16受力隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，以此將驅(qū)動(dòng)盤12與襯套15之間的滑動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)轵?qū)動(dòng)盤12與滾珠16之間的滾動(dòng)摩擦，繼而達(dá)到前述目的。凹槽內(nèi)放置多個(gè)滾珠16，滾珠突出于所述表面。

上述安裝工具中，在滑動(dòng)行程內(nèi)，各油封作用塊14上的油封作用面始終位于同一圓周上。

圖2 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸后油封通用型裝配工具的裝配工具剖視圖

3.2 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸后油封通用型裝配工具實(shí)施技術(shù)方案

在圖2至圖5中所示，在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸后油封通用型裝配工具中，驅(qū)動(dòng)盤12轉(zhuǎn)動(dòng)安裝于主體11上，其轉(zhuǎn)動(dòng)方向垂直于曲軸后油封的壓裝方向，驅(qū)動(dòng)盤12的端面上具有螺旋形齒。導(dǎo)向盤13安裝于本體11上，其上具有多個(gè)導(dǎo)向槽。油封作用塊14為多個(gè)，各油封作用塊14一一安裝于導(dǎo)向盤13上的多個(gè)導(dǎo)向槽內(nèi)，以使各油封作用塊14能夠相對于所述導(dǎo)向盤滑動(dòng)；各油封作用塊14上具有與前述螺旋形齒相對的齒面，該齒面上具有與螺旋形齒相嚙合的驅(qū)動(dòng)齒，各油封作用塊14在驅(qū)動(dòng)齒與螺旋形齒的配合作用下，具有相互靠近或相互遠(yuǎn)離的滑動(dòng)行程。具體地，油封作用塊14可選為兩個(gè)或更多，例如四個(gè)，此四個(gè)油封作用塊14以各導(dǎo)向槽的交叉點(diǎn)為中心呈輻射狀排布。

需要壓裝曲軸后油封時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)盤12，使得各油封作用塊14相對于導(dǎo)向盤滑動(dòng)，此時(shí)，各油封作用塊14相互靠近，當(dāng)各油封作用塊 14到達(dá)可以與曲軸后油封作用的位置時(shí)，敲打本體11，即可將作用力傳遞至油封作用塊14，以實(shí)現(xiàn)曲軸后油封的壓裝。反向轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)盤12則可使得各油封作用塊14相對遠(yuǎn)離，以此適應(yīng)其它尺寸的曲軸后油封。

具體操作時(shí)，可通過導(dǎo)向盤 13上的導(dǎo)向槽轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)盤12，但此種結(jié)構(gòu)容易導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)盤12的轉(zhuǎn)動(dòng)操作比較難實(shí)現(xiàn)。因此，為了便于轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)盤12，可在驅(qū)動(dòng)盤12的側(cè)面設(shè)置操作齒，而本體11和導(dǎo)向盤13中的至少一者上具有開口，該開口貫穿至操作齒所處的空間。驅(qū)動(dòng)盤12的側(cè)面指的是與驅(qū)動(dòng)盤12的端面相垂直的面，操作齒可僅設(shè)置一段，也可以設(shè)置為環(huán)形。前述開口為獨(dú)立結(jié)構(gòu)，其與其他部分不干涉，因此通過該開口，即可方便地轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)盤12。

在前述結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，可在本體11上開設(shè)第一開口，在導(dǎo)向盤 13上開設(shè)第二開口，該第一開口和該第二開口相連通。如果在本體11和導(dǎo)向盤13上均設(shè)置開口，則會(huì)使得開口的面積增加，以便于操作人員根據(jù)具體需求更容易地轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)盤12。

導(dǎo)向盤13上的第二開口可設(shè)置于導(dǎo)向盤13的任意位置處，考慮到加工導(dǎo)向盤時(shí)的便利性，可使第二開口與導(dǎo)向盤13上的導(dǎo)向槽相連通。據(jù)此，在加工導(dǎo)向槽時(shí)，即可同時(shí)加工第二開口。

為了更便于操作人員轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)盤12，前述第二開口可設(shè)置為階梯形開口，該第二開口包括靠近第一開口的第一部分以及遠(yuǎn)離第一開口的第二部分，該第一部分沿著驅(qū)動(dòng)盤 12的轉(zhuǎn)動(dòng)方向的開口長度大于第二部分沿著驅(qū)動(dòng)盤 12的轉(zhuǎn)動(dòng)方向的開口長度。此時(shí)驅(qū)動(dòng)盤12上的操作齒能夠露出更多，使得操作齒在單次操作過程中能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的幅度增加，繼而減少操作人員轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)盤12的次數(shù)，提高壓裝曲軸后油封的效率。同時(shí)，尺寸較小的第二部分使得開口的整體大小保持在合理范圍內(nèi)，以此保證導(dǎo)向盤13的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

與上述方案同理地，第一開口也可設(shè)置為階梯形開口，該第一開口包括靠近第二開口的第三部分以及遠(yuǎn)離第二開口的第四部分，第三部分沿著驅(qū)動(dòng)盤12的轉(zhuǎn)動(dòng)方向的開口長度大于第四部分沿著驅(qū)動(dòng)盤12的轉(zhuǎn)動(dòng)方向的開口長度。

