電動橋主減速器柔性壓裝設(shè)備設(shè)計

鄭志明，曾慶文，鄭增雄，謝評周，謝德陽，覃勇真

（廣西汽車集團有限公司，廣西 柳州545007）

0 引言

隨著能源短缺的危機和環(huán)境污染日益嚴(yán)重，燃油車正逐漸被新能源汽車取代。目前大部分電動車采用驅(qū)動電機與帶差速功能的減速器相連，然后再帶動半軸驅(qū)動車輪的方式，實現(xiàn)汽車能在道路上正常行駛[1]。電動車主減速器作為后橋中的核心部件，主減速器內(nèi)部零件的安裝精度水平對整個減速的質(zhì)量起決定性作用。由于市場個性化的需求，近年來，單一車型銷售壽命不斷縮短，導(dǎo)致產(chǎn)品不斷更新，因此對電動主減速器的品種需求也越來越多，主減速器型號也越來越多，因此需要有柔性的設(shè)備來實現(xiàn)主減速器的裝配[2]。

1 電動橋主減速器柔性壓裝設(shè)備工裝小車設(shè)計

1.1 電動橋主減速器裝配工藝流程

電動橋主減速器裝配工藝流程為：壓裝差速器兩端軸承→壓裝花鍵軸（小齒輪軸）軸承→將軸承、油封、軸、齒輪等零件壓入殼體→將軸承蓋、差速器總成裝入殼體。具體如圖1～4所示。

圖1 差速器兩端軸承壓裝原理

圖2 花鍵軸軸承壓裝原理圖

圖3 軸承、油封、軸、齒輪等零件壓入殼體的原理圖

圖4 軸承蓋、差速器總成裝入殼體的裝配原理圖

1.2 電動橋主減速器工裝小車設(shè)計[3]

電動橋主減速器工裝小車主要有以下幾部分組成：線軌、移動手柄、滑塊、底板、定位導(dǎo)向孔、定位銷、小車定位裝置、小車安裝面板等。具體如圖5所示。

圖5 電動橋主減速器工裝小車結(jié)構(gòu)圖

2 電動橋主減速器壓裝工裝總成設(shè)計

2.1 將軸承壓入花鍵軸工裝設(shè)計

將軸承壓入花鍵軸工序是將花鍵軸的軸承壓裝到花鍵軸上，設(shè)計時將工裝底板上的定位導(dǎo)向孔、工裝定位套4、壓頭1三零件的位置設(shè)計在同一軸線上，使之同軸。當(dāng)把花鍵軸放入工裝定位套4，再把軸承2放入花鍵軸內(nèi)，啟動壓裝按鈕就能完成壓裝。如圖6所示。

圖6 軸承壓入花鍵軸示意圖

2.2 將軸承壓入差速器總成工裝設(shè)計

將軸承壓入差速器總成工序與將軸承壓入花鍵軸這道工序的工藝原理相同，主要是完成部件壓裝，使部件達(dá)到裝入殼體的狀態(tài)。設(shè)計時根據(jù)壓裝狀態(tài)和零件的特點，下面設(shè)計適合的軸承壓裝定位支撐導(dǎo)向套5，保證軸承壓裝定位支撐導(dǎo)向套與壓頭13同軸，同時保證其與小車底板上的定位導(dǎo)向孔成間隙配合（保證配合間隙在0.03～0.05 mm）。壓裝時先把下軸承放入差速器導(dǎo)向伸縮套3，并且使之貼平軸承壓裝定位支撐導(dǎo)向套5的軸承支撐孔端面，然后把上軸承放入向伸縮軸1，再把差速器總成放入差速器導(dǎo)向伸縮套3，啟動壓裝按鈕就能完成壓裝。如圖7所示。

圖7 軸承壓入差速器總成示意圖

2.3 將軸承壓入減速器殼體內(nèi)工裝設(shè)計

將軸承壓入減速器殼體內(nèi)工序一是將軸承4壓入減速器殼體內(nèi)。先將減速器殼體精準(zhǔn)定位在軸承座定位支撐導(dǎo)向套1和軸承座定位支撐導(dǎo)向套2上。設(shè)計時將工裝底板上的定位導(dǎo)向孔1（圖5）、軸承座定位支撐導(dǎo)向套5、壓頭1三零件的位置設(shè)計在同一軸線上，使之同軸。裝配時，將軸承4放入軸承導(dǎo)向伸縮軸2內(nèi)，啟動壓裝按鈕，壓頭向下移動，最終將軸承4壓入減速器殼體的軸承孔位內(nèi)，完成壓裝。如圖8所示。

