变速器轴承论文（共7篇）
变速器轴承论文 篇1
目前变速器啸叫研究分析大部分甚至全部都是在齿轮方面,尤其是在汽车反拖滑行过程中变速器齿轮更容易出现啸叫声。本文通过一款手动五挡变速器的冲压外圈滚子轴承与轴配合产生的啸叫研究与改善,进而对轴承推荐的标准提出一些修改建议。
汽车变速器是汽车传动系统重要组成部分,也是汽车主要噪声源之一。同时变速器啸叫噪声是变速器常见的NVH (Noise&Vibration&Harshness)问题,随着汽车用户对主观感知要求越来越高,NVH性能也日益受到关注。
整车在进行日常性能检查,汽车挂一挡、二挡、三挡和四挡,发动机转速在1 200～1 500r/min,驾驶室内听见有明显的像吹口哨的啸叫声音,这种啸叫噪声能够被用户明显感知并感觉不适,低于1 200r/min和高于1 500r/min,均没有啸叫声。
啸叫噪声声源识别
为了找到声源做如下试验验证,以找出变速器具体哪个零件或者零件之间配合产生的啸叫噪声,变速器设计布置结构如图1所示。
(1)将啸叫的变速器利用加载校验台校验,尽量模拟出整车环境,当转速升到1 200～1 500r/min,一、二、三、四挡位有啸叫声音,空挡也有轻微的啸叫声,啸叫声音和在整车驾驶室内听见的啸叫声音性质相同。
(2)在加载校验台校验没有啸叫声音的输入轴换到故障件上,故障件啸叫声消除,此时故障问题零件基本可以锁定在输入轴上。变速器的主动一挡齿和主动二挡齿与输入轴为齿轮轴结构,按照一般的理解,此时将怀疑是输入轴的主动一挡齿和主动二挡齿齿向有问题和齿轮副配合有问题。
(3)为了证明轮齿齿形是否产生啸叫,将变速器一、二挡齿轮副发黑处理,进行接触斑点试验,在台架轻微的转动下,运转后齿面上分布接触擦亮痕迹,试验结果如图2所示。
检查遗留在被测齿轮齿工作面的接触斑痕,沿齿宽方向实际接触痕迹的长度大于全齿宽的80%左右,齿高方向实际接触痕迹的长度大于全齿高的70%左右,该齿轮副接触属于正常较好的接触,不存在轮齿的齿顶、齿根局部接触、齿面的一端局部接触、两端接触、游离接触等非正常接触。从试验结果判断,该齿轮副运转时,不应该产生啸叫,排除了齿形齿向问题。
(4)对比测量了故障件输入轴与无啸叫变速器的输入轴,故障件输入轴上前轴承位轴颈为3 4.9 9 8 mm,符合图样要求,无啸叫变速器的输入轴为34.978mm超下差,初步怀疑输入轴前轴承配合有问题。而且从主观上判断,该啸叫声音声源靠近发动机连接端面,前轴承位置与发动机连接面接近。
(5)为了验证判断结论,加工10件输入轴直径超下差的零件(34.980～34.989) mm,分别装入有啸叫的变速器,啸叫噪声消除,判定啸叫噪声是由轴承与输入轴径向游隙不足引起。
理论设计验算
该变速器输入轴前轴承为冲压外圈滚针轴承,外圈为薄壁套筒结构。
该轴承对配合的输入轴轴颈尺寸推荐了两个标准:和,而对于与之配合的壳体内孔也推荐了两个标准:和,我们目前输入轴轴颈设计为,壳体内孔设计为,采用的都是轴承推荐标准,轴承内接圆直径检测方法为:轴承压入一个定值环规后,要求内接圆直径为:该检测方法为破坏性检测,那么压入壳体后,内接圆直径是多少需要理论计算,以知道径向间隙是否满足要求。
轴承外圈壁厚1.3mm,属于薄壁套筒结构,在项目图样设计中一般都只标出轴承和输入轴轴颈内外径的尺寸及公差,以此来保证装配后形成要求的配合,由于轴承外圈与壳体内孔采用过盈配合。其过盈量形成外圈与壳体的装配应力,在这种装配应力的作用下,轴承外圈内径将产生一定的收缩量,显然,轴承外圈的收缩量与轴承外圈压入壳体时的过盈量密切相关,也与外圈和壳体的几何尺寸,两者的壁厚系数及各自材料性能相关。由于轴承外圈的内孔收缩改变了原来的尺寸,也就改变了内孔与轴的配合关系,以致达不到原来的设计要求,容易出现间隙过小,有时甚至试车温度升高而抱轴,严重时会出现内孔小于轴而不能装配的现象(我们这里参考《过盈配合中轴套收缩量的理论计算》)。
