重型变速箱圆锥滚子轴承间隙测量与调整.pdf

c d 叫卜 总雹同丽 Qieheyingyong 噎型蛮逮箱围谁潦多 轴承间隙测量与调整 l 同齿轮集团于2 0 0 2 年引进了日本日 产柴油汽车工业株式会社 M P T 2 1 8 1 2 档重型汽车变速箱的制 造技术 此变速箱档位多传递扭矩大 结 构复杂 具有电控换档系统 操纵灵活 轻便 该变速箱士箱的输入轴 中间 轴 二轴和副箱的中间轴都采用圆锥滚 子轴承支撑 这四处锥轴承需要调整间 隙 文中概括介绍了变速箱锥轴承问隙 口文 刘 建 测量与调整的设计和使用 1 间隙测量的重要性 I H J 隙是否合理直接影响变速箱的性 能和可靠性 间隙太小会使轴承烧死 问隙太大 会造成轴定位不准 从而使 齿轮啮合不良 产生噪音 甚至打齿 也会引起脱档现象以及轴承的早期点 蚀 锥轴承间隙的控制成为该变速箱装配 质量保证的关键 轴承间隙测量处如图1 图1 轴承间隙测量处 团 重型汽车 H E A V YT R U C K2 0 0 8 2 所示 2 间隙测量的原理 根据锥轴承设计轴向间隙的要求与 变速箱总成设计技术标准 输入轴轴承 间隙为0 0 2 0 1 2 m m 驱动齿轮轴向间 隙为0 0 3 0 0 9 m m 中问轴后轴承间隙 为0 0 9 0 1 9 m m 副中间轴轴承间隙为 0 0 9 0 1 9 r a m 根据日产柴的先进经 验 间隙测量时必须加负载 否则不能 反映滚锥轴承受力的真实情况 测量结 果也不准确 应用l 旦I 归法测算出在零负 载装配时的间隙 通过计算排除一些因 素 得到调整垫片的厚度 具体操作方 法为 用类似轴承盖的压盖工装 压在 锥轴承的外圈上 与轴承接触部位厚度 为4 m m 三点紧固 紧固扭矩为2 9 4 1 5 N m 松开螺栓 把扭矩降为0 N m 再 次用2 9 0 2 N i n 的扭矩紧固 旋转巾问轴2 3 圈 用5 9 0 3 N m 扭矩紧固 并重复做几次 旋转中间轴2 3 圈 用8 8 0 4 N m 扭矩紧固 然后分别测量3 点间 隙值 求出平均值C l 依次用1 1 8 N m 1 4 7 N r n 万方数据 1 7 7 N m 的扭矩紧固 并重复做几次步 骤4 5 求出平均值C 2 C 3 C 4 根据扭矩值和间隙的平均值C l 一 一C 4 做出一次回归直线 求出D 值 根据以下公式 垫片的厚度 X 2 4 0 1 4 D 3 8 6 一D 算出垫片厚 度l 中间轴后轴承间隙为0 0 9 0 19 m m 取中间值0 1 4 m m 为装 上垫片后的轴承间隙 根据垫片厚度 选择合适垫片 J 7 7 1 4 7 1 1 8 8 8 O c C 3 c 2 f I 一D I 闻隙 图2 3 间隙测量及垫片选装机的制造 根据间隙测量的原理 由中科院沈 阳自动化研究所设计制造了三台间隙测 量及垫片选装机 该机可以自动加负 载 同时自动旋转主轴 自动测量并选 择厚度合适的垫片 显示存储测量结果 并提示操作者拿取调整垫片 使用方 便 精度高 图3 为一轴间隙测量机与垫 片选装机图片 图3 轴间隙测量机与垫片选装机图片 4 间隙测量及垫片选装机的缺陷 经过变速箱总装生产实践 目前变 速箱采用间隙测量机进行间隙的自动测 量 计算并自动选择垫片 精度高 但 也存在以下缺点 QieheyingyOng 测量的时间较长 中间轴和副中 间轴间隙测量的节拍为5 分钟 台 一轴 间隙测量的节拍为8 分钟 台 这样装配 线的年装配能力不足3 万台 按每年2 5 0 个 工作日 每天两班 每班有效工作时间 7 5 d 时计算 与公司制定的年产5 万台 的能力相差甚远 而且装配线的空间已 无法布置新的间隙测量机 适应性较差 当变速箱的中心距 变化后 原有的间隙测量机就不能使用 间隙测量机自动化程度高出现故 障后维修困难 必须等制造商来解决 生产风险较大 属于高科技产品 精度高 造价高 5 间隙测量工装的设计与使用 5 1 设计思路 根据间隙测量的原理 把间隙测量 机完成的复杂工作简化 假如有一套精 度高的检测工具 它自身的误差忽略不 计 