工程機械驅動橋圓錐滾子軸承的裝配調整技術研究

劉林

（廣西柳工機械股份有限公司，廣西 柳州 545007）

工程機械驅動橋輪邊錐軸承的調整，非常關鍵。軸承之間的軸套，往往不能一次調整到位，需經過多次拆卸、裝配、測量才能完成。因為零件結構較大，重量較重，該軸承的調整困難；同時如果用零件實際裝配進行調整，調整的準確性受到其它零件，如旋轉油封等的影響，另外，如果拆卸過程中軸承受力惡化易導致軸承損壞。在產品的小批量生產中，市場反饋就有該處軸承損壞故障發生，經分析為軸承之間的軸套調整不合適所致。因此，使用實際零部件，在裝配過程中進行調整，一方面影響生產效率，一方面是質量無法得到保證。

1 該輪邊機構的主體結構及問題分析

1.1 該輪邊機構的主體結構

該輪邊機構的主體結構如圖1所示，由輪輞螺栓1、圓螺母2、內齒輪支承架3、輪邊支承軸4、圓錐滾子軸承5和7、軸套6、輪轂8、旋轉油封9等組成。裝配時由圓螺母2將上述零件鎖緊裝配成一體，在裝配過程中需調整軸套6的尺寸，通過控制該機構的旋轉扭矩大小來控制兩個圓錐滾子軸承的游隙。

設計技術要求:擰緊圓螺母2時，從輪轂上的輪輞螺栓1處測量轉動扭矩。

圖1 輪邊機構的主體結構

1.2 問題分析

從圖1可知，該軸承的裝配調整，受到如下因素的影響。①旋轉油封與軸的配合間隙影響軸承預緊力的測量；②軸承與軸的配合，影響拆卸、再裝配；③為預緊軸承，施加于鎖緊螺母上的力無法有效控制；④更換軸套時需拆卸內齒輪支承架，拆卸困難且軸承7受力惡化。

影響軸承實際使用壽命的影響因素，主要由軸套的軸向尺寸選取是否合適決定。該軸承軸套如果太短，則軸承預緊力太大，軸承壽命短，如果軸承軸套太長，則軸承預緊力太小，即常說的軸承松，這樣軸承的實際壽命也不長。即該軸承軸套的選擇是否合適，直接影響軸承的使用壽命，從而影響驅動橋的使用。

2 解決方案

為解決軸承裝配中軸套調整不合適的問題，經分析，確定采用預調整法來對軸套進行預選，然后將這些零件進行固定組裝。由圖1可知，輪邊支承軸的軸向尺寸對軸套的調整沒有影響，內齒輪支承架、圓錐滾子軸承、輪轂和軸套的尺寸影響軸套的軸向尺寸，從而影響軸承的預緊力。因此在預裝選軸套時，就不考慮輪邊支承軸和旋轉油封。

調整工裝采用與實際裝配相反的方向進行，這樣可以順利裝配這些零件，并能夠方便快捷地進行軸套的更換，及重新壓緊測量。預調整時采用立式裝配法，即其裝配和實際使用工況時垂直。這樣吊裝方便，而且測量準確。

3 工裝設計

按照解決方案設計工裝如圖2所示。工裝主要由底座1、螺釘2、定位塊3、螺栓4、軸5、定位套6、壓板7和螺母8組成。工件內齒輪支承架和工裝軸5之間間隙設計，為主要定位面，工件軸套和工裝軸5間隙很大，靠工裝定位套6進行定位。定位塊3為快換定位塊，用于內齒輪支架的軸向定位。

該工裝可以靠擰緊螺母8施加圓錐滾子軸承所需的預緊力進行軸套調整，也可以裝置于壓力機工作臺上，此時不需要螺母8，壓力機按要求壓力壓緊，則可進行旋轉扭矩測量。

該工裝總高度尺寸M可根據應用環境進行調整。

圖2 調整工裝圖

工裝工作原理:①將圓錐滾子軸承的內外圈分別裝配于工件輪轂和內齒輪支架上；②將內齒輪支架（含圓錐滾子軸承內圈）吊入工裝；③調整定位塊3并固定；④裝入輪轂（含兩個圓錐滾子外圈）；⑤根據圓錐滾子軸承測量尺寸、輪轂測量尺寸，初選工件軸套；⑥裝入工件軸套和定位套6；⑦裝入圓錐滾子軸承內圈；⑧裝入壓板7并按擰緊力矩擰緊螺母8（必要時）；⑨在輪轂的螺栓處，按圖紙技術要求測量轉動扭矩，如符合設計要求，則拆下工件為一組；如不符合設計要求，則根據測量值重新選擇其它尺寸的工件軸套。⑩松開螺母1，拆下壓板7、圓錐滾子軸承內圈、定位套6和軸套。按上述步驟⑥～⑨進行操作。

4 應用及效果跟蹤

應用該工裝進行預調，將同組零件裝于工程機械驅動橋上，再次測量旋轉扭矩，兩次測得的旋轉扭矩非常接近，幾乎一致。說明按照該預調工裝選擇的軸套是合適的。

通過該驅動橋的連續跟蹤，使用預調工裝選擇軸套的驅動橋，沒有出現圓錐滾子軸承損壞故障反饋。

5 結語

通過應用該工裝進行圓錐滾子軸承的預調整，降低了工人的勞動強度，裝配效率得到提高；減少了吊裝設備的應用，減少零件的內廢損失，驅動橋的裝配質量得到提高并穩定。目前，該方法已全面應用于系列產品的驅動橋輪邊圓錐滾子軸承的預調整裝配線。

[1]毛德謙，李振清.袖珍機械設計師手冊[M].北京:機械工業出版社，2000.

[2]馬賢智.機械加工余量與公差手冊[M].北京:中國標準出版社，1994.