濟(jì)南市鴻慷機(jī)電設(shè)備有限公司位于交通便利的泉城濟(jì)南,是全球生產(chǎn)滾動(dòng)軸承和直線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)品的領(lǐng)導(dǎo)企業(yè)---德國(guó)舍弗勒集團(tuán)在山東的授權(quán)代理商。公司專營(yíng)舍弗勒集團(tuán)旗下兩大品牌INA軸承和FAG軸承,是一家順應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要而誕生的專業(yè)化新型高端軸承公司。多年來(lái)一直從事軸承的銷售和售后技術(shù)支持,在機(jī)械行業(yè)技術(shù)方面有著非常豐富的經(jīng)驗(yàn),今天濟(jì)南鴻慷機(jī)電進(jìn)口軸承專家為大家介紹一下圓錐軸承的數(shù)字化裝配。
一、概述
在傳動(dòng)系統(tǒng)裝配中,錐軸承裝配是整個(gè)裝配中的難點(diǎn),錐軸承的預(yù)緊方式、預(yù)緊力的大小直接影響到錐齒輪的傳動(dòng)狀態(tài)及整個(gè)傳動(dòng)系的傳動(dòng)精度。
根據(jù)承載力大小、轉(zhuǎn)速、使用工況等設(shè)定合理的軸承預(yù)緊力,才能保證傳動(dòng)系的使用壽命。若預(yù)緊力過(guò)大,消耗功率甚至導(dǎo)致軸承過(guò)熱等。若預(yù)緊力過(guò)小,在負(fù)載的作用下使?jié)L動(dòng)體與內(nèi)、外環(huán)之間產(chǎn)生間隙,使傳動(dòng)軸產(chǎn)生跳動(dòng)、竄動(dòng),傳動(dòng)精度降低,噪聲增大,影響齒輪嚙合,嚴(yán)重時(shí)將損壞輪齒及軸承。
軸承是在常溫下進(jìn)行預(yù)緊,但在工作狀態(tài)下,傳動(dòng)軸系受到油溫升高的影響產(chǎn)生微量伸長(zhǎng),軸承預(yù)緊力也會(huì)發(fā)生改變,因此,設(shè)定預(yù)緊力時(shí),應(yīng)該考慮到這一因素。
二、錐軸承應(yīng)用的結(jié)構(gòu)形式
在錐軸承應(yīng)用中,典型結(jié)構(gòu)不外乎以下三種典型結(jié)構(gòu):
1.直接預(yù)緊軸承內(nèi)環(huán)
通過(guò)螺母旋轉(zhuǎn)軸向壓緊軸承內(nèi)環(huán),消除內(nèi)外環(huán)間隙,達(dá)到軸承預(yù)緊目的。
目前,實(shí)現(xiàn)這一目的的普遍使用方法:首先,以一個(gè)遠(yuǎn)大于最終裝配預(yù)緊力的力預(yù)緊軸承,再將螺母退回1/4圈。
這種裝配方法,優(yōu)點(diǎn)是投入少,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,實(shí)用,對(duì)于軸承錐滾質(zhì)量一致性好的前提下,是可以使用的。
缺點(diǎn)是:無(wú)定量數(shù)據(jù)。尤其是:錐滾一致性差的條件下,我們會(huì)發(fā)現(xiàn):按以上方法預(yù)緊軸承的預(yù)緊力不穩(wěn)定,有的偏大或偏小,從而造成裝配質(zhì)量不穩(wěn)定。
2.墊片預(yù)緊
通過(guò)配墊,消除軸承間隙,達(dá)到軸向預(yù)緊的目的。
目前,普遍使用方法:首先,以一個(gè)遠(yuǎn)大于最終裝配預(yù)緊力的力預(yù)緊軸承,測(cè)量軸向尺寸,再減去0.2mm左右,得到墊片值。這種裝配方法,優(yōu)缺點(diǎn)同上。
3.波紋套變形預(yù)緊
通過(guò)壓縮波紋套變形達(dá)到軸承預(yù)緊目的。
目前,普遍使用方法:用氣扳機(jī)扭緊螺母到一個(gè)小于下限的力矩后,再通過(guò)力矩扳手扭緊后,測(cè)試轉(zhuǎn)動(dòng)力矩,再扭緊,測(cè)試,反復(fù)交替,直至兩個(gè)扭矩均合格。
這種裝配方法,優(yōu)點(diǎn)是投入少,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,對(duì)于波紋套及軸承質(zhì)量一致性好的前提下,是可以使用的。
缺點(diǎn)是:無(wú)定量數(shù)據(jù)。尤其是:波紋套及軸承質(zhì)量一致性差的條件下,經(jīng)常擰緊力過(guò)大,造成廢品,從而造成產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。
三、 數(shù)字化裝配
