变速箱轴承的认识.ppt

变速箱轴承知识介绍 目录 1 变速器的功能及使用轴承类型2 变速器轴承使用的材料选用2 人本变速器轴承特点 球 圆柱 圆锥轴承 3 人本变速器轴承加工简介 球 圆柱 圆锥轴承 4 检验 试验设备简介5 变速器配套情况6 一 变速器的功能及使用轴承类型 1 变速器的功能 a 改变传动比b 实现倒车行驶c 中断动力传递2 变速器对轴承的要求 汽车变速器必须满足各种各样的要求 包括换挡顺畅 高输出功率 结构紧凑 轻量 高效率和低噪声等 而且对这些要求越来越高 因此 变速器轴承的性能也必须满足更高的要求 这是开发汽车变速器轴承的基础 变速箱常用的轴承类型有 1 深沟球轴承2 圆柱滚子轴承3 圆锥滚子轴承4 滚针轴承 深沟球轴承 结构简单 使用方便 运用最为广泛 主要用于受径向载荷 也可承受一定的轴向载荷 当径向游隙较大时 具有角接触球轴承的性质 与同尺寸的其它类型轴承相比 该类轴承具有摩擦系数小 极限转速高 制造精度高 容易实现轴承密封等特点 是用户的首选轴承类型 双列角接触球轴承 串联球轴承 清洁轴承 圆柱滚子轴承 属于可分离型轴承 安装 拆卸方便 一般用于承受径向载荷 与外形尺寸相同的深沟球轴承相比 具有较大的径向承载能力和刚度 适用于高载荷或刚度要求高的场合 圆锥滚子轴承 主要用于承受以径向载荷为主的径向和轴向联合载荷 具有较大的承载能力 但制造精度难以提高 噪音高 不适用高转速 低噪音的场合 滚针轴承 冲压 推力 滚针和保持架组件由于结构紧凑 径向尺寸小 载荷容量大 特别适用于径向安装尺寸受限制的支承部件 符合机械设备向小型化轻量化发展的要求 直线轴承 直线运动球轴承主要用在机械设备中直线往复运动的部位 具有摩擦小 运动灵活和维修更换方便等优点 离合器轴承 这类产品结构型式主要有冲压外罩式角接触球轴承和单边带橡胶密封圈式角接触球轴承两种 一般为外圈旋转 不能单独使用 一般需配合铸铁套筒使用 该类产品正逐步被自动调心离合器分离轴承取代 自动调心离合器分离轴承总成 有自动调心 长寿命 重量轻等特点 有降低噪声 使各相配零件磨损 损伤减少的功能 其核心部分是一套角接触球轴承 二 根据变速器轴承工况的材料选用 1 中外高碳铬轴承钢化学成分比较 重量 1 中外高碳铬轴承钢化学成分比较 重量 根据情况设计钢材材料CU1 CU2 CU3 内外圈用的材料 密封圈形式 密封材料 保持架材料主要用 球轴承 SPCC PA66 PA46圆柱轴承 SPCC PA66 PA46 CU FE圆锥轴承 SPCC 钢球 滚子材料主要用 球轴承 SUJ2 上五Gcr15滚子轴承 SUJ2 上五Gcr15 第一部分 球轴承优势 二 深沟球轴承轴承的设计制造要点 极限负荷设计 在轴承外形尺寸确定的前提下求得最大极限额定动负荷 决定轴承的额定动负荷在结构上主要是钢球数量 钢球直径和钢球中心径 重点控制填球角和中心径 填球角 188 205 中心径 0 42 D d Dw 0 5 D d 特殊钢球密合度 根据轴承的应力和调心性能要求 确定轴承密合度为 fi a fo b的沟曲率半径系数设计 根据配合尺寸的要求进行确定 主要保证球轴承的调心角度 专用三唇密封结构 根据国外同类轴承最新研究介绍 综合考虑轴承密封的摩擦温升 漏脂性能 过滤杂质 通气等综合性能选用三唇轻接触式密封结构 耐冲击保持架 紧钉锥型铆钉 铆钉加强 加厚型钢板 外圈疲劳解决对策 外圈 煅坯 冷辗扩 内圈 煅坯 外圈壁厚增加约30 提高外圈支承钢性 1 A B 0合适预紧低振 长寿 2 A B 0过量预紧高振 短寿 3 A B 0没有预紧高振 短寿 轴承预紧 变速器中试验轴承的噪声随时间变化情况 图二 变速箱用的密封净化轴承及其密封结构 变速箱用的密封净化轴承及其密封结构 三 球轴承模拟试验规范 强化疲劳寿命试验 主要目的为考核轴承成品的结构 材料等综合疲劳寿命 