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一、概述
在傳動系統(tǒng)裝配中，錐軸承裝配是整個裝配中的難點，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狀態(tài)及整個傳動系的傳動精度。
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，才能保證傳動系的使用壽命。若預(yù)緊力過大，消耗功率甚至導(dǎo)致軸承過熱等。若預(yù)緊力過小，在負(fù)載的作用下使?jié)L動體與內(nèi)、外環(huán)之間產(chǎn)生間隙，使傳動軸產(chǎn)生跳動、竄動，傳動精度降低，噪聲增大，影響齒輪嚙合，嚴(yán)重時將損壞輪齒及軸承。
軸承是在常溫下進(jìn)行預(yù)緊，但在工作狀態(tài)下，傳動軸系受到油溫升高的影響產(chǎn)生微量伸長，軸承預(yù)緊力也會發(fā)生改變，因此，設(shè)定預(yù)緊力時，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，實現(xiàn)這一目的的普遍使用方法：首先，以一個遠(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)點是投入少，結(jié)構(gòu)簡單，實用，對于軸承錐滾質(zhì)量一致性好的前提下，是可以使用的。
缺點是：無定量數(shù)據(jù)。尤其是：錐滾一致性差的條件下，我們會發(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，以一個遠(yuǎn)大于最終裝配預(yù)緊力的力預(yù)緊軸承，測量軸向尺寸，再減去0.2mm左右，得到墊片值。這種裝配方法，優(yōu)缺點同上。
3． 波紋套變形預(yù)緊
通過壓縮波紋套變形達(dá)到軸承預(yù)緊目的。
目前，普遍使用方法：用氣扳機扭緊螺母到一個小于下限的力矩后，再通過力矩扳手扭緊后，測試轉(zhuǎn)動力矩，再扭緊，測試，反復(fù)交替，直至兩個扭矩均合格。
這種裝配方法，優(yōu)點是投入少，結(jié)構(gòu)簡單，對于波紋套及軸承質(zhì)量一致性好的前提下，是可以使用的。
缺點是：無定量數(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)品傳動系的不同結(jié)構(gòu)形式，合理配置解決方案，是傳動系裝配的關(guān)鍵。一旦方案不合理，就好比方向錯誤，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，而且每天重復(fù)錯誤，這也是目前眾多廠家每年售后費用節(jié)節(jié)攀升的原因。
另外，傳統(tǒng)裝配模式，均為定性裝配，對產(chǎn)品裝配無準(zhǔn)確定量評定，因此，也無法跟蹤改進(jìn)產(chǎn)品裝配質(zhì)量。針對上述三種結(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，輪轂螺母擰緊機。
工作原理：擰緊機擰緊螺母,
傳感器隨機跟蹤螺母力矩的變化,同步檢測輪轂軸承預(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)動檢測傳感器精度:0.1％
2． 墊片預(yù)緊
對于這種結(jié)構(gòu)形式，目前典型應(yīng)用設(shè)備有：變速箱選墊機，主齒選墊機，差速器選墊機等。
工作原理：通過伺服電機加載,預(yù)緊軸承外圈,
同步檢測軸承預(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;磨合并檢測確認(rèn)轉(zhuǎn)矩,合格,測量E1。
測量精度： 測量精度：±0.015MM
復(fù)檢精度: ±0.01MM
3． 波紋套變形預(yù)緊
對于這種結(jié)構(gòu)形式，目前典型應(yīng)用設(shè)備有：主齒螺母擰緊機，分動器從齒螺母擰緊機等。
工作原理：伺服系統(tǒng)差速擰緊大螺母,隨機跟蹤螺母力矩的變化,同時，通過傳感器自動檢測，隨機跟蹤軸承轉(zhuǎn)動力矩的變化;顯示軸承實際的預(yù)緊扭矩值及螺母擰緊力矩，和設(shè)定值工藝參數(shù)自動進(jìn)行比較，直至軸承轉(zhuǎn)動力矩及螺母擰緊力矩實際的扭矩值達(dá)到設(shè)定范圍，伺服電機停轉(zhuǎn),顯示綠燈表示合格。
當(dāng)螺母旋到工藝最小力矩時，軸承轉(zhuǎn)動力矩超出工藝設(shè)定的最大值，即判為不合格，松開,提示隔套太軟并報警。
當(dāng)螺母旋到工藝最大力矩時，軸承轉(zhuǎn)動力矩仍未工藝設(shè)定的最小值，即判為不合格，松開,提示隔套太硬并報警。
擰緊傳感器精度:±1％，轉(zhuǎn)動檢測傳感器精度:0.1％
四、 錐軸承裝配展望
現(xiàn)代汽車制造業(yè)的發(fā)展，對裝配質(zhì)量的要求越來越高，對于裝配來講不僅要實現(xiàn)自動化更重要是實現(xiàn)數(shù)字化。產(chǎn)品品質(zhì)保證首先需要有一個統(tǒng)一的裝配質(zhì)量評定的量化標(biāo)準(zhǔn)，為實現(xiàn)這一標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)字化裝配成為必然。同時，也為產(chǎn)品開發(fā)，改進(jìn)及裝配質(zhì)量追蹤提供了最重要的依據(jù)。
我們對錐軸承裝配進(jìn)行了多年的研究，針對圓錐軸承的不同裝配結(jié)構(gòu)開發(fā)了相應(yīng)的數(shù)字化裝配理念及設(shè)備，通過生產(chǎn)線上的應(yīng)用，提高了生產(chǎn)率，減輕了勞動強度，提高了裝配質(zhì)量。
