王波，耿艷彪

（陜西法士特齒輪有限責任公司，陜西 西安 710119）

前言

我公司傳統(tǒng)變速器法蘭盤處都是采用一個大螺母來實現(xiàn)軸向定位和壓緊，擰緊機上留有與法蘭盤相匹配的防轉(zhuǎn)銷，使用時操作工必須將法蘭盤的端面孔轉(zhuǎn)到與防轉(zhuǎn)銷正對，然后擰緊。

新型變速器法蘭盤處連接結(jié)構(gòu)作了改進，副箱主軸與法蘭盤采用花鍵配合，副箱主軸端面設計2 個M12 螺紋孔，孔中心距離28mm，采用2 個M12 的螺栓結(jié)合法蘭盤壓板來壓緊法蘭盤，達到軸向限位的作用。由于螺栓距離太近無法使用雙軸擰緊機同時擰緊，只能通過采用電動擰緊槍順次擰緊，假定按擰緊順序，將螺栓編號為1 號、2 號，擰緊2 號螺栓時會對1 號螺栓的扭矩產(chǎn)生影響，因此必須采用1、2、1 的順序來擰緊，這就要求擰緊時防轉(zhuǎn)機構(gòu)能夠同時適應兩個螺栓且便于調(diào)節(jié)。

之前擰緊的方案是用螺栓相互防轉(zhuǎn)，這樣可以實現(xiàn)螺栓擰緊過程中的法蘭盤防轉(zhuǎn)和防反力的問題，但是用螺栓防轉(zhuǎn)會對螺栓產(chǎn)生額外的剪切力，對螺栓不利，有質(zhì)量隱患。

1 方案分析

本文旨在通過設計一套機構(gòu)完成法蘭盤螺栓的定扭擰緊，通過如下技術(shù)方案，解決了防轉(zhuǎn)防反力問題及雙螺栓結(jié)構(gòu)的自適應問題。

1.1 防轉(zhuǎn)防反力問題

法蘭盤與副箱主軸通過花鍵連接，螺紋緊固（見圖1），電動擰緊槍驅(qū)動方頭接套筒擰緊螺栓，擰緊過程中螺紋副中的摩擦力會帶動副箱主軸（件3）轉(zhuǎn)動，進而帶著法蘭盤轉(zhuǎn)動（件2），這樣就無法完成擰緊，同時由于該處螺栓扭矩大，擰緊時反力較大，操作工靠人力抵消反作用力力勞動強度大，且有安全風險，因此必須解決該問題。

1.2 雙螺栓結(jié)構(gòu)的自適應問題

擰緊時必須按照1，2，1 的順序來擰緊2 顆螺栓，而法蘭盤和副箱主軸的旋轉(zhuǎn)位置是任意的，人工裝配時，法蘭盤與副箱主軸花鍵配合在圓周方向是隨機的，從使用功能上來說，旋轉(zhuǎn)方向也是無差別的，這樣的話，法蘭盤上4 個用來防轉(zhuǎn)的螺栓過孔中心到螺栓中心的距離是可變的，且旋轉(zhuǎn)方向確定后，2 個螺栓到過孔中心的距離也是不一樣的，這就要求防轉(zhuǎn)銷必須是可調(diào)整的，為了人工操作方便，最好是能自適應的。

圖1 法蘭盤和副箱主軸安裝示意圖

2 方案設計

充分利用電動定扭槍的接口尺寸設計防轉(zhuǎn)防反力結(jié)構(gòu)（見圖2），上固定板（件1）和下固定板（件2）為兩半結(jié)構(gòu)，通過兩個半圓與電動定扭槍的槍頭脖頸處配合，用四個M6 的內(nèi)六角螺栓拉緊，件2 底部留4 個M6 螺紋孔，與件3連接；件3 前端留止口，與電動定扭槍槍頭外殼（固定不動）定位外圓配合。件1、2、3 共同將該機構(gòu)與電動定扭槍的相對空間位置固定。

設計防轉(zhuǎn)銷（件4）穿過防轉(zhuǎn)板，擰緊時先將防轉(zhuǎn)銷穿入法蘭盤，這樣防轉(zhuǎn)銷、法蘭盤、上固定板、下固定板、防轉(zhuǎn)板、電動擰緊槍就構(gòu)成一個整體，擰緊時人工操作擰緊槍去對正螺栓頭，開始擰緊，擰緊過程中，因為螺紋副的摩擦導致的法蘭盤轉(zhuǎn)動就被防轉(zhuǎn)銷抵消，同時擰緊結(jié)束時的反作用力也在這個系統(tǒng)內(nèi)部被抵消，操作工不受反力作用。

法蘭盤的螺栓過孔直徑為φ15，因此銷子的直徑時也確定為φ15，單邊留有0.1mm 間隙，方便工人將防轉(zhuǎn)銷插入法蘭盤螺栓過孔，同時由于間隙較小，在使用過程中，銷子和孔之間的沖擊較小，不會對人和法蘭盤造成損傷。通過強度計算，φ15 的銷子完全滿足該處防反力的需求。

在防轉(zhuǎn)板（件3）中設計T 型槽結(jié)構(gòu)，防轉(zhuǎn)銷頭部銑扁，在T 型槽中可以自由滑動，然后必須確定一個合理的滑動行程，能夠兼容法蘭盤和副箱主軸的任意配合方向。從圖二中可以看出，當法蘭盤上任意一個螺栓過孔中心與兩個螺栓中心連成一條直線時，距離過孔近的螺栓與過孔中心距為L1，距離遠的螺栓與過孔中心距為L2，則任意方向上，過孔與螺栓中心距L 都在L1 和L2 構(gòu)成的區(qū)間內(nèi)，即L1≤L≤L2，考慮到法蘭盤的變型零件，將L1 和L2 適當放大，這就確定了防轉(zhuǎn)銷的滑動行程。

合理選擇防轉(zhuǎn)銷長度，保證在套筒找正螺栓頭時，防轉(zhuǎn)銷已經(jīng)穿入法蘭盤過孔中，在擰緊螺栓到位時，也不會與其他零件干涉，工裝結(jié)構(gòu)見圖2。

圖2 防轉(zhuǎn)防反力結(jié)構(gòu)示意圖

3 結(jié)論

該結(jié)構(gòu)在兩個螺栓切換時，由于防轉(zhuǎn)銷與2 顆螺栓距離不一樣，人工操作移動套筒時，防轉(zhuǎn)銷在防轉(zhuǎn)板中自適應滑動，操作工完全不用再考慮二次定位防轉(zhuǎn)，不會增加額外的多余動作，就可以完成2 顆螺栓的擰緊。同時，由于該結(jié)構(gòu)將擰緊系統(tǒng)與防轉(zhuǎn)系統(tǒng)納入在一個系統(tǒng)內(nèi)，系統(tǒng)內(nèi)力互相抵消，人工擰緊時同時解決了法蘭盤轉(zhuǎn)動和擰緊反作用力的問題，大大降低了操作工的勞動強度，該工裝已經(jīng)在現(xiàn)場正常使用，效果良好。