通过强化的来完成 与常规的不同为变载 变速条件 见 汽车球轴承寿命及可靠性试验规程 密封漏脂温升试验 主要考核密封性能 漏脂率 摩擦温升水平 见 汽车球轴承漏脂 温升性能试验规程 高温高速强化试验 试验轴承的高温适应性和高速适应性 在极限转速和120 环境温度下轴承的寿命 见 汽车球轴承高温高速试验规程 泥浆喷溅耐冲击试验 通过给轴承轴向 径向交变冲击加载 同时给轴承密封部位喷溅泥浆 考核轴承的耐冲击 防杂质的性能 见 汽车球轴承防泥浆及耐冲击试验规程 1 高速镦锻流程 第二部分 圆锥 圆柱滚子轴承设计优势 设计优势之一 纯滚动 圆锥轴承结构原理 1 三个锥角延长线交于轴心线上一点 也就是 2 这样滚子才能纯滚动 运动平稳 2 滚子大端面为球面 挡边为锥面 两者接触为相切 运动分析 任何加工或装配都会产生误差 无论是轴承加工还是安装使用 每个锥角都会有变化 当变化不够大时 轴承能正常工作 当误差足够大时 就会产生运动干涉导致啸叫和异常磨损 滚子具有正引导是圆锥滚子轴承的主要特征之一 滚子的圆锥结构不仅保证了沿接触面的承载线有纯滚动 而且也产生 反座力 将滚子推向内滚道的大挡边 反座力是随外圈和内圈角度变化的 它防止滚子偏离顶点 使其相对于内圈挡边保持精确的同心和定位 设计优势之二 滚子的正引导 我公司圆锥滚子轴承运用最新的 三凸 理论 按照等应力同寿命原则合理分配外滚道 内滚道 圆锥滚子表面凸度量值 对每个凸度的形状 通过带伺服系统的超精研设备程序调节 可以获得理想的凸度 设计优势之四 滚道和滚子的 三凸 技术 过程流程 部分制造 检测 试验设备 中频自动感应加热下料 特点 加热速度快 加热温度稳定 不会产生过热或欠热现象 同时氧化脱碳少 效率高 在线性强 作业环境好 易于实现机械化和自动生产线等特点 符合环境要求 污染小 热辐射低 同时还减少了工人的劳动强度 比利时应达工业 全自动中频感应加热炉 锻造后球化退火炉 制造设备 高速镦煅 锻件与冷辗件的区别 高速镦煅 冷辗 流线断口 组织细密 流线分布均匀 锻件经过冷碾成型工艺 进一步改善或消除原材料的先天缺陷 得到合理金属流线分布 破碎粗大的晶粒 获得细小的晶粒 从而极大提高材料的强度 而且保证金属纤维流线不被切断 大大提高轴承的抗疲劳寿命和可靠性 三 轴承套圈金属流线 轴承套圈锻造 钢管车削轴承套圈金属流线 钢管冷辗扩轴承套圈金属流线 热锻车削轴承套圈金属流线 热锻冷辗扩轴承套圈金属流线 冷辗 轴承毛坯 经高速锻造后进行冷辗扩 冷辗毛坯采用先进的高速镦锻工艺 以获得良好的组织 极大地改善原材料的先天缺陷 得到高的毛坯精度和高生产效率 同时经高速镦锻的毛坯 再经过冷碾成型工艺 进一步改善或消除原材料的先天缺陷 得到合理金属流线分布 破碎粗大的 晶粒 获得细小的晶粒 从而极大提高材料的强度 而且保证金属纤维流线不被切断 大大提高轴承的抗疲劳寿命和可靠性 我司冷辗机为德国进口设备和洛阳轴承研究所加工设备 图片见下 热处理 为确保热处理淬回火温度的真实性和稳定性 将原单一温度表改二块温度表同时监控 以避况同一仪器的误差而导致产品不良 同时采用电脑自动炉温记录仪 对加工参数进行记录 部分自动磨加工生产线 制造设备 裂纹检查 在沟道磨削后进行100 磁粉探伤 自动合套仪 采用全自动电脑合套仪 进以提高产品径向游隙的稳定性 同时在铆合采用全自动径向游隙检测 如下图 工作原理说明 自动加脂1 压入密封盖1 缺润滑脂监测 压入密封盖2 自动加脂2 压力管理 加脂定量泵 密封盖监测 密封盖监测 公司现场图片 圆锥加工设备 测振仪 检测设备 氧氮氢元素分析仪 检测设备 光谱仪 泰勒仪显微硬度计 三 尼康金相显微镜 四 测长仪 主要用于测量长度 泰勒仪 轴承性能试验中心 部分汽车产品配套客户 汽车合作客户列举 美国通用 PSA法国标致雪铁龙 神龙汽车 长安铃木 上汽通用五菱