工程機械驅(qū)動橋圓錐滾子軸承的裝配調(diào)整技術(shù)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(qū)動橋輪邊錐軸承的調(diào)整，非常關(guān)鍵。軸承之間的軸套，往往不能一次調(diào)整到位，需經(jīng)過多次拆卸、裝配、測量才能完成。因為零件結(jié)構(gòu)較大，重量較重，該軸承的調(diào)整困難；同時如果用零件實際裝配進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整的準(zhǔn)確性受到其它零件，如旋轉(zhuǎn)油封等的影響，另外，如果拆卸過程中軸承受力惡化易導(dǎo)致軸承損壞。在產(chǎn)品的小批量生產(chǎn)中，市場反饋就有該處軸承損壞故障發(fā)生，經(jīng)分析為軸承之間的軸套調(diào)整不合適所致。因此，使用實際零部件，在裝配過程中進(jìn)行調(diào)整，一方面影響生產(chǎn)效率，一方面是質(zhì)量無法得到保證。

1 該輪邊機構(gòu)的主體結(jié)構(gòu)及問題分析

1.1 該輪邊機構(gòu)的主體結(jié)構(gòu)

該輪邊機構(gòu)的主體結(jié)構(gòu)如圖1所示，由輪輞螺栓1、圓螺母2、內(nèi)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(zhuǎn)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(diào)整軸套6的尺寸，通過控制該機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)扭矩大小來控制兩個圓錐滾子軸承的游隙。

設(shè)計技術(shù)要求:擰緊圓螺母2時，從輪轂上的輪輞螺栓1處測量轉(zhuǎn)動扭矩。

圖1 輪邊機構(gòu)的主體結(jié)構(gòu)

1.2 問題分析

從圖1可知，該軸承的裝配調(diào)整，受到如下因素的影響。①旋轉(zhuǎn)油封與軸的配合間隙影響軸承預(yù)緊力的測量；②軸承與軸的配合，影響拆卸、再裝配；③為預(yù)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(nèi)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(yù)緊力太大，軸承壽命短，如果軸承軸套太長，則軸承預(yù)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(qū)動橋的使用。

2 解決方案

為解決軸承裝配中軸套調(diào)整不合適的問題，經(jīng)分析，確定采用預(yù)調(diào)整法來對軸套進(jìn)行預(yù)選，然后將這些零件進(jìn)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(diào)整沒有影響，內(nèi)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(yù)緊力。因此在預(yù)裝選軸套時，就不考慮輪邊支承軸和旋轉(zhuǎn)油封。

調(diào)整工裝采用與實際裝配相反的方向進(jìn)行，這樣可以順利裝配這些零件，并能夠方便快捷地進(jìn)行軸套的更換，及重新壓緊測量。預(yù)調(diào)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(zhǔn)確。

3 工裝設(shè)計

按照解決方案設(shè)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(nèi)齒輪支承架和工裝軸5之間間隙設(shè)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(jìn)行定位。定位塊3為快換定位塊，用于內(nèi)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(yù)緊力進(jìn)行軸套調(diào)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(jìn)行旋轉(zhuǎn)扭矩測量。

該工裝總高度尺寸M可根據(jù)應(yīng)用環(huán)境進(jìn)行調(diào)整。

圖2 調(diào)整工裝圖

工裝工作原理:①將圓錐滾子軸承的內(nèi)外圈分別裝配于工件輪轂和內(nèi)齒輪支架上；②將內(nèi)齒輪支架（含圓錐滾子軸承內(nèi)圈）吊入工裝；③調(diào)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(jù)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(nèi)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(shù)要求測量轉(zhuǎn)動扭矩，如符合設(shè)計要求，則拆下工件為一組；如不符合設(shè)計要求，則根據(jù)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(nèi)圈、定位套6和軸套。按上述步驟⑥～⑨進(jìn)行操作。

4 應(yīng)用及效果跟蹤

應(yīng)用該工裝進(jìn)行預(yù)調(diào)，將同組零件裝于工程機械驅(qū)動橋上，再次測量旋轉(zhuǎn)扭矩，兩次測得的旋轉(zhuǎn)扭矩非常接近，幾乎一致。說明按照該預(yù)調(diào)工裝選擇的軸套是合適的。

通過該驅(qū)動橋的連續(xù)跟蹤，使用預(yù)調(diào)工裝選擇軸套的驅(qū)動橋，沒有出現(xiàn)圓錐滾子軸承損壞故障反饋。

5 結(jié)語

通過應(yīng)用該工裝進(jìn)行圓錐滾子軸承的預(yù)調(diào)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(shè)備的應(yīng)用，減少零件的內(nèi)廢損失，驅(qū)動橋的裝配質(zhì)量得到提高并穩(wěn)定。目前，該方法已全面應(yīng)用于系列產(chǎn)品的驅(qū)動橋輪邊圓錐滾子軸承的預(yù)調(diào)整裝配線。

[1]毛德謙，李振清.袖珍機械設(shè)計師手冊[M].北京:機械工業(yè)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(biāo)準(zhǔn)出版社，1994.