軸承壓裝曲線不良原因分析

1、nWM-U I s、K-y 八 V I摘 要：通過(guò)對(duì)軸承壓裝機(jī)理、壓裝曲線及構(gòu)件分析，闡述了壓裝曲線不良的原因及解決措施。關(guān)鍵詞：輪對(duì)；軸承；后擋；壓裝曲線；原因分析1問(wèn)題的提出目前，軸承、后擋與軸頸的組裝多采用冷壓裝工藝，壓裝設(shè)備為油壓機(jī)和微機(jī)控制的記錄系統(tǒng)。車(chē)軸磨削加工、后擋車(chē)削加工并磷化后與軸承一起按基軸制進(jìn)行配置，通過(guò)位移壓力復(fù)合曲線真實(shí)反 映出壓裝的質(zhì)量。一般情況下軸承一次壓裝合格率可達(dá)96.3%以上，少數(shù)軸承一次壓裝不良的原因集 中反映在壓裝曲線上，常出現(xiàn)曲線尖峰或滯后、陡噸的情況，特別是在RD2（A）型車(chē)軸組裝時(shí)，此 類(lèi)現(xiàn)象更突出。部標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：軸承壓裝要慢速推進(jìn)，壓力應(yīng)平穩(wěn)上升。

2、2原因分析2.1軸承組裝的機(jī)理分析_i_1.油壓機(jī)頂尖 2.油壓機(jī)壓裝油缸3.軸承前密封座4.軸承前內(nèi)圈5.軸承中隔圈 6.軸承后內(nèi)圈7.軸承后密封座8.后擋9.RD 2車(chē)軸圖1軸承壓裝結(jié)構(gòu)示意圖軸承組裝為過(guò)盈冷壓裝，采用的密封座內(nèi)徑、軸承內(nèi)圈內(nèi)徑與軸頸過(guò)盈量在 0.050.102mm之間，后擋內(nèi)徑與防頸過(guò)盈量在0.0180.085mm之間。在圖1的組裝過(guò)程中， 軸承壓裝機(jī)的頂尖1伸出，使輪對(duì)精確定位，夾緊裝置將輪對(duì)固定。隨后壓裝油缸2推動(dòng)放 置在軸承托架上的軸承，當(dāng)壓裝力克服了壓裝配合面上正壓力（壓裝過(guò)程中軸頸、后擋及軸 承各部件都會(huì)產(chǎn)生彈性和塑性變形，配合面上便形成了正壓力）產(chǎn)生的摩擦力時(shí)

3、，軸承（前 后密封座3、7,兩內(nèi)圈4、6，中隔圈5）和后擋8與車(chē)軸軸頸防頸產(chǎn)生相對(duì)移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)軸承的組裝，最后打印出反映壓力隨位置變化及保壓時(shí)間情況的位移一一壓力曲線。2.2軸承壓裝曲線分析合格曲線圖2軸承壓裝曲線中縱坐標(biāo)為壓力值（kN），橫坐標(biāo)為位移量（mm），并有一反映保壓 狀況的時(shí)間軸（s）。自設(shè)備工進(jìn)開(kāi)始，每0.1mm記錄一個(gè)對(duì)應(yīng)的壓力值，將這些點(diǎn)聯(lián)起來(lái)， 便形成一條曲線，從而反映軸承在壓入軸頸過(guò)程中的每一位置的壓力變化。從下拐點(diǎn)A到上 拐點(diǎn)B間，縱坐標(biāo)是壓力值，而橫坐標(biāo)雖還是位移量，但意義不同了，因?yàn)榇藭r(shí)軸承已經(jīng)緊 貼軸頸臺(tái)階，其移動(dòng)量反映的是床身變形。從上拐點(diǎn)B向右至C點(diǎn)，橫坐標(biāo)

