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變速器圓錐軸承碟形彈簧墊片的調(diào)整發(fā)布者：廈門力常彈簧有限公司 發(fā)布時(shí)間：2019-06-18 23:45
汽車變速器能否正常可靠地工作對(duì)汽車的正常行駛騎著關(guān)鍵性的作用。變速器由3根軸和若干組齒輪組成，為減小變速器工作時(shí)的噪聲、裝配尺寸及提高齒輪壽命，目前多講變速器全部齒輪或常用的大部分檔位齒輪支承常嚙合的斜齒輪。但由于斜齒輪在工作中會(huì)產(chǎn)生軸向分力，在重載行駛條件下的軸承由于軸向力的作用而損壞，并由此影響齒輪的正確嚙合和降低中間軸的剛度。因此，隨著載貨車車載質(zhì)量的逐年上升，在變速器中越來越多地采用了圓錐滾子軸承。
1.圓錐滾子軸承的安裝與調(diào)整
圓錐滾子軸承與向心球軸承、圓柱滾子軸承和滾針軸承相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：直徑較小，寬度較大，因而承載能力較強(qiáng);能同時(shí)承受較大的徑向、軸向聯(lián)合載荷;內(nèi)外圈可分離，裝拆方便，成對(duì)使用;內(nèi)外圈和滾子間的幾何關(guān)系使?jié)L子能正確對(duì)中，提高了可靠性和壽命;接觸線長(zhǎng)，如果選擇適當(dāng)?shù)呐浜希商岣咻S的剛度，降低齒輪噪聲，減少自動(dòng)脫檔機(jī)會(huì)。
1.1 變速器圓錐軸承結(jié)構(gòu)及軸承間隙
帶有圓錐滾子軸承的變速器結(jié)構(gòu)如圖1所示。變速器前端的圓錐軸承內(nèi)圈壓裝在輸入軸上，外圈壓裝在前軸承蓋的內(nèi)孔中，前軸承蓋用螺釘固定在殼體上，前軸承蓋與軸承外圈之間裝有調(diào)整墊片;變速器后端的圓錐軸承內(nèi)圈壓裝在輸出軸上，外圈壓裝在殼體的輸出軸孔中;輸出軸和輸入軸之間由一個(gè)與前端圓錐軸承同向的小圓錐軸承連接起來。在此結(jié)構(gòu)中，3個(gè)圓錐軸承的預(yù)留間隙的調(diào)整都是通過選擇合適的調(diào)整墊片來實(shí)現(xiàn)的。
變速器圓錐軸承在裝配環(huán)節(jié)的預(yù)留間隙是產(chǎn)品設(shè)計(jì)定型時(shí)就應(yīng)確定的。預(yù)留見習(xí)的大小取決于軸承工作時(shí)所要求的游隙和溫度的變化。軸承工作時(shí)所要求的游隙和溫度的變化。軸承工作時(shí)所要求的游隙可以根據(jù)軸承類別及產(chǎn)品工作特點(diǎn)從相關(guān)的手冊(cè)中可查得;軸承在汽車上正常工作時(shí)，其自身的溫度要比變速器裝配時(shí)高很多，因變速器工作時(shí)潤(rùn)滑油的溫度通常在90-120℃，而圓錐軸承是靠潤(rùn)滑油飛濺和油路噴射共同潤(rùn)滑和散熱的，所以軸承的工作溫度不會(huì)低于油溫。溫度的升高會(huì)導(dǎo)致零部件自身幾何尺寸的熱膨脹，兩軸長(zhǎng)度的變化將導(dǎo)致軸向間隙的縮小，同時(shí)軸承直徑的膨脹也會(huì)導(dǎo)致軸承徑向間隙的減小。
溫度變化引起的兩軸長(zhǎng)度變化量為：
△L=L*α*△t
式中，L為兩軸在兩圓錐軸承之間的長(zhǎng)度(變速器殼體內(nèi)腔的長(zhǎng)度);α為兩軸材料的線膨脹系數(shù)(鋼件取10X10-6~12X10-6);△t為兩軸的溫度變化量(可近似看作潤(rùn)滑油溫度的變化)。
溫度變化引起的軸承徑向尺寸的變化量為：
△=α*d*△t
式中，d為軸承直徑。
綜上所述，圓錐軸承預(yù)留間隙的確定是由標(biāo)準(zhǔn)的軸承工作游隙和在工作溫度下軸承軸向和徑向間隙的總變動(dòng)量決定的。
1.2 變速器圓錐軸承間隙的調(diào)整