根据轴承理论收缩量计算公式,通过计算发现轴承压入壳体后,外圈收缩量为0.019～0.069mm,整个轴承滚针内接圆直径为34.996 5～35.046 6mm,配合的输入轴外径为34.989～35mm,配合间隙为-0.003 5～0.057 6mm。查询相关资料,该轴承工作游隙为0.01～0.06mm,轴承压装后,与轴配合出现间隙小于0.01mm区间,甚至出现过盈配合的概率,变速器在运转过程中,输人轴前轴承出现游隙不足、轴承滚针运转不灵活、卡滞现象,从而出现啸叫噪声。
设计优化
该输入轴前轴承推荐了两个配合标准轴颈:和,图样设计为,为h5标准。根据加载试验,按此标准加工出的零件会出现批量啸叫问题,参考h6标准和考虑供应商加工反馈因数,图样改为,同时也征求了轴承专业供应商的意见,该更改尺寸公差对轴承无影响,并在疲劳台架试验和整车路试得到验证,以及后续批量生产验证,更改方案是有效的。
实际应用
变速器很多零件都是套筒结构,比如圆锥滚柱轴承外圈、滚针衬套、拨叉轴衬套等薄壁套筒结构零件,与壳体内壁或者轴类零件压装后都是过盈配合,零件都会有一定的收缩量或者膨胀量,与壳体配合内孔会收缩,与轴配合外壁会膨胀如图3所示,从而导致与轴或者滚针轴承配合径向游隙缩小。参考上述轴承位啸叫研究,在项目图样设计初始阶段,可以计算出比较合理的尺寸公差,避免项目后期出现难装配、运转不灵活、卡滞、啸叫等问题,争取一步设计到位,减少项目后期问题和更改工作量。
变速器轴承论文 篇2
间隙是否合理直接影响变速器的性能和可靠性, 间隙太小会使轴承烧死;间隙太大, 会造成轴定位不准, 从而使齿轮啮合不良, 产生噪声, 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器装配质量保证的关键如图1所示。
间隙测量的原理
根据锥轴承设计轴向间隙的要求, 与变速器总成设计技术标准。输入轴轴承间隙为0.02〜0.12mm, 驱动齿轮轴向间隙为0.03〜0.09mm, 中间轴后轴承间隙为0.09〜0.19mm, 副中间轴轴承间隙为0.09〜0.19mm。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。应用回归法, 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:
(1) 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4m m) , 三点紧固, 紧固转矩为 (29.4±1.5) Nm。
(2) 松开螺栓, 把转矩降为0, 再次用 (2.9±0.2) N m的转矩紧固;
(3) 旋转中间轴2〜3圈, 用 (5.9±0.3) Nm转矩紧固, 并重复做几次。
(4) 旋转中间轴2〜3圈, 用 (8.8±0.4) N m转矩紧固。然后分别测量3点间隙值, 求出平均值C1。
(5) 依次用11.8Nm、14.7Nm、17.7N m的转矩紧固, 并重复做几次步骤4、5。求出平均值C2、C3、C4。
(6) 根据转矩值和间隙的平均值C1〜C4做出一次回归直线, 求出D值。
(7) 根据以下公式算出垫片厚度:
(中间轴后轴承间隙为0.09〜0.19m m, 取中间值0.14m m, 为装上垫片后的轴承间隙) 。
(8) 根据垫片厚度, 选择合适垫片。
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。
间隙测量及垫片选装机的缺陷
经过变速器总装生产实践, 目前变速器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:
(1) 测量的时间较长中间轴和副中间轴间隙测量的节拍为5m i n/台, 一轴间隙测量的节拍为8m i n/台, 这样装配线的年装配能力不足3万台 (按每年250个工作日、每天两班、每班有效工作时间7.5h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.