4、變?yōu)闀r(shí)間量，縱 坐標(biāo)仍為壓力值，它反映了時(shí)間與壓力的關(guān)系（保壓5s），從而完成整個(gè)組裝過(guò)程的曲線記錄。根據(jù)軸承結(jié)構(gòu)及壓裝順序可將曲線劃分7個(gè)階段：t0：油壓機(jī)壓裝油缸2找正，曲線有起伏；t1：軸承后密封座7貼近車(chē)軸軸頸，至壓入為止，曲線上升后下降；t2:軸承后內(nèi)圈6壓入，曲線均勻上升；t3：軸承中隔圈5貼靠車(chē)軸軸頸，間隙配合；t4:軸承前內(nèi)圈4壓入，曲線均勻上升；t5：后擋8壓入車(chē)軸防頸，復(fù)合階段，包含了整個(gè)軸承及后擋的變化，曲線上升即刻進(jìn)入保壓6階 段（AB段反映床身變形）；t6:保壓 5s （BC 段）。不良曲線在實(shí)際壓裝中軸承內(nèi)外圈均能滿(mǎn)足平穩(wěn)上升的要求，曲線不良多出現(xiàn)在t1、t3、t5

5、階段。囹3 ripiriiio圖T3PtT.lt mist1）圖3中，軸承后密封座7沿車(chē)軸軸頸引入部進(jìn)入配合狀態(tài)瞬間，有一找正克服很大 摩擦力的過(guò)程。由于軸頸引入部及密封座的的過(guò)渡處配合不正，便出現(xiàn)了曲線尖峰的情況。2）圖4中，軸承后內(nèi)圈6全部壓裝至車(chē)軸軸頸后，受中隔圈5與軸頸引入部找正的影 響，曲線出現(xiàn)了尖峰?？?5 _ _1D_n 5 W跖 命心111線圖B 3階段曲線3）圖5中，壓裝至復(fù)合階段，由于此前壓裝過(guò)程中軸承各部件已經(jīng)密貼，所以影響因 素集中在后擋與車(chē)軸防頸的配合上。受后擋引入部、內(nèi)表面質(zhì)量及車(chē)軸防頸質(zhì)量的影響，曲 線會(huì)出現(xiàn)間歇性的尖峰。這類(lèi)情況在RD2（A）型車(chē)軸的組裝中，出現(xiàn)

6、較多；B型軸中出現(xiàn)很 少，幾乎沒(méi)有。4）圖6中，雙端壓裝時(shí)，因壓力油的不同步左右曲線會(huì)相互等待，及后擋與車(chē)軸防頸 的選配系數(shù)小，形成了曲線無(wú)爬擋過(guò)程。3措施及效果1）對(duì)圖3、4情況，在零件加工時(shí)，要確保軸承密封座3、7及中隔圈5的粗糙度及消 除引入部位的尖棱，要在磨削完車(chē)軸后對(duì)軸頸的引入部進(jìn)行圓弧過(guò)渡00號(hào)砂布或油石打光， 確保此處的圓滑過(guò)渡。2）對(duì)圖5情況，分析認(rèn)為與車(chē)軸的加工工藝有一定關(guān)聯(lián)。A型車(chē)軸軸頸、防頸是由兩部 機(jī)床加工完成的，受磨床精度差異和工件二次裝夾的影響，很容易使軸頸、防頸相對(duì)于基準(zhǔn) 軸的同軸度出現(xiàn)一定偏差。因?yàn)榇藭r(shí)軸頸各部件已經(jīng)貼緊，工進(jìn)以軸頸為基準(zhǔn)依然進(jìn)行，后 擋會(huì)先克服

7、自身引入部處的尖棱（曲線上升后下降），而后壓入帶有過(guò)盈系數(shù)的車(chē)軸防頸（曲 線又上升），受防頸磨削偏差影響，曲線接著會(huì)繼續(xù)上升或先下降后上升或一直微量下降，最 終進(jìn)入保壓t6階段的AB段。然而B(niǎo)型車(chē)軸軸頸防頸為加工中心磨削加工，其尺寸精度和定位 精度相當(dāng)準(zhǔn)確。因此條件允許車(chē)軸的加工可全部采用B型軸。另外在后擋加工中，要嚴(yán)格控 制加工質(zhì)量并消除尖棱，以利于后擋在車(chē)軸防頸上的倒入找正。h ! F j/q II3）對(duì)圖6情況，要嚴(yán)格按規(guī)定過(guò)盈量進(jìn)行后擋與車(chē)軸防頸的選配。同時(shí)，調(diào)節(jié)兩端液壓油的流量及 工進(jìn)時(shí)間，以消除無(wú)爬擋過(guò)程的現(xiàn)象。針對(duì)上述措施，對(duì)rd2型輪對(duì)的軸承組裝做了長(zhǎng)時(shí)間的現(xiàn)場(chǎng)跟蹤分析，曲線因尖峰或滯后