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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