(2) 适应性较差当变速器的中心距变化后, 原有的间隙测量机就不能使用。
(3) 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。
(4) 属于高科技产品, 精度高, 造价高。
间隙测量工装的设计与使用
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。当它安装到变速器锥轴承部位后, 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。
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。用三条螺栓穿过轴承盖和工装, 以规定的转矩紧固到壳体上。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2、图3所示。
操作者在紧固螺栓时要均匀地增加转矩, 并尽可能使三条螺栓转矩相同。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。当转矩达到规定值后, 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, 就是该变速器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。
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器进行检测, 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50台变速器, 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0.03m m, 这时工装的初始数据就调整好了。
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1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4。工装在校准件上按测量步骤紧固至规定的转矩后, 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。
4. 需要说明的问题
(1) 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, 可以用其他标准样件进行对比。
(2) 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他标准样件进行对比, 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。
(3) 工装的锥套或校准件更换后应重新确定基准值。
结语
减速器轴承台架寿命试验失效分析 篇3
圆锥滚子的加工
某种汽车圆锥滚子轴承, 其滚子半锥角大, 球基面SR比较小, 加工难度极大, 圆锥滚子外径为半凸度, 坡深为6～10μm, 圆锥滚子球基面采取单个磨加工方式, 其他工序仍采用常规加工工艺。
轴承内、外圈的加工
轴承内圈的大挡边油沟采用硬车加工工艺, 即热处理之后再进行车削加工, 内圈的大挡边角度小很难加工, 表面粗糙度但很难达到工艺要求, 轴承外圈的加工, 采用常规的加工工艺。
第一次轴承寿命试验失效分析
轴承在安装投入试验的初期是正常的, 但轴承只连续运转了4～5h, 轴承就出现温度升高, 出现异常现象, 轴承内圈大挡边的最边缘出现锯齿形疲劳剥落, 内、外圈滚道也出现了一处疲劳剥落现象, 如图1a、图1b所示。
