前驅(qū)動(dòng)橋輪邊鎖緊螺母裙邊鎖緊方式改進(jìn)研究

河南采埃孚一拖（洛陽）車橋有限公司 裴少卡 楊澄 陳重 何革娟

1 引言

前驅(qū)動(dòng)橋作為拖拉機(jī)的關(guān)鍵部件之一，尤其是輪邊部件的鎖緊螺母擰緊力矩及裙邊鎖緊的可靠性直接決定著拖拉機(jī)的安全性，是整機(jī)中重要的安全控制點(diǎn)。

2 現(xiàn)狀分析及工裝設(shè)計(jì)目標(biāo)

我公司生產(chǎn)的前驅(qū)動(dòng)橋一直以來都采用的是人工使用鏨子敲擊的方法進(jìn)行鎖緊，對(duì)工人的技能和經(jīng)驗(yàn)要求很高。經(jīng)過一段時(shí)間的使用后鏨子端部磨損，就不能牢固地將裙邊鎖入槽中，必須將鏨子進(jìn)行修磨，若修磨的圓角過小，則會(huì)在裙邊鎖緊后出現(xiàn)裂紋，影響鎖緊效果。而且依靠人工敲擊的方式裝配效率不高，勞動(dòng)強(qiáng)度大，有必要增加可靠的設(shè)備來保證鎖緊的可靠性和穩(wěn)定性。

針對(duì)現(xiàn)有鎖緊方式存在的問題，設(shè)計(jì)專用的壓裝工裝必須滿足以下幾個(gè)條件：①鎖緊可靠，保證裙邊鎖緊質(zhì)量；②操作簡便，保證裝配效率；③鎖緊穩(wěn)定一致。

3 壓裝方式分析

依據(jù)現(xiàn)狀，經(jīng)過討論研究，設(shè)計(jì)出浮動(dòng)式壓頭，采用兩個(gè)立柱同時(shí)對(duì)兩側(cè)裙邊進(jìn)行鎖緊：①壓頭依靠轉(zhuǎn)向節(jié)端面做為支撐面，依靠轉(zhuǎn)向節(jié)鎖緊槽進(jìn)行導(dǎo)向，兩壓柱與導(dǎo)向支撐部分通過一段導(dǎo)柱連接，使用時(shí)先通過導(dǎo)向片尋找鎖緊槽的位置，導(dǎo)柱外側(cè)加一段彈簧，避免找正位置時(shí)壓柱下滑影響定位。②壓柱端部側(cè)刃較鎖緊槽窄1mm，傾斜角度45°，刃口倒角R0.5mm。此壓柱經(jīng)過壓裝驗(yàn)證后效果不太理想，裙邊處有斷裂現(xiàn)象。后經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)對(duì)比，將壓柱刃口倒角增大至R2mm，壓裝效果明顯提升，有效避免了裙邊斷裂現(xiàn)象。③在裝配線中增加一臺(tái)壓床（由其他位置調(diào)配），設(shè)計(jì)輔助裝置，將鎖緊壓裝與裝配線合并，實(shí)現(xiàn)在線鎖緊。

4 壓裝效果驗(yàn)證

為驗(yàn)證使用專用工裝后的壓裝效果，根據(jù)轉(zhuǎn)向節(jié)的結(jié)構(gòu)制作了樣塊進(jìn)行手工鎖緊與工裝壓裝進(jìn)行松脫力矩對(duì)比試驗(yàn)。

4.1 試驗(yàn)準(zhǔn)備

制作樣塊20件，利用力矩扳手使用400N·m的力將鎖緊螺母擰緊到樣塊上。其中10件由操作工手工鎖緊，樣塊上分別標(biāo)記 S1、S2、S3……S10；10件由工裝壓裝鎖緊，樣塊上分別標(biāo)記為J1、J2、J3……J10。

4.2 試驗(yàn)設(shè)定

在實(shí)驗(yàn)室做靜扭試驗(yàn)，在試驗(yàn)臺(tái)上，進(jìn)行反轉(zhuǎn)設(shè)定：①轉(zhuǎn)動(dòng)目標(biāo)角度為15°～25°（足以擰開鎖緊螺母即可）；②扭矩從0N·m開始，過載保護(hù)扭矩設(shè)定為1500 N·m，頻率設(shè)定為1次/S，增幅為5N·m。

4.3 試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比

表1 鎖緊螺母松脫試驗(yàn)扭矩對(duì)比匯總表

圖1 鎖緊螺母松脫試驗(yàn)扭矩對(duì)比折線圖

系列1—手動(dòng)鎖緊方式的松脫扭矩；

系列2—壓頭壓床鎖緊的松脫扭矩；

系列3—手動(dòng)鎖緊方式的松脫平均扭矩；

系列4—壓頭壓床鎖緊方式的松脫平均扭矩。

4.4 試驗(yàn)結(jié)論

從上述數(shù)據(jù)及圖表中可以看出：采用壓床鎖緊方式的松脫扭矩略高于采用手動(dòng)鎖緊方式的松脫扭矩，采用壓床鎖緊方式的可靠性不低于手動(dòng)鎖緊。

5 壓裝中存在的問題

使用壓床鎖緊方式在壓裝過程中存在一側(cè)裙邊壓偏的情況，究其原因，主要是轉(zhuǎn)向節(jié)零件加工過程中兩側(cè)鎖緊槽不在同一直線上，壓頭無法同時(shí)和兩側(cè)鎖緊槽對(duì)應(yīng)造成的。要順利實(shí)現(xiàn)在線壓裝，需提高零件加工過程中的定位精度，保證兩側(cè)鎖緊槽的相對(duì)位置。

6 結(jié)論

采用壓床鎖緊方式代替手工鎖緊方式，實(shí)現(xiàn)了在鎖緊螺母裙邊鎖緊的規(guī)范化，有效提高了裙邊鎖緊的安全性和穩(wěn)定性，解決了裙邊鎖緊一直以來存在的瓶頸問題。同時(shí)，提高了裝配效率，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，裝配線的機(jī)械化程度得到了進(jìn)一步的提升，在本公司同類型的裝配過程中具有很強(qiáng)的推廣價(jià)值。