|
汽車驅(qū)動(dòng)橋主減墊片測(cè)量方法研究及應(yīng)用
（作者未知） 2010/3/27
汽車驅(qū)動(dòng)橋主減速器的裝配質(zhì)量是影響汽車性能的一個(gè)重要因素。主減速器是汽車驅(qū)動(dòng)橋的關(guān)鍵部件，它的主要功用是將輸入的轉(zhuǎn)矩增大并降低相應(yīng)的轉(zhuǎn)速[1]。軸承座的回轉(zhuǎn)力矩是影響其性能的最重要因素，它通過控制支撐主動(dòng)錐齒輪軸的一對(duì)圓錐滾子軸承的預(yù)緊力來實(shí)現(xiàn)。目前采用在主動(dòng)錐齒輪軸的一對(duì)圓錐滾子軸承間加減墊片的方法調(diào)節(jié)預(yù)緊力的大小[3][4]。因此，正確選擇墊片的厚度是提高主減速器裝配質(zhì)量的關(guān)鍵。
目前，選片方法多采用手工試墊的方法[2]，主減速器總成裝配完成后檢測(cè)預(yù)緊力矩大小是否符合裝配工藝要求，不符合則拆開重新裝配，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)增減墊片厚度再重新裝配。這樣反復(fù)拆裝，直至滿足裝配要求為止，其過程煩瑣、返工率高，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大。為了避免人工選墊試湊存在的不足，我們根據(jù)相對(duì)測(cè)量原理研制了一臺(tái)新型的墊片預(yù)選測(cè)量機(jī)，通過對(duì)上下圓錐滾子軸承內(nèi)圈之間間隙的精確測(cè)量對(duì)主減墊片進(jìn)行預(yù)選，大大提高了汽車驅(qū)動(dòng)橋主減速器的裝配質(zhì)量。
2．驅(qū)動(dòng)橋主減墊片測(cè)量原理
2．1 驅(qū)動(dòng)橋主減速器主齒總成結(jié)構(gòu)分析
圖1是汽車主減速器主齒總成，在主動(dòng)齒輪上壓入了兩個(gè)配對(duì)的圓錐滾子軸承，上軸承和下軸承的兩個(gè)內(nèi)圈之間裝隔套和調(diào)整墊片，油封外圓涂抹潤滑脂后壓裝入軸承端蓋4孔內(nèi)，外部再通過一個(gè)鎖緊螺母擰緊主齒凸緣，主齒凸緣作用在上軸承的內(nèi)圈上，軸承的預(yù)緊力由上軸承和下軸承內(nèi)圈之間的隔套和調(diào)整墊片實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)[5]。
2．2 驅(qū)動(dòng)橋主減墊片測(cè)量模型分析
通過對(duì)主齒總成的結(jié)構(gòu)分析，我們提出了如圖2所示的測(cè)量模型，測(cè)量分兩步：
(1)把下軸承內(nèi)圈放入測(cè)量芯棒，然后放上軸承座，再放上上軸承內(nèi)圈，最后放上已知高度為H1的輔助隔套，這次不放隔套（為了測(cè)量準(zhǔn)確，即模擬軸承的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，這種狀態(tài)必須使軸承座旋轉(zhuǎn)一段時(shí)間再進(jìn)行測(cè)量）；
(2)把下軸承內(nèi)圈放入測(cè)量芯棒，然后放上隔套，再放上上軸承內(nèi)圈，最后放上已知高度為H2的輔助隔套，這次不放軸承座；
顯然由圖2可知如果第一次(放上軸承座)能測(cè)量出測(cè)量芯棒臺(tái)階面到上軸承內(nèi)圈上端面的距離A1，第二次（不放軸承座，放上隔套）能測(cè)量出A2，則裝配時(shí)的預(yù)選墊片厚度則為Delt =A1- A2。為了減小因傳感器的非線性因數(shù)對(duì)測(cè)量精度的影響，設(shè)計(jì)時(shí)考慮公差范圍使H1+A1與H2+A2接近，并且比測(cè)量芯棒高3mm左右。
顯然A1,A2的高度難以直接測(cè)出，這里我們提出基于相對(duì)測(cè)量原理（基準(zhǔn)量加變化量）利用輔助隔套間接測(cè)量其差值的新方法。具體是在測(cè)量的第一步用帶有傳感器的測(cè)量壓環(huán)壓住輔助隔套(參考圖3)，軸承座旋轉(zhuǎn)一段時(shí)間后讀取傳感器的記錄值SA1。在測(cè)量第二步中帶有傳感器的測(cè)量壓環(huán)壓住輔助隔套后直接讀取傳感器記錄讀值SA2。
顯然由圖2的尺寸關(guān)系(圖2中芯軸高度未變)可以得到如下公式：
A1+H1-DeltA1 = A2+H2-DeltA2 (1)
Delt = A1-A2 = H2-H1+DeltA1- DeltA2 (2)
這里DeltA1為第一步測(cè)量時(shí)輔助隔套上端面到測(cè)量芯軸上端面的距離，DeltA2為第二步測(cè)量時(shí)輔助隔套上端面到測(cè)量芯軸上端面的距離。
由于輔助隔套H1,H2的高度已知，顯然要得到預(yù)選墊片厚度Delt =A1- A2,轉(zhuǎn)化為只要求得DeltA= DeltA1- DeltA2 即可。
參考圖3可知：
DeltA1＝ Sc-SA1，DeltA2＝Sc-SA2 (3)
這里Sc為傳感器與測(cè)量壓環(huán)齊平時(shí)傳感器的讀數(shù)值。
由(2)(3)式可得：
Delt = H2-H1+ SA2- SA1 (4)
由此基于相對(duì)測(cè)量原理經(jīng)簡單的兩步測(cè)量即可得到預(yù)選墊片厚度。
3．汽車主減墊片預(yù)選機(jī)測(cè)量機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及測(cè)量過程
1、芯軸固定塊 2、輔助隔套 3、蓋板、4、襯環(huán)、5、測(cè)量外圈6、測(cè)量軸承座 7、壓套、8、壓簧 9、上測(cè)量滑座10、位移傳感器 11、傳感器保持器 12、固定座13、直線軸承14、角接觸關(guān)節(jié)軸承15、墊環(huán)16、測(cè)量壓環(huán) 17、輔助測(cè)頭18、測(cè)量芯軸
上測(cè)量系統(tǒng)
根據(jù)以上原理研制了相應(yīng)的墊片預(yù)選機(jī)，該機(jī)由機(jī)身、上測(cè)量系統(tǒng)和傳動(dòng)系統(tǒng)三部分組成，結(jié)構(gòu)如圖3所示：
在上測(cè)量系統(tǒng)的傳感（未完，下一頁）
|