驱动桥台架轴承寿命试验后, 从拆卸下来的圆锥滚子外径来看, 在距滚子大头端面3～5mm处有明显圆周方向上的凸出台阶状疲劳剥落现象, 如图1c所示。经分析可知, 由于滚子外径坡深仅有6～10μm, 滚子外径中间凸度量很小, 并且圆锥滚子大头悬空进入大挡边油沟内, 也就是说圆锥滚子中间凸度1～2μm, 坡深只有6～10μm时, 再加上试验超载荷的情况下, 运转几小时后, 圆锥滚子中间微量的凸出量很快磨损掉, 由于滚子两边坡浅也很快接触内滚道, 导致滚子两边与内圈滚道边缘接触, 应力急剧增大所致。又由于圆锥滚子大头伸入大挡边油沟内, 即滚子大头部分悬空而没有接触到滚道磨损后自然会磨出台阶, 这也是导致轴承温升的一个根本原因。
轴承内圈大挡边表面粗糙度在Ra=0.3～0.4μm之间, 没有经过抛光处理, 也就是说圆锥滚子基准端面与内圈大挡边表面粗糙度 (Ra=0.4～0.5μm) 都比较差, 这样两者之间摩擦力增加, 可能导致圆锥滚子只是基准端面边缘与内圈大挡边根部接触, 即滚子基准端面与内圈大挡边根部形成线接触, 不是面接触。而轴承长时间运转出现轴承温升急剧增高, 也可能造成内圈滚道、滚子球基面温升急剧增高而变颜色的原因之一, 如图2所示。内圈滚道也出现轻度疲劳剥落现象, 致使轴承出现早期疲劳损伤, 并扩展剥落。
第二次轴承寿命试验失效分析
为了尽快找出轴承温升的原因, 公司购买了南方某公司轴承、日本NTN轴承, 对国、内外轴承滚道及滚子外径图形检测进行比较, 从表1中可以看出某公司、南方某公司、日本NTN, 同类轴承内、外圈滚道凸度、滚子外径轮廓图形检测比较来看, 特别是从滚子外径图形来看, 基本可以判断滚子外径为全凸度形状, 凸度量一般在3～4.5μm之间。南方某公司轴承与日本NTN轴承滚道凸度及滚子凸度形状相差无几, 但凸度量较大, 凸度形状很规则, 而某公司轴承凸度量较小, 凸度形状不规则, 如表1所示。对其轴承内、外圈滚道及滚子表面粗糙度检测比较见表2。从表2中可以看出, 各公司轴承工作表面粗糙度比较情况, 日本NTN轴承工作表面粗糙度最好, 其次是南方某公司轴承, 某公司轴承比较差。为什么国外轴承工作表面粗糙度那么好, 这是一个需要引起人们重视研究的问题。
由于此类汽车轴承内圈大挡边与滚道夹角比较小, 大挡边油沟轴向尺寸不能再加大, 必须改进圆锥滚子外径加工工艺, 只能对滚子外径素线进行改进工艺。为了改善圆锥滚子外径表面的接触应力, 将原来的滚子较小的半凸度形状改为深弧坡半凸度形状, 设计人员将滚子设计坡深由原来6～10μm加深至30～50μm, 我们所需要的圆锥滚子外径轮廓图形, 即实际加工出来的滚子坡深在20μm左右, 形状如图3所示。这样既避免圆锥滚子大头进入油沟悬空未接触滚道而造成的凸出台阶状, 又避免圆锥滚子两头边缘应力集中, 也可以达到避免或减少大挡边应力集中, 防止内圈滚道疲劳剥落, 减少轴承温升的目的。
第二次驱动桥台架轴承寿命试验后, 1#和2#圆锥滚子实物图片和外径轮廓图形, 如图4a中滚子左为1#, 右为2#, 从1#滚子图片外径可以看出有一道白色亮磨印, 再从1号滚子外径轮廓图形可以看出那一道白色亮磨印出现凹心, 滚子轮廓图形小头偏低 (如图5a所示, 图形右侧为滚子小头) , 而2#滚子外径表面没有疲劳剥落, 从图5b中所示可以看出其外径轮廓图形是光滑曲线。而滚子圆周方向另一侧出现疲劳剥落, 如图4b所示, 并且滚子磨损后坡深分别在35μm和38μm, 由此可见, 圆锥滚子未磨损前滚子坡深更深, 很容易造成边缘应力集中, 这两粒滚子另一侧都出现了严重疲劳剥落, 如图4b所示。