圖8 軸承壓入減速器殼體內(nèi)示意圖

將軸承壓入減速器殼體內(nèi)工序二是將軸承5壓入減速器殼體內(nèi)。先將減速器殼體精準(zhǔn)定位在軸承座定位支撐導(dǎo)向套1和軸承座定位支撐導(dǎo)向套2上。原理與第三序相同，只是由于軸承5的直徑比上面的孔大，因此不能利用壓頭直接壓裝軸承5，需要過渡一個疊加式壓頭，裝配時把軸承和疊加式壓頭放在導(dǎo)向伸縮軸2，啟動按鈕便可完成裝配。如圖9所示。

圖9 軸承壓入減速器殼體內(nèi)示意圖

將軸承壓入減速器殼體內(nèi)工序三是將花鍵軸總成壓入減速器殼體內(nèi)。先將減速器殼體精準(zhǔn)定位在軸承座定位支撐導(dǎo)向套1和軸承座定位支撐導(dǎo)向套2上。設(shè)計時同樣需要將工裝底板上的定位導(dǎo)向孔1、軸承座定位支撐導(dǎo)向套5、壓頭1三零件的位置設(shè)計在同一軸線上，使之同軸。裝配時，先將花鍵軸總成（帶軸承1）放到導(dǎo)向伸縮軸1，利用中心孔定位，然后啟動按鈕便可完成裝配。如圖10所示。

圖10 軸承壓入減速器殼體內(nèi)示意圖

2.4 將油封壓入減速器殼體內(nèi)、大齒輪軸裝入減速器殼體內(nèi)與軸承5及大齒輪配合然后壓入軸承5內(nèi)工裝總成設(shè)計

將油封壓入減速器殼體內(nèi)工序是將油封壓入減速器殼體內(nèi)。先將減速器殼體精準(zhǔn)定位在軸承座定位支撐導(dǎo)向套1和軸承座定位支撐導(dǎo)向套2上。先將油封放入小齒輪軸總成，并與殼體上的油封孔接觸（如圖11的局部放大圖），然后把疊加式油封壓頭也放進去。啟動按鈕完成油封壓裝。如圖11所示。

圖11 軸承壓入減速器殼體內(nèi)示意圖

將大齒輪軸裝入減速器殼體內(nèi)與軸承5及大齒輪配合然后壓入軸承5內(nèi)這道是把大齒輪放入導(dǎo)向伸縮軸2，然后把大齒輪軸放進大齒輪，確保鍵插入鍵槽內(nèi)，啟動設(shè)備完成壓裝。

3 電動橋主減速器壓裝設(shè)備總成設(shè)計

3.1 壓裝設(shè)備總成三維設(shè)計

通過對以上設(shè)計的電動橋主減速器各部分壓裝工裝總成進行整合，再根據(jù)需要配套設(shè)計電氣系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等（本文不作詳細(xì)介紹），構(gòu)成電動橋主減速器柔性壓裝設(shè)備，如圖12所示。

圖12 電動橋主減速器壓裝設(shè)備總成三維圖

3.2 壓裝工裝安裝支座設(shè)計

電動橋主減速器各部分壓裝工裝需要設(shè)計相應(yīng)的安裝支座，具體設(shè)計方案如圖13所示。

圖13 壓裝支座設(shè)計方案

3.3 柔性設(shè)計

通過更換壓頭，改變小車上的定位，可以實現(xiàn)多種產(chǎn)品的柔性切換。而且切換非常的方便簡單。因此特別適合批量不大的各類電動橋主減速器產(chǎn)品的壓裝。如圖14所示。

圖14 柔性工裝設(shè)計圖

4 實施效果

通過以上分析及論證，最終實施完成后的電動橋主減速器柔性壓裝設(shè)備如圖15所示。

圖15 電動后橋主減速器柔性壓裝設(shè)備圖

電動橋主減速器柔性壓裝設(shè)備從設(shè)計到實施完成、批量生產(chǎn)，歷時一年，其各項技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)定目標(biāo)要求。新的電動后橋主減速器柔性壓裝設(shè)備投入使用后，實現(xiàn)了不同類型的電動橋主減速器可在同一臺設(shè)備上完成裝配，在滿足產(chǎn)品質(zhì)量的同時，大大提高了生產(chǎn)效率。