關(guān)于拖拉機半軸裝配技術(shù)的研究及應(yīng)用

黃凌

摘 要：在拖拉機傳動箱的組成中，半軸是一個非常重要的部件，是實現(xiàn)拖拉機內(nèi)部動力向傳動箱輪系間驅(qū)動力轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵部分，由于其內(nèi)部的傳動結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，特別是在日常維修裝配過程中，其裝配技術(shù)一直存在效率不高的特點，對拖拉機半軸維修裝配技術(shù)進行了相關(guān)的研究，并將研究的成果應(yīng)用于拖拉機半軸的維修裝配過程，提高了拖拉機半軸維修裝配的生產(chǎn)效率和安全性能。

關(guān)鍵詞：拖拉機；半軸；裝配；研究；應(yīng)用

一、引言

半軸是用于傳遞轉(zhuǎn)矩并以此來驅(qū)動車輪進行轉(zhuǎn)動的一個重要的部件，是拖拉機得以正常前進的一個非常重要的環(huán)節(jié)，拖拉機半軸的裝配質(zhì)量直接會對拖拉機的驅(qū)動環(huán)節(jié)產(chǎn)生很大的影響。特別是在維修裝配過程中，涉及裝配質(zhì)量的環(huán)節(jié)和因素眾多，如裝配過程中的工序安排、裝配流程、工裝選擇等。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，這些因素和環(huán)節(jié)必須要在設(shè)備維修前進行統(tǒng)籌規(guī)劃，以避免裝配質(zhì)量問題的產(chǎn)生，而在工裝的選擇和使用上卻往往很容易被忽視，本文以此為基礎(chǔ)設(shè)計一套專用的拖拉機半軸裝配方案。相對于傳統(tǒng)的裝配方案，該裝配方案不僅降低了維修裝配工人的勞動強度，還使得裝配效率和裝配質(zhì)量獲得大幅度的提升。

二、拖拉機半軸裝配故障的產(chǎn)生及原因

某品牌工農(nóng)K-12型拖拉機在半軸維修裝配后，行駛時出現(xiàn)兩個前輪竄動，特別是在轉(zhuǎn)彎時竄動幅度最大，并隨著行駛速度的提高，竄動幅度變大，同時還感覺到變速箱發(fā)出的噪音也隨著轉(zhuǎn)速的提高而不斷增大。重新拆開半軸，發(fā)現(xiàn)連接半軸的滾動軸承已損壞。由于半軸是由許多個零件組成的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的裝配體，該裝配環(huán)節(jié)一般包括制動、連接以及定位等零件裝配，因此造成故障的因素也較為復(fù)雜。拖拉機在轉(zhuǎn)彎過程中，由于內(nèi)外半徑會有所差別，因此內(nèi)外輪轉(zhuǎn)速會不一樣，如果兩個輪連在一個軸上的話，就會在拖拉機轉(zhuǎn)彎的過程中出現(xiàn)輪胎摩擦。為了避免這種情況，就會將拖拉機的轉(zhuǎn)軸分成兩部分，使用兩個半軸來分別控制相應(yīng)的車輪轉(zhuǎn)動，并且將兩個車輪連接起來，為了實現(xiàn)兩個車輪在轉(zhuǎn)動的時候可以具有不同的轉(zhuǎn)速，還在兩個半軸之間裝一個差動變速器來實現(xiàn)，因此半軸在行使過程中的受力也是最大的。通過詢問維修師傅并研究裝配的過程，由于半軸的裝配過程主要是通過敲擊的方案進行安裝的，如圖1所示。分析軸承損壞的程度，從中可以發(fā)現(xiàn)軸承的滾珠損壞較為嚴重，并且保持架也出現(xiàn)斷裂。通過分析半軸在敲擊時的受力情況，可判斷半軸在被敲擊時產(chǎn)生的推力是先傳遞到軸承的內(nèi)圈，再由內(nèi)圈通過滾珠和保持架把力傳遞到軸承的外圈，軸承外圈是間接受力才被裝配到箱體內(nèi)的。可見該裝配方案既不科學(xué)又容易損壞部件，能否選擇其他裝配方法進行有效且又比較安全的方案呢？

三、拖拉機半軸裝配專用工具的設(shè)計和應(yīng)用

1.設(shè)計原則

經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，在進行拖拉機半軸裝配的過程中，首先要選用科學(xué)的方法來對其裝配流程進行設(shè)計，使得裝配效率提升的同時保證半軸裝配的質(zhì)量；要避免軸承滾珠先受力，最好的方法是使軸承的內(nèi)外圈同時受力；在符合維修環(huán)境的實際情況下，專用工具能夠被實現(xiàn)批量生產(chǎn)；要采用較為成熟的裝配工藝，合理安排工序，來達到在節(jié)約成本的同時提高生產(chǎn)效率和裝配質(zhì)量；要根據(jù)產(chǎn)品的特點采取一定的設(shè)備，對于工人要進行培訓(xùn)使得其能夠熟練地進行裝配工作；要能采用預(yù)訂標準的時間來對裝配過程的每個環(huán)節(jié)進行時間的限定；裝配車間要進行裝配車間的平面布局，并且考慮到工人的操作空間，零件的操作以及零件的放置和員工通道等，對于工位的配置要盡量的合理，便于員工進行操作，做好各個環(huán)節(jié)的合理操作；在工作安排的過程中要做到各項工作有條不紊地進行，每個生產(chǎn)環(huán)節(jié)所用的時間都不能超過每個環(huán)節(jié)所規(guī)定的時間，在每個環(huán)節(jié)所用的時間中還要注重減少工人的強度，注意工人的安全。