(单位:μm)
经过改进内圈大挡边表面粗糙度加工方法, 对内圈大挡边表面进行抛光处理, 滚子球基面采取光饰加工工艺, 充分降低表面粗糙度值, 以减少两者之间的摩擦力, 又进行驱动桥台架轴承寿命试验达到了设计要求, 从而避免了了轴承急剧温升, 轴承内、外圈滚道、滚子外径都没有出现疲劳剥落。值得注意的是轴承试验中, 发现圆锥滚子坡深在20μm左右时, 我们将同类汽车圆锥滚子轴承的滚子坡深也加工在20μm左右, 再进行轴承寿命试验, 轴承的内、外圈滚道、滚子都没有出现疲劳剥落, 如图6、图7所示, 试验证明此类圆锥滚子两端坡深在20～25μm之间为宜。
另外, 很容易被人们忽视的一个方面, 第一次轴承寿命试验内、外圈滚道出现了一处疲劳剥落现象, 还应该考虑到轴承实验机工作轴的挠曲度将有可能影响到试验轴承的动平衡, 会产生更大的离心力, 施加到轴承上造成轴承过载。又由于圆锥轴承外圈是固定的, 内圈转动的离心力 (偏心径向载荷) 产生的摩擦痕迹应是外圈满圆周, 内圈集中在大挡边。由于轴承座经过多年使用后, 因内外温差的影响及磨损等因素, 轴承座尺寸会出现较大偏差。由于试验轴承受径向和轴向载荷的同时作用, 如出现圆度偏差的轴承座会导致外圈挤压变形, 产生较大异常载荷, 异常载荷由外圈通过滚子保持架和内圈传递, 造成内圈大挡边根部与圆锥滚子圆周摩擦痕迹, 滚子基准端面靠边缘处磨损严重, 形成与内圈大挡边根部圆周方向线接触, 这也是造成轴承连续运转温升急剧升高的主要原因。整个内、外圈滚道上只出现一处疲劳剥落现象。因此, 试验机工作主轴的挠曲度产生的离心力, 可能使外圈受到不均匀挤压变形造成内圈变形产生圆度偏差, 导致整个内、外圈滚道上只出现一处疲劳剥落现象, 也是一个不可忽视的原因。
结语
“细节”虽然不能决定轴承寿命试验的成败, 但试验中“细节”决定着轴承寿命试验差距缩小的多少, 关注和改进的轴承试验“细节”越多, 轴承寿命试验成功的机会就越多。
齿轮减速器滑动轴承的刮削工艺 篇4
关键词：齿轮减速器,滑动轴承,刮削工艺
1轴瓦安装及检测瓦背与瓦座的接触面积
首先将机体瓦座与轴瓦瓦背的贴合面擦干净, 并在机体瓦座弧中涂上显示剂, 然后把两下瓦安装在瓦座中, 使两者相对往复转动一定的角度, 最后吊出下瓦, 检测瓦背与瓦座的接触情况, 如果接触面积达到70%以上, 就说明两者配合良好, 如果接触面积小于70%, 在减速器运转时, 下瓦就会极容易产生角偏移, 因而必须将瓦背进行刮削, 使其接触面积达到70%以上。
2 刮削轴瓦
轴瓦的刮削一般可以分为粗刮、细刮和精刮, 在细刮阶段宜采用小前角刮刀, 在精刮阶段最好使用负前角刮刀刮削。
在刮削轴瓦时, 不仅要使接触点、接触角符合技术要求, 而且还要使顶、侧间隙达到允许的数值。
2.1 下瓦的粗、细刮削
首先把两下瓦安装在机体的瓦座中, 并使下瓦在横向上保持基本水平, 然后将齿轮轴放在两下瓦中, 并沿着其正常运转方向转动2-3圈, 然后测量齿轮轴的水平度, 最后将齿轮轴吊走, 这时, 应根据轴颈与两瓦的接触情况以及两瓦的相对标高, 可以开始对两瓦同时进行粗刮。粗刮时, 应首先考虑齿轮轴的水平度, 粗刮的头几遍, 刀法应当重, 刀的运动距离为30-40mm。在粗刮过程中, 应将基础弧面全部刮去, 没有接触到的则不允许刮削。当两瓦的接触湖面达到50%左右, 齿轮轴的水平度在0.25mm/1000mm之内为止, 至此, 就完成了下瓦的粗、细刮削工作, 但不要急于精刮, 因为在精刮上瓦时, 下瓦的接触斑点会增大, 这样就需要在精刮上瓦的同时修刮下瓦的大块斑点。