所有与轴承间隙相关的零件都安装 在该工具上 当它安装到变速箱锥轴承 部位后 会自动显示出当前锥轴承部位 最合适的垫片的厚度 操作者就会很快 选择好垫片 整个测量过程要准确 简 单 快捷 根据这一思路 我们设计了一种半 自动间隙测量工装 目前已投入使用 精度能满足要求 测量时间只有原来的 一半 5 2 设计原理 锥轴承外圈装在工装锥套的外锥面 上 轴承盖直接装在轴承外圈上 而工 装锥套的内锥面套在轴承的滚动体上 用3 条螺栓穿过轴承盖和工装 以规定的 扭矩紧固到壳体上 这样与轴承间隙有 关的零件通过工装都安装在一起 其结 构如图4 所示 操作者在紧固螺栓时要均匀地增加 扭矩 并尽可能使3 条螺栓扭矩相同 在 紧固螺栓的过程中 要多次转动输入 轴 使轴承的锥面接触均匀 当扭矩达 到规定值后 就可以读出两个百分表显 示的数据 计算出这两个数据的平均 值 就是该变速箱输入轴的最合适的垫 片厚度 上述操作过程简单 但关键是要确 定两个百分表的初始数据 5 3 间隙测量工装的初始数据标定 百分表初始数据的标定是一项复杂 的工作 当一套工装制造出来后 首先 对一台经过间隙测量机测量的变速箱进 行检测 当按照上述步骤操作完后 将 两个百分表的初始数据调整成间隙测量 机测出的调整垫的厚度值 然后连续测 量5 0 台变速箱 将测量出的数据与间隙 测量机测出的数据进行对比 不断进行 微调 使工装与间隙测量机测出的数据 的偏差小于O 0 3 这时工装的初始数据 下转第4 5 页 2 0 0 8 2 H E A V YT R U C K 重型汽车 囝 万方数据 检查指示灯是否烧坏 在维修时 高度无法调整到正常高度 一般是高度传 感器的连接杆存在问题 应检查高度传感器的摆杆在运动范 围内无部件干涉并且凸角位置正确 高度传感器可以水平安 装也可以垂直安装 安装时必须注意传感器上与摆杆圆形连 接面上2 个凸块与横摆杆之间的相对位置 如图1 0 所示 它们 决定了高度传感器传递给E C U 的信息正确与否 应遵循下面 2 个原则 一是圆形连接面上的2 个凸块应与高度传感器轴线 平行 二是当车辆上升时 2 个凸块都应朝高度传感器电插口 图1 0 高度传感器的凸块位置 Qiehe 噩enzhen 方向运动 在闪码诊断 P C 诊断或诊断仪诊断时 故障代码是O 9 故障信息是控制阀继电器故障 一般是电源有问题如短路 或断路 应检查电源接线 主要是火线 系统下降和侧跪开关失效 但上升和复位开关有效 一般是供气压力低于6 b a r 系统禁止下降和侧跪功能 应检 查系统压力 压力开关及其接线 车辆轻载时系统表现正常 车辆重载时提升高度达不 到指标值 一般是气压不足 应检查车辆重载时气囊的压力 值 车辆正常高度值或其它设定高度值不正确 但系统功 能正常 这种情况下应调整高度传感器的调整杆长度 并重 新标定车辆高度值 5 结束语 随着电子控制空气悬架系统在较高端商用车上的应用越 来越多 车辆使用的工况越来越广 可能会出现一些极端工 况或者偶然工况下系统的非常见故障 在这种情况下 我们 还需要通过F M E A 的方法做进一步的工作来使系统更加稳定 和可靠 参考文献略 一一一 一一一一一 I 一 I 一一 一 一I I 一一一一l 一一I I 一一I 一 上接第2 5 页 就调整好了 为防止百分表松动造成初始数据变 化 我们设计了工装校准件 就是一个 按轴承外圈设计的带有内锥面的基准件l 和一个按滚动体尺寸设计的带有外锥面 的校准2 具体见图5 工装在校准件上 按测量步骤紧固至规定的扭矩后 两个 百分表的读数的平均值就是工装的校准 值 这一数据应标注在工装上 作为工 装校准的基准值 应在每班班前和班中 定时点检和校准 5 4 需要说明的问题 a 上述测量方法是基于高精度的间 隙测量机而制定的 如果没有间隙测量 机 可以用其它标准样件进行对比 b 为防止工装磨损造成测量误差加 大 工装每测量一定批次或使用一段时 间后 应再次与间隙测量机或其它标准 样件进行对比 及时调整基准值 基准 值变化后 应将调整后的数据重新标注 在工装上 c 工装的锥套或校准件更换后应重 新确定基准值 6 结束语