軸承間隙的大小直接影響變速器的工作質(zhì)量。間隙過大使軸及齒輪組成的合件的中心偏離殼體兩軸孔的中心，從而在變速器工作時(shí)使齒輪的接觸區(qū)發(fā)生變化，導(dǎo)致齒輪不能正常嚙合，同時(shí)由于重力的作用導(dǎo)致軸承外圈內(nèi)孔承載不均，容易出現(xiàn)早期局部磨損。間隙過小會(huì)使軸承工作時(shí)由于部件熱膨脹導(dǎo)致軸承間隙轉(zhuǎn)為過盈，導(dǎo)致軸承擠死，加大軸齒的工作阻力并加快軸承磨損，使輸入軸和輸出軸之間的軸承因擠死導(dǎo)致摩擦力過大而使輸入軸直接帶動(dòng)輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)，造成變速器嚴(yán)重故障。因此，圓錐軸承預(yù)留間隙是變速器裝配環(huán)節(jié)的重要工藝參數(shù)，在變速器裝配過程中正確測(cè)量、選擇調(diào)整墊片至關(guān)重要。
由于圓錐滾子軸承的軸向間隙和徑向間隙存在正比關(guān)系，裝配時(shí)只要調(diào)整和軸向間隙即可。在裝配過程中，首先要將變速器前端朝上，以后端面定位。從變速器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來看，后端圓錐軸承外圈的軸肩直接頂在殼體輸出軸孔的內(nèi)端面上，以此端面定位時(shí)，由于軸和齒輪的重力作用，后端圓錐軸承和兩軸間的小圓錐軸承的間隙將自動(dòng)消除，軸承的所有間隙都集中在前端軸承的前端和前端蓋內(nèi)孔端面之間，因此測(cè)量軸承外圈前端面和前端蓋內(nèi)孔端面之間的距離，并以此測(cè)量結(jié)果減去預(yù)留間隙值就是所要選擇的墊片厚度。按此厚度值選好墊片并裝配到變速器中，即可保證圓錐軸承的預(yù)留間隙符合產(chǎn)品設(shè)計(jì)的要求。
2 變速器圓錐軸承墊片的測(cè)量
2.1 采用游標(biāo)深度卡尺測(cè)量變速器圓錐軸承間隙的方法及存在的問題
在變速器小批量裝配和修理時(shí)，通常采用游標(biāo)深度卡尺對(duì)變速器圓錐軸承墊片進(jìn)行直接測(cè)量。如圖2所示，在裝配時(shí)，先將圓錐軸承外圈置于內(nèi)圈上，將外圈放正后，用深度游標(biāo)卡尺測(cè)量軸承外圈上端面與殼體端面的距離，并將此距離記為A，測(cè)量3點(diǎn)并取平均值;再將前端蓋內(nèi)孔朝上放好，用深度游標(biāo)卡尺測(cè)量前端蓋內(nèi)孔定位端面到前端蓋與殼體裝配端面的距離，并將此距離記為 B;A B- 軸承的預(yù)留間隙值=所要選擇的墊片尺寸。A、B都具有方向性，當(dāng)圓錐軸承外圈端面低于殼體端面時(shí)，A取正值，反之去負(fù)值;當(dāng)前端蓋內(nèi)孔定位端面低于前端蓋與殼體的裝配端面時(shí)，B取正值，反之取負(fù)值。根據(jù)此尺寸選擇墊片進(jìn)行裝配即可。
上述測(cè)量方法存在的問題是：a.測(cè)量結(jié)果中會(huì)產(chǎn)生角度偏差。原因在于圓錐軸承的外圈套在內(nèi)圈上是以一圓錐面進(jìn)行定位的，測(cè)量時(shí)由于測(cè)點(diǎn)唯一，則在測(cè)點(diǎn)上存在一個(gè)向下的測(cè)量力，此測(cè)量力會(huì)導(dǎo)致外圈在內(nèi)圈上發(fā)生角度偏移，使測(cè)量時(shí)軸承外圈端面偏離裝配后的實(shí)際位置而下沉，因此測(cè)量結(jié)果比實(shí)際值偏大，而依此選取的墊也將比理想狀態(tài)偏厚，將導(dǎo)致實(shí)際軸承間隙的減小。b.按測(cè)量結(jié)果所選墊片的實(shí)際尺寸與測(cè)量結(jié)果是否一致需要進(jìn)行校核。因?yàn)樵谧兯倨餮b配過程中，墊片是從0.05mm、0.1mm、0.2mm、0.5mm、1mm這5種標(biāo)準(zhǔn)尺寸中選擇若干個(gè)，再按所需厚度組成墊片組。由于標(biāo)準(zhǔn)墊片本身存在制造誤差，同時(shí)選擇過程中還存在拿錯(cuò)等人為誤差，因此對(duì)所選出的墊片組必須進(jìn)行校核。