2.2 上、下轴瓦的精刮削
上、下瓦经过了粗、细刮削后, 已经在接触角内有了接触斑点, 但接触斑点较大, 尚需要进一步进行精刮, 这时应按照下面第三部分介绍的测量轴瓦的顶隙的方法, 计算出轴瓦结合面的加垫厚度, 拧紧螺栓, 使齿轮轴按其正常运转方向转动1-2圈后, 拆掉上瓦, 吊走齿轮轴, 最后进行破大点的精刮工作, 直至接触面上的接触点在每25mm×25mm面积内不少于4-5个点为止。
2.3 刮侧间隙
待精刮完成后, 应把120°接触角以外的部分刮掉, 但两端应留出一部分, 以避免油从轴瓦的两侧流出, 从而保证轴瓦的液体润滑, 刮削侧间隙时, 在瓦的接触部分和不接触部分之间不允许有明显的界限, 应使其圆滑过渡。
2.4 刮存油点
当上述工作完成后, 宜在轴瓦的接触弧面上刮存油点, 存油点的作用是存储润滑油并积存脏物, 以保证轴瓦的良好润滑条件, 存油点可刮成圆形或扁状, 其深度一般为0.3-0.5mm, 面积为15-30mm2, 其面积不应超过接触弧面的1/5, 刮削存油点时, 应使它与瓦面圆滑过渡。
3 测量轴瓦间隙
轴瓦的间隙分为径向间隙和轴向间隙, 其中, 径向间隙又分顶间隙和侧间隙, 顶间隙应为轴与轴瓦设计配合公差的下差, 侧间隙应为顶间隙的80%-100%, 轴向间隙应为1-3mm。
3.1 顶间隙的测量
在轴瓦精刮前, 应测量一次轴瓦的顶间隙, 在轴瓦刮削完毕后, 为最终确定轴瓦结合面垫片的厚度, 必须在对其测量一遍, 一般常用压铅法测量轴瓦的顶间隙, 测量及计算过程如下图:
⑴拆掉上瓦。
⑵用直径为1.5-2倍间隙值, 长度为20-50mm的软铅丝或软铅条分别放在轴颈上和轴瓦的结合面上。
⑶合上上瓦, 打上定位销, 均匀地拧紧螺栓, 用塞尺检查轴瓦结合面, 应使其间隙值基本相等。
⑷拆上瓦, 用千分尺测量被压扁的软铅丝的厚度。
⑸计算轴瓦顶间隙的平均值
△= (a1+a2+a3) /3– (b1+b2+b3+b4+b5+b6) /6
△——轴瓦的平均顶间隙
a1+a2+a3——轴颈上各段软铅丝压扁后的厚度值。
b1+b2+b3+b4+b5+b6——轴瓦结合面上各段软铅丝压扁后的厚度值
⑹计算结合面的加垫厚度δ;
δ=C—△
式中C——标准顶间隙值。
⑺确定轴瓦结合面的实际加垫厚度, 把计算的理论加垫厚度取整, 以确定轴瓦结合面的实际加垫厚度, 然后制作铜垫加在结合面上, 应注意的是:铜垫的层数要尽量少, 并尽量不要大于1mm厚的铜皮。
3.2 侧间隙的测量
轴瓦和轴颈之间的侧间隙, 通常是采用塞尺来测量的, 测量时, 塞尺插入间隙中的长度不应小于轴颈直径的1/4。
3.3 轴向间隙的测量
轴瓦的轴向间隙一般用塞尺进行测量。
4 组装、调整与试车
变速器轴承论文 篇5
该减速器壳体材料为灰铸铁,可焊性较差,焊接时易产生白口组织、气孔和裂纹。2个轴承座孔分别装3524和3526型轴承,2座孔设计尺寸分别为。
由于轴承金属材质强度高、硬度大,部件运行过程中受到振动冲击和其他的复合力不是很大,所以要求轴承座孔材料硬度要适中,且抗冲击、抗振动性能好。
1.常用的修复方法
(1)镶套法
具体工艺是:将轴承座孔清洗干净后,镗大8～10 mm,镶套后镗至设计尺寸。其优点是方法简单、成本低、修复时间短。缺点是:镶套后若套与轴承间隙过小,易使轴承发热;反之易使轴承滑落。且镶套次数越多,壳体的报废速度越快。
(2)铜焊法