2.設(shè)計方案

在避免敲擊的前提下，應(yīng)優(yōu)先采用液壓壓入或者螺紋壓入為助力方案。一般采用液壓為助力方案的設(shè)備較為復(fù)雜，造價較高，不利于維修工具的推廣，而選用螺紋壓入的助力方案結(jié)構(gòu)較為簡單，便于日常維修使用；又分析半軸的大小和長度，應(yīng)優(yōu)先考慮使用梯形螺紋結(jié)構(gòu)，因為三角螺紋結(jié)構(gòu)不利于受力，在受力較大時，螺紋容易變形，多次使用后很容易造成螺紋損壞，而且梯形螺紋還能夠便于拆卸和安裝，使用較為方便和省力。工裝模型見下表所示。使用時，先將四個固定螺栓旋到箱體上，再把半軸組件放進專用工裝內(nèi)，工裝上的四爪與四個固定螺栓牢固連接，再順時針轉(zhuǎn)動工裝兩端的手柄，工裝的前端平面與連接半軸的軸承內(nèi)外圈緊密接觸，在工裝轉(zhuǎn)動過程中逐漸把軸承壓入到箱體內(nèi)。

3.實際應(yīng)用

某品牌工農(nóng)K-12型拖拉機半軸裝配方案如圖2所示，該設(shè)計方案的工序共7道，每道工序是相互關(guān)聯(lián)，相互影響的。在實際操作的過程中，半軸內(nèi)部各種關(guān)鍵部件中要加入潤滑油，防止在半軸運作的時候出現(xiàn)機械故障，在裝配過程中，工具和零件擺放位置要分開，工具每使用一次要及時歸位放置，零件擺放不能出現(xiàn)凌亂或堆疊，以免出現(xiàn)碰撞，造成零件的損傷，影響裝配質(zhì)量；為了便于工人進行裝配操作，本裝配方案最好能將裝配過程中所用到的所有的器件安置在傳送帶內(nèi)部，使得工人能夠比較舒適地進行工作，另外還要考慮工人的平均身高，合理設(shè)置傳送帶的高度。在勞動強度較大的環(huán)節(jié)周圍要多放置一些運輸工具，如：放置一定數(shù)量的小車。在相應(yīng)的位置保留一定的空隙，防止在裝配過程中出現(xiàn)半軸的累積。

在裝配的過程中必須嚴格按照以下步驟和注意事項進行裝配操作：

操作步驟：

（1）用專用工具將滾動軸承（內(nèi)圈受力）壓入半軸的軸肩位置，形成半軸組件，共兩組；

（2）用專用工具將骨架自緊油封和骨架自緊油封按順序、方向壓入半軸軸承蓋上，形成半軸軸承蓋組件，共兩組；

（3）把末端傳動被動齒輪和半軸隔套放入箱體，用半軸組件從外到內(nèi)按順序穿入；

（4）用專用工裝壓住滾動軸承（內(nèi)外圈共同受力），將半軸引入箱體（先安裝一邊）；

（5）按順序放入調(diào)整墊片，旋入半軸軸承蓋組件，并使用專用工具把螺栓和彈簧墊圈鎖緊在箱體上；

（6）在另一邊用專用工具將滾動軸承（內(nèi)外圈共同受力）裝入半軸的軸端上，再放入軸承隔套和另一個滾動軸承，并安裝到位；

（7）安裝第二根半軸，參照步驟（3）（4）（5）。

注意事項：

（1）半軸各部分拆裝時不能直接或間接地敲擊。

（2）各個步驟的軸承在安裝時要正確使用工具和嚴格按照合理的操作規(guī)范。

（3）半軸軸承蓋不能直接推入半軸上，必須旋入。

（4）半軸軸承蓋上的螺栓擰緊工藝必須要按1、3、2、4的順序進行。

（5）油封不能反向安裝，緊貼軸承蓋，油封內(nèi)的彈簧不能脫出。

（6）紙墊兩面都必須均勻涂上潤滑脂。

（7）不能用半軸軸承蓋強行壓入軸承等組件。

（8）在裝配的過程中要盡量保持各個環(huán)節(jié)自身的操作時限，避免多余的操作或動作，減少裝配時間。

（9）嚴格規(guī)范各個環(huán)節(jié)的時間以及整個裝配過程的總體流程，使得整個裝配系統(tǒng)的資源以及設(shè)備都能夠得到充分的利用，使整個裝配的各道工序和環(huán)節(jié)能夠更加合理。

四、結(jié)論

拖拉機半軸在維修裝配工藝上一直是該產(chǎn)品生產(chǎn)的一個瓶頸，由于拖拉機半軸的組成結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，所以在裝配的過程中一直存在效率及裝配質(zhì)量的問題，通過研究并使用專用工裝對半軸進行裝配的方案是比較合理和有效的，而使用敲擊的形式來完成裝配的傳統(tǒng)方式對零部件造成的損壞是很嚴重的，也是很不合理的。在采用以專用工裝為輔助手段的新型裝配方案，能夠有效地解決拖拉機半軸的裝配質(zhì)量問題，也便于維修裝配工具的大批量生產(chǎn)問題，在保證半軸裝配質(zhì)量的前提下，獲得裝配效率的大幅度提升，并大大減輕維修勞動人員的工作難度和強度。

參考文獻：

[1]董杰.工藝文件編制與管理.上海交通大學(xué)出版社，1989.

[2]王福壽.工藝尺寸鏈.國防工業(yè)出版社，1974.

[3]工藝手冊編寫組.工藝手冊.機械工業(yè)出版社，1979.

[4]劉德忠.裝配自動化.機械工業(yè)出版社，2003.

[5]張洪源.汽車技術(shù)使用實習(xí)教材.人民交通出版社，1992.

編輯 謝尾合