2.2 改進(jìn)測(cè)量方法
有效解決測(cè)量過程中存在的角度偏差問題的手段是，采用同一圓周上均勻分布的3點(diǎn)同時(shí)測(cè)量，然后取3個(gè)測(cè)量結(jié)果的平均值。另外，在測(cè)量時(shí)選擇合理的定位面也可有效地消除這一偏差，如圖3所示。測(cè)量前端蓋時(shí)，采用前端蓋內(nèi)孔定位端面定位，并以該內(nèi)孔圓柱面作為輔助定位面。進(jìn)行測(cè)量時(shí)，采用在同一圓周上均勻分布的3點(diǎn)同時(shí)測(cè)量。測(cè)量軸承外圈時(shí)，采用軸承外圈上端面定位，并以殼體孔圓柱面作為輔助定位面，采用同一圓周上均勻分布的3點(diǎn)同時(shí)測(cè)量。測(cè)量完成后，分別對(duì)2組測(cè)量結(jié)果取平均值，以此結(jié)果計(jì)算所需碟形彈簧墊片尺寸，并按計(jì)算出的墊片尺寸選擇合適的墊片進(jìn)行裝配，這樣即可保證裝配后軸承間隙的準(zhǔn)確。
針對(duì)所選墊片進(jìn)行校核時(shí)，應(yīng)采用復(fù)檢的方法，一般可以用千分尺或游標(biāo)卡尺度對(duì)選好的墊片組進(jìn)行測(cè)量，以檢測(cè)測(cè)量結(jié)果是否符合產(chǎn)品的要求。
2.3 建議
由于圓錐軸承預(yù)留間隙的調(diào)整在變速器裝配環(huán)節(jié)至關(guān)重要，因此在上述改進(jìn)方法的基礎(chǔ)上，還應(yīng)在裝配后對(duì)軸承的實(shí)際間隙值進(jìn)行復(fù)查，復(fù)查方法如圖4所示。復(fù)查時(shí)，首先將變速器總成翻轉(zhuǎn)放置，使其后端朝上，然后采用撬杠在輸入軸齒輪的下端面向上撬動(dòng)，同時(shí)用杠桿百分表測(cè)量輸出軸上端面的軸向串動(dòng)量，此值就是圓錐軸承的實(shí)際預(yù)留間隙值。通過這種方法也可以確定圓錐軸承的實(shí)際預(yù)留間隙是否滿足產(chǎn)品要求。
以上就是廈門力常彈簧有限公司給大家整理“變速器圓錐軸承碟形彈簧墊片的調(diào)整”。如果大家還有更多關(guān)于碟形彈簧,碟形彈簧,高溫碟形彈簧,碟形彈簧廠家,不銹鋼碟形彈簧,DIN6796碟墊等信息，可以關(guān)注廈門力常彈簧有限公司。電話：0592-5731967
1.圓錐滾子軸承的安裝與調(diào)整
圓錐滾子軸承與向心球軸承、圓柱滾子軸承和滾針軸承相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：直徑較小，寬度較大，因而承載能力較強(qiáng);能同時(shí)承受較大的徑向、軸向聯(lián)合載荷;內(nèi)外圈可分離，裝拆方便，成對(duì)使用;內(nèi)外圈和滾子間的幾何關(guān)系使?jié)L子能正確對(duì)中，提高了可靠性和壽命;接觸線長(zhǎng)，如果選擇適當(dāng)?shù)呐浜希商岣咻S的剛度，降低齒輪噪聲，減少自動(dòng)脫檔機(jī)會(huì)。
1.1 變速器圓錐軸承結(jié)構(gòu)及軸承間隙
帶有圓錐滾子軸承的變速器結(jié)構(gòu)如圖1所示。變速器前端的圓錐軸承內(nèi)圈壓裝在輸入軸上，外圈壓裝在前軸承蓋的內(nèi)孔中，前軸承蓋用螺釘固定在殼體上，前軸承蓋與軸承外圈之間裝有調(diào)整墊片;變速器后端的圓錐軸承內(nèi)圈壓裝在輸出軸上，外圈壓裝在殼體的輸出軸孔中;輸出軸和輸入軸之間由一個(gè)與前端圓錐軸承同向的小圓錐軸承連接起來。在此結(jié)構(gòu)中，3個(gè)圓錐軸承的預(yù)留間隙的調(diào)整都是通過選擇合適的調(diào)整墊片來實(shí)現(xiàn)的。