根據(jù)產(chǎn)品傳動(dòng)系的不同結(jié)構(gòu)形式,合理配置解決方案,是傳動(dòng)系裝配的關(guān)鍵。一旦方案不合理,就好比方向錯(cuò)誤,很難把事情做到完美,裝配方案的不完整將直接導(dǎo)致不良品流入市場(chǎng),而且每天重復(fù)錯(cuò)誤,這也是目前眾多廠家每年售后費(fèi)用節(jié)節(jié)攀升的原因。
另外,傳統(tǒng)裝配模式,均為定性裝配,對(duì)產(chǎn)品裝配無(wú)準(zhǔn)確定量評(píng)定,因此,也無(wú)法跟蹤改進(jìn)產(chǎn)品裝配質(zhì)量。針對(duì)上述三種結(jié)構(gòu)形式,我們提出了數(shù)字化裝配方案,這一方案在生產(chǎn)線上得到了廣泛的應(yīng)用。
1.預(yù)緊軸承內(nèi)環(huán)
對(duì)于這種結(jié)構(gòu)形式,目前典型應(yīng)用設(shè)備有:轉(zhuǎn)向節(jié)擰緊機(jī),輪轂螺母擰緊機(jī)。
工作原理:擰緊機(jī)擰緊螺母,
傳感器隨機(jī)跟蹤螺母力矩的變化,同步檢測(cè)輪轂軸承預(yù)緊力矩,至輪轂軸承預(yù)緊力矩及螺母擰緊力矩均符合設(shè)定值。綠色窗口顯示合格;否則,紅色窗口顯示不合格。
擰緊傳感器精度:±1%
轉(zhuǎn)動(dòng)檢測(cè)傳感器精度:0.1%
2.墊片預(yù)緊
對(duì)于這種結(jié)構(gòu)形式,目前典型應(yīng)用設(shè)備有:變速箱選墊機(jī),主齒選墊機(jī),差速器選墊機(jī)等。
工作原理:通過(guò)伺服電機(jī)加載,預(yù)緊軸承外圈,
同步檢測(cè)軸承預(yù)緊力,當(dāng)軸承預(yù)緊力達(dá)到設(shè)定工藝范圍后,停止下壓,軸向自鎖;磨合并檢測(cè)確認(rèn)轉(zhuǎn)矩,合格,測(cè)量E1。
測(cè)量精度:測(cè)量精度:±0.015MM
復(fù)檢精度:±0.01MM
3.波紋套變形預(yù)緊
對(duì)于這種結(jié)構(gòu)形式,目前典型應(yīng)用設(shè)備有:主齒螺母擰緊機(jī),分動(dòng)器從齒螺母擰緊機(jī)等。
工作原理:伺服系統(tǒng)差速擰緊大螺母,隨機(jī)跟蹤螺母力矩的變化,同時(shí),通過(guò)傳感器自動(dòng)檢測(cè),隨機(jī)跟蹤軸承轉(zhuǎn)動(dòng)力矩的變化;顯示軸承實(shí)際的預(yù)緊扭矩值及螺母擰緊力矩,和設(shè)定值工藝參數(shù)自動(dòng)進(jìn)行比較,直至軸承轉(zhuǎn)動(dòng)力矩及螺母擰緊力矩實(shí)際的扭矩值達(dá)到設(shè)定范圍,伺服電機(jī)停轉(zhuǎn),顯示綠燈表示合格。
當(dāng)螺母旋到工藝最小力矩時(shí),軸承轉(zhuǎn)動(dòng)力矩超出工藝設(shè)定的最大值,即判為不合格,松開(kāi),提示隔套太軟并報(bào)警。
當(dāng)螺母旋到工藝最大力矩時(shí),軸承轉(zhuǎn)動(dòng)力矩仍未工藝設(shè)定的最小值,即判為不合格,松開(kāi),提示隔套太硬并報(bào)警。
擰緊傳感器精度:±1%,轉(zhuǎn)動(dòng)檢測(cè)傳感器精度:0.1%
四、錐軸承裝配展望
現(xiàn)代汽車制造業(yè)的發(fā)展,對(duì)裝配質(zhì)量的要求越來(lái)越高,對(duì)于裝配來(lái)講不僅要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化更重要是實(shí)現(xiàn)數(shù)字化。產(chǎn)品品質(zhì)保證首先需要有一個(gè)統(tǒng)一的裝配質(zhì)量評(píng)定的量化標(biāo)準(zhǔn),為實(shí)現(xiàn)這一標(biāo)準(zhǔn),數(shù)字化裝配成為必然。同時(shí),也為產(chǎn)品開(kāi)發(fā),改進(jìn)及裝配質(zhì)量追蹤提供了最重要的依據(jù)。
我們對(duì)錐軸承裝配進(jìn)行了多年的研究,針對(duì)圓錐軸承的不同裝配結(jié)構(gòu)開(kāi)發(fā)了相應(yīng)的數(shù)字化裝配理念及設(shè)備,通過(guò)生產(chǎn)線上的應(yīng)用,提高了生產(chǎn)率,減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度,提高了裝配質(zhì)量。
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