具体工艺是:先将轴承座孔清洗干净并镗大5～6 mm,再将壳体放至烤箱加热至400℃左右预热;焊接前将座孔加热至红热状态(约900～950℃),用火焰烧融铜焊条使溶化后的铜合金渗入铸件表面层的小孔进行焊补;焊后放入烤箱(温度在250℃左右)缓慢冷却;最后将孔镗至设计尺寸。
其优点是:修复后轴承座孔的抗冲击、抗振性好,修复后轴承座孔质量较稳定,使用周期较长。缺点是:焊修工艺较复杂,时间长,焊条成本较高;铜合金较软,修复后易磨损,磨损较薄后容易掉皮,从而使轴承产生偏磨、发热和发响现象。
2.修复方法的改进
由于铜焊法质量稳定,使用周期较长,决定在铜焊法的基础上进行改进。
(1)材料选用
选择常用的J507焊条和J422焊条。J507焊条是碳钢焊条,药皮类型为低氢钠型碱性药皮,主要用途是焊接中碳钢和低合金结构钢,可焊性良好,焊接电流为直流。J422焊条为酸性药皮,交、直流焊机均可使用,但使用直流容易发生偏弧现象,电流选择不当还容易产生夹渣、未焊透等缺陷;一般用于普通钢铁类结构焊接,对强度无特别要求。
(2)实施方案
将轴承孔清洗干净后,镗大10 mm。将2孔用J507焊条直接焊至小于设计尺寸后,再上镗床镗至设计尺寸。
经实际焊接后发现,用J507焊条焊接灰铸铁壳体后,可焊性很好;但焊接后产生了白口组织,硬度很高,镗修困难,无法镗至2孔的设计尺寸和要求的粗糙度。改用J422焊条焊接后,发现焊接部位裂纹较多,焊层与壳体融合性很差。
综合以上J507焊条和J422焊条的焊接特性,通过试验最终采用复合焊法来修复减速器轴承座孔(见附图)。即先用J507焊条均匀铺焊孔单边2.5～3 mm,将焊渣清理干净后,再用J422焊条在J507焊层上铺焊,直至焊孔直径小于轴承座孔设计尺寸2～3 mm,最后将孔镗至设计尺寸。
在镗孔时为了保证2轴承座孔中心距在偏差范围内,须将减速器壳体上盖与下壳体用螺栓固定好,并在壳体加工时试装新轴承,确保同轴度。
辊压机减速器的拆卸和轴承的改进 篇6
1 减速器整体拆卸方案的改进
减速器的装配简图见图1。第一级为平行轴传递, 硬齿面, 斜齿轮;第二级和第三级为行星齿轮传动。减速器输出轴为开缝结构的空心轴套, 采用锁紧盘和辊压机轴头连接。
当减速器由于维修或更换辊压机主轴需整体拆卸时, 按照随机提供的方法, 经常出现拆卸困难的情况, 甚至大吨位的千斤顶也难以将减速器从主轴上拆卸下来, 且由于空间狭小, 作业困难, 容易造成设备损坏。
分析上述难拆的主要原因是常规千斤顶在同步施力方面较差, 达不到很好的拆卸效果。我们根据现场空间结构, 订制了一套专用液压同步顶升系统。该系统主要由固定盘 (分体式) 、8～12个150t薄型千斤顶 (行程25mm) 、高压油站和压力控制柜组成, 能对每个薄型千斤顶实行单独加、减压。操作时, 将薄型千斤顶预装在固定盘上, 固定盘安装在主轴锥形轴部分, 定位后逐一对每个薄型千斤顶同步、均匀加压, 减速器就能较轻松地拆卸下来。
2 根据故障情况合理采用分段式拆卸方案
减速器故障主要是第一级输入轴两端轴承损坏和第二级传动的行星齿轮轴承损坏。起初, 都是将减速器整体拆卸、解体维修, 这种方案工序环节多, 工作量大, 作业时间长, 常常影响水泥生产。通过分析减速器结构发现, 第一级、第二级传动部分的壳体分成三部分, 组成了减速器壳体前段, 和减速器壳体后段通过定位销定位连接, 且前端三部分之间也是通过定位销定位连接的。从结构上看, 第一级输入轴和第二级的行星齿轮部分损坏时, 只需拆卸减速器前段, 就可处理, 使故障处理工序简化, 工作量减少, 效率提高。我公司近年来用该思路处理了两起减速器故障, 取得了事半功倍的效果。
3 减速器第一级轴轴承结构改进