變速器圓錐軸承在裝配環(huán)節(jié)的預(yù)留間隙是產(chǎn)品設(shè)計(jì)定型時(shí)就應(yīng)確定的。預(yù)留見習(xí)的大小取決于軸承工作時(shí)所要求的游隙和溫度的變化。軸承工作時(shí)所要求的游隙和溫度的變化。軸承工作時(shí)所要求的游隙可以根據(jù)軸承類別及產(chǎn)品工作特點(diǎn)從相關(guān)的手冊(cè)中可查得;軸承在汽車上正常工作時(shí)，其自身的溫度要比變速器裝配時(shí)高很多，因變速器工作時(shí)潤(rùn)滑油的溫度通常在90-120℃，而圓錐軸承是靠潤(rùn)滑油飛濺和油路噴射共同潤(rùn)滑和散熱的，所以軸承的工作溫度不會(huì)低于油溫。溫度的升高會(huì)導(dǎo)致零部件自身幾何尺寸的熱膨脹，兩軸長(zhǎng)度的變化將導(dǎo)致軸向間隙的縮小，同時(shí)軸承直徑的膨脹也會(huì)導(dǎo)致軸承徑向間隙的減小。
溫度變化引起的兩軸長(zhǎng)度變化量為：
△L=L*α*△t
式中，L為兩軸在兩圓錐軸承之間的長(zhǎng)度(變速器殼體內(nèi)腔的長(zhǎng)度);α為兩軸材料的線膨脹系數(shù)(鋼件取10X10-6~12X10-6);△t為兩軸的溫度變化量(可近似看作潤(rùn)滑油溫度的變化)。
溫度變化引起的軸承徑向尺寸的變化量為：
△=α*d*△t
式中，d為軸承直徑。
綜上所述，圓錐軸承預(yù)留間隙的確定是由標(biāo)準(zhǔn)的軸承工作游隙和在工作溫度下軸承軸向和徑向間隙的總變動(dòng)量決定的。
1.2 變速器圓錐軸承間隙的調(diào)整
軸承間隙的大小直接影響變速器的工作質(zhì)量。間隙過大使軸及齒輪組成的合件的中心偏離殼體兩軸孔的中心，從而在變速器工作時(shí)使齒輪的接觸區(qū)發(fā)生變化，導(dǎo)致齒輪不能正常嚙合，同時(shí)由于重力的作用導(dǎo)致軸承外圈內(nèi)孔承載不均，容易出現(xiàn)早期局部磨損。間隙過小會(huì)使軸承工作時(shí)由于部件熱膨脹導(dǎo)致軸承間隙轉(zhuǎn)為過盈，導(dǎo)致軸承擠死，加大軸齒的工作阻力并加快軸承磨損，使輸入軸和輸出軸之間的軸承因擠死導(dǎo)致摩擦力過大而使輸入軸直接帶動(dòng)輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)，造成變速器嚴(yán)重故障。因此，圓錐軸承預(yù)留間隙是變速器裝配環(huán)節(jié)的重要工藝參數(shù)，在變速器裝配過程中正確測(cè)量、選擇調(diào)整墊片至關(guān)重要。
由于圓錐滾子軸承的軸向間隙和徑向間隙存在正比關(guān)系，裝配時(shí)只要調(diào)整和軸向間隙即可。在裝配過程中，首先要將變速器前端朝上，以后端面定位。從變速器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來看，后端圓錐軸承外圈的軸肩直接頂在殼體輸出軸孔的內(nèi)端面上，以此端面定位時(shí)，由于軸和齒輪的重力作用，后端圓錐軸承和兩軸間的小圓錐軸承的間隙將自動(dòng)消除，軸承的所有間隙都集中在前端軸承的前端和前端蓋內(nèi)孔端面之間，因此測(cè)量軸承外圈前端面和前端蓋內(nèi)孔端面之間的距離，并以此測(cè)量結(jié)果減去預(yù)留間隙值就是所要選擇的墊片厚度。按此厚度值選好墊片并裝配到變速器中，即可保證圓錐軸承的預(yù)留間隙符合產(chǎn)品設(shè)計(jì)的要求。
2 變速器圓錐軸承墊片的測(cè)量
2.1 采用游標(biāo)深度卡尺測(cè)量變速器圓錐軸承間隙的方法及存在的問題