本體11和導(dǎo)向盤13上開設(shè)的各開口可全部設(shè)計(jì)為前述的梯形開口，但在實(shí)際操作中，操作人員通常只需要選擇其中一個(gè)開口轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)盤12即可。因此，將全部開口均設(shè)置為梯形開口，會(huì)導(dǎo)致此種結(jié)構(gòu)的浪費(fèi)。有鑒于此，可將上述各開口中的一部分設(shè)置為直線型開口，另一部分設(shè)置為階梯形開口，該直線型開口的側(cè)壁為沿著驅(qū)動(dòng)盤12的軸面延伸的直面。顯然，直線型開口的開口面積較小，而階梯形開口的開口面積較大，操作人員即可根據(jù)實(shí)際需求選擇合適的開口轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)盤12，以此更合理地利用安裝工具上的結(jié)構(gòu)。

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸后油封通用型裝配工具油封作用塊 14在螺旋形齒的作用下與曲軸后油封作用，為了保證各油封作用塊14與曲軸后油封的作用面積，在油封作用塊14的轉(zhuǎn)動(dòng)行程內(nèi)，各油封作用塊14上的油封作用面始終位于同一圓周上。即，各油封作用塊14上的油封作用面可同時(shí)作用于曲軸后油封，以使油封作用塊14與曲軸后油封之間的作用面積最大化，強(qiáng)化曲軸后油封的壓裝效果。

當(dāng)驅(qū)動(dòng)盤12直接與本體11接觸時(shí)，驅(qū)動(dòng)盤12相對于本體11轉(zhuǎn)動(dòng)，將導(dǎo)致兩者之間出現(xiàn)較大的磨損，當(dāng)本體11的磨損量達(dá)到極限值時(shí)，則需要整體更換本體11，導(dǎo)致該安裝工具的維護(hù)成本較高。為了緩解這一問題，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸后油封通用型裝配工具實(shí)施例提供的安裝工具還包括可拆卸固定于本體11上的襯套15，該襯套15作用于驅(qū)動(dòng)盤12與本體11之間。此時(shí)，驅(qū)動(dòng)盤12直接與襯套15接觸，只要優(yōu)化襯套15的制造材料，即可緩解驅(qū)動(dòng)盤12與本體11之間的磨損量；同時(shí)，當(dāng)襯套15的磨損量達(dá)到極限值時(shí)，僅需單獨(dú)更換襯套15，以此降低安裝工具的維護(hù)成本。

本體11可采用柱狀結(jié)構(gòu)，其一端為擊打端，另一端安裝驅(qū)動(dòng)盤12、導(dǎo)向盤13和油封作用塊14。

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸后油封通用型裝配工具通過螺旋形齒調(diào)整各油封作用塊14在導(dǎo)向盤13上的位置，進(jìn)而適用于不同尺寸的曲軸后油封。因此，該安裝工具的通用性更好。由此，還可產(chǎn)生如下有益效果：避免不必要的資源浪費(fèi)；不存在反復(fù)測量及制作專用工裝的情況，避免了針對老機(jī)型的專用工裝輔具報(bào)廢，節(jié)約了勞動(dòng)成本。

圖3

圖4

圖5

4 結(jié)論

本文介紹了一種新型汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸后油封通用型裝配工具的設(shè)計(jì)方案，及在實(shí)際操作過程中的實(shí)施技術(shù)方案，對該工具零部件設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及實(shí)施技術(shù)原理進(jìn)行了介紹，同時(shí)對本工具的收益進(jìn)行了分析和闡述。

[1] 機(jī)械零件課程設(shè)計(jì),郭奇亮等主編,貴州人民出版社,1982.1.

[2] 機(jī)械設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊/第二卷,汪愷主編,北京：機(jī)械工業(yè)出版社,1997.8.

[3] 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊/上冊,《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》聯(lián)合編寫組編,化學(xué)工業(yè)出版社,1979.

Design and application of general assembly tool for crankshaft seal of automobile engine

Wang Sen, Zhang Baoping, Ye Siyuan
( Technical Center, Anhui Jianghuai Automobile Co., Ltd., Anhui Hefei 230022 )

At present, the traditional engine crankshaft oil seal after artificial methods of manual assembly used more, or to design special tools for assembly, assembly assembly efficiency is low, poor universality; After this article introduces a kind of engine crankshaft oil seal type general assembly tools, and the benefits of this tool are analyzed and expounded.

Engine assembly; Crankshaft rear oil seal assembly technology; Universal tool

CLC NO.: U464 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)12-60-03

U464 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-7988 (2017)12-60-03

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.12.020

王森（1988-），男，助理工程師，就職于安徽江淮汽車集團(tuán)股份有限公司，主要從事發(fā)動(dòng)機(jī)試制工藝、優(yōu)化、機(jī)械設(shè)計(jì)及開發(fā)工作。