该减速器第一级轴的两端轴承均选用进口SKF或FAG轴承, 型号23132CC/W33/C3。分析第一级轴受力情况, 在输入旋向为左旋 (或右旋) 时, 该轴将受到一个朝内 (或外) 的轴向力。该轴承为双列调心滚子轴承, 能承受较大的径向载荷, 但轴向承载能力不高, 当辊压机负荷较大时, 易造成轴承发热、损坏。为此, 我们决定将该轴系轴承改为轴向承载能力高的两个圆锥滚子轴承7530, 轴向定位装置也做了相应调整, 满足了轴承安装需要。因为输入联轴器原设计采用万向联轴节, 较好地补偿了输入轴的同心度。
变速器轴承论文 篇7
1 铸造起重机减速器的常见问题
铸造起重机故障相对较高的部位主要发生在主起升机构,而减速器是主起升机构的核心。减速器常见的问题主要有:轴承故障和齿轮故障,轴承是易损件,因此它发生故障的次数比较多,为防止减速器漏油,减速器上下箱体之间有密封槽,用多个螺栓将上下箱体连接起来,同时减速器分箱面四周涂抹密封胶;炼钢的特殊工艺需要约30 min完成一个工作循环,铸造起重机基本是每天24 h连续工作,使用频率非常高,工作非常繁重,一旦减速器的轴承发生故障,需要把减速器上下箱体之间的所有螺栓松开卸下,减速器上箱体拿掉,才能将发生故障的轴承更换,然后把减速器上箱体闭合,将连接螺栓紧固,减速器分箱面四周再涂上密封胶,上述更换轴承过程大约需要5～6 h,按平均35 min炼1炉钢,则少炼10炉钢,将造成相当大的经济损失。
而对轴承监测的难点在于:转速较低,很难得到可靠的信号;载荷不断变化,振动值相互之间没有可比性;起重机位置较高,测试周期时间较长,起重机在工作过程中测试不安全,进行离线状态监测实施起来困难较大。
2 铸造起重机主起升减速器在线监测方法
2.1 轴承问题
长期以来,操作人员习惯性采用振动测试来分析轴承的问题,然而,振动监测解决不了早期预警问题已是世界公认的事实,原因是轴承早期的问题(如润滑不良,点蚀等)所产生的是较弱的瞬态信号,常规振动传感器及振动分析方法根本无法捕捉得到。当冲击脉冲开始报警时,振动几乎没有变化,振动不报警,冲击脉冲高度报警时,振动才有微小变化,但此时轴承冲击脉冲峰值LR已远远超出报警值,损伤程度值COND(小于30为轻度,30～40为中度,大于40为重度)逐渐加大,说明轴承已经失效,继续运行将导致严重隐患。
2.2 润滑问题
应根据轴承的实际润滑状况来决定是否加油,油加得太多或太少,对轴承都不利。在线冲击脉冲监控技术可以很好解决轴承润滑问题,什么时候该加油很容易得出结论。
2.3 低速问题
单纯采用振动测试方法无法解决问题,因为振动传感器的特性决定了其使用的场合和应用范围,振动传感器一般采集的频率范围在10 Hz～15 kHz,而起重机的频率一般在1～2 Hz左右。冲击脉冲传感器采集的频率范围在0～40 kHz,适用于各种设备。从此点来看,采用冲击脉冲测试比振动测试方法更适用。
3 减速器在线监测系统的组成及安装
在线监测系统主要由振动传感器、冲击脉冲传感器、测试电缆、无线传输收发装置、数据模块单元及软件等组成,见图1。
减速器在线监测安装分为如下几个步骤:在起升减速器每个轴承的轴承箱正上方垂直向下打孔,将一个冲击脉冲传感器安装在上面;在起升减速器每个轴承的轴承箱径向侧上面向圆心打孔,将一个振动传感器安装在上面;将每个冲击脉冲传感器和振动传感器用专用电缆连接到PLC数据库;通过无限发射系统发射到司机室内的可视屏上;开动起升电机,使减速器运行,通过国际标准“绿、黄、红”状态指示;绿色表示轴承运行良好,黄色表示轴承润滑不好,提醒要及时给轴承注油,红色表示轴承发生故障,需要停车及时更换。
4 结论