在變速器小批量裝配和修理時(shí)，通常采用游標(biāo)深度卡尺對(duì)變速器圓錐軸承墊片進(jìn)行直接測(cè)量。如圖2所示，在裝配時(shí)，先將圓錐軸承外圈置于內(nèi)圈上，將外圈放正后，用深度游標(biāo)卡尺測(cè)量軸承外圈上端面與殼體端面的距離，并將此距離記為A，測(cè)量3點(diǎn)并取平均值;再將前端蓋內(nèi)孔朝上放好，用深度游標(biāo)卡尺測(cè)量前端蓋內(nèi)孔定位端面到前端蓋與殼體裝配端面的距離，并將此距離記為 B;A B- 軸承的預(yù)留間隙值=所要選擇的墊片尺寸。A、B都具有方向性，當(dāng)圓錐軸承外圈端面低于殼體端面時(shí)，A取正值，反之去負(fù)值;當(dāng)前端蓋內(nèi)孔定位端面低于前端蓋與殼體的裝配端面時(shí)，B取正值，反之取負(fù)值。根據(jù)此尺寸選擇墊片進(jìn)行裝配即可。
上述測(cè)量方法存在的問題是：a.測(cè)量結(jié)果中會(huì)產(chǎn)生角度偏差。原因在于圓錐軸承的外圈套在內(nèi)圈上是以一圓錐面進(jìn)行定位的，測(cè)量時(shí)由于測(cè)點(diǎn)唯一，則在測(cè)點(diǎn)上存在一個(gè)向下的測(cè)量力，此測(cè)量力會(huì)導(dǎo)致外圈在內(nèi)圈上發(fā)生角度偏移，使測(cè)量時(shí)軸承外圈端面偏離裝配后的實(shí)際位置而下沉，因此測(cè)量結(jié)果比實(shí)際值偏大，而依此選取的墊也將比理想狀態(tài)偏厚，將導(dǎo)致實(shí)際軸承間隙的減小。b.按測(cè)量結(jié)果所選墊片的實(shí)際尺寸與測(cè)量結(jié)果是否一致需要進(jìn)行校核。因?yàn)樵谧兯倨餮b配過程中，墊片是從0.05mm、0.1mm、0.2mm、0.5mm、1mm這5種標(biāo)準(zhǔn)尺寸中選擇若干個(gè)，再按所需厚度組成墊片組。由于標(biāo)準(zhǔn)墊片本身存在制造誤差，同時(shí)選擇過程中還存在拿錯(cuò)等人為誤差，因此對(duì)所選出的墊片組必須進(jìn)行校核。
2.2 改進(jìn)測(cè)量方法
有效解決測(cè)量過程中存在的角度偏差問題的手段是，采用同一圓周上均勻分布的3點(diǎn)同時(shí)測(cè)量，然后取3個(gè)測(cè)量結(jié)果的平均值。另外，在測(cè)量時(shí)選擇合理的定位面也可有效地消除這一偏差，如圖3所示。測(cè)量前端蓋時(shí)，采用前端蓋內(nèi)孔定位端面定位，并以該內(nèi)孔圓柱面作為輔助定位面。進(jìn)行測(cè)量時(shí)，采用在同一圓周上均勻分布的3點(diǎn)同時(shí)測(cè)量。測(cè)量軸承外圈時(shí)，采用軸承外圈上端面定位，并以殼體孔圓柱面作為輔助定位面，采用同一圓周上均勻分布的3點(diǎn)同時(shí)測(cè)量。測(cè)量完成后，分別對(duì)2組測(cè)量結(jié)果取平均值，以此結(jié)果計(jì)算所需碟形彈簧墊片尺寸，并按計(jì)算出的墊片尺寸選擇合適的墊片進(jìn)行裝配，這樣即可保證裝配后軸承間隙的準(zhǔn)確。
針對(duì)所選墊片進(jìn)行校核時(shí)，應(yīng)采用復(fù)檢的方法，一般可以用千分尺或游標(biāo)卡尺度對(duì)選好的墊片組進(jìn)行測(cè)量，以檢測(cè)測(cè)量結(jié)果是否符合產(chǎn)品的要求。
2.3 建議
由于圓錐軸承預(yù)留間隙的調(diào)整在變速器裝配環(huán)節(jié)至關(guān)重要，因此在上述改進(jìn)方法的基礎(chǔ)上，還應(yīng)在裝配后對(duì)軸承的實(shí)際間隙值進(jìn)行復(fù)查，復(fù)查方法如圖4所示。復(fù)查時(shí)，首先將變速器總成翻轉(zhuǎn)放置，使其后端朝上，然后采用撬杠在輸入軸齒輪的下端面向上撬動(dòng)，同時(shí)用杠桿百分表測(cè)量輸出軸上端面的軸向串動(dòng)量，此值就是圓錐軸承的實(shí)際預(yù)留間隙值。通過這種方法也可以確定圓錐軸承的實(shí)際預(yù)留間隙是否滿足產(chǎn)品要求。
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