徐升 程士順 鄒國軍 陳(chén)平
(安徽安凱福田曙光車橋有(yǒu)限公司)
摘(zhāi) 要(yào):本文重點分析了輪轂軸承抱死現象產生的原因(yīn),並(bìng)提出了相應的改進措施。
關鍵詞:輪轂軸承抱死;原因分(fèn)析;改進措施
隨著客車工(gōng)業的高速發展,客車橋由過去貨車橋(qiáo)代用,逐步向專業客車橋轉換。在貨車橋向(xiàng)客車橋轉化的過程中,輪轂軸承抱(bào)死的投訴率Z高。如果還是(shì)按過去生產貨車(chē)橋的生產方式,隻是在原有基礎上進行一些改進,很難從根本上解決問題。因(yīn)此,必須從整(zhěng)個係統入手,對設計(jì)、工藝、采購、生產、物流等各(gè)個環節進行(háng)改進。
一、輪轂軸承抱死原因分析
從現象上看,輪轂(gū)軸承抱死隻與軸承(chéng)有關,然而隻對軸承進行改進,顯然是(shì)解決不了問題(tí)的,必須對軸承、軸承的潤滑方式、軸承的預緊力、軸承的裝配方式等多方麵進(jìn)行分析。
1.加工精度(dù)
輪轂加工精度達不到(dào)要求(qiú),尤其(qí)是兩軸(zhóu)承孔同軸度和端麵垂直度。
2.軸承製造過程
熱處(chù)理不當、硬度不(bú)足、滾(gǔn)子或套(tào)圈受力(lì)後(hòu)變形,破壞軸(zhóu)承工作麵,異常發熱,Z後發生軸承燒死。滾子和滾道沒有研磨,表(biǎo)麵非常粗糙,異常(cháng)發熱,Z後發生軸承燒死。
3.軸承搬運與臨時存放(fàng)
目前軸承都是整套到裝配廠,裝配廠將軸承(chéng)進行重新拆分,把內外圈分開,送到不(bú)同工位進行裝配。在拆分過程中(zhōng),一定要輕拿輕放,否則易(yì)造成軸承損壞。此外,軸承內圈放在車間內,如(rú)無任何保護的情況下,軸承滾道暴露在車間環境中,而且車間還沒做到裝(zhuāng)配過程無灰塵,極有可能(néng)使空氣中雜質和汙染物等接觸並附著在軸承滾(gǔn)道上(shàng),這些汙染物會影響軸承(chéng)性能,降低軸承壽命。
4.潤滑油脂的塗抹
軸承潤滑油脂的塗抹是很重要的,軸(zhóu)承內圈(quān)在滾子間和滾道大擋邊處(chù)都應充滿油脂,這對軸承運作時的潤滑起到相當大的作用;軸承(chéng)外圈不需塗(tú)抹大量油脂,這些油脂(zhī)在運行中將被擠出軸承,起不(bú)到潤滑作用;另外,在兩個軸承內側空腔內壁塗上薄薄的油脂,其作用是將鑄件(jiàn)體(tǐ)內沙粒(lì)和鐵屑(xiè)等顆粒物吸附的內壁上,而不(bú)至於進入軸承內影響軸承性能,降低軸承使用壽命。
油脂塗抹不(bú)到位將導致軸承局部潤滑不足或預緊力過大,引起滾子大端直接與金屬接觸,摩擦引起滾(gǔn)子歪斜,同時產生巨大溫升,致(zhì)使保持架變形,軸承抱死。沒有(yǒu)填充油脂或填充量很小,軸承沒有潤滑,易抱死。油脂填(tián)充過量,充滿整個輪(lún)轂,當油脂受熱膨(péng)脹(zhàng),產生的壓力可能把密封圈推開,使得油脂流失;而(ér)且(qiě)油脂的導熱性(xìng)能差,輪轂(gū)充滿油脂(zhī)會使軸承產生的熱量(liàng)留在輪轂中,導致輪轂的溫度不斷升高,Z後使油脂(zhī)失(shī)效,引(yǐn)發軸承抱死。
5.軸承安裝
軸承安裝時預緊力過大,軸承工(gōng)作發(fā)熱後,膨脹量無處吸收,引(yǐn)發軸承燒死。軸承安裝時遊隙過大(dà),使受力集(jí)中於少(shǎo)量滾子上,發生過度疲勞,破壞軸承工作麵,連環引起軸承發(fā)熱,Z後發生(shēng)軸承燒死。軸承安裝(zhuāng)時負遊隙過大,軸承工作發熱預緊力過大,破壞滾子大端外油膜。一般來說,因負遊隙(xì)太大導致油膜缺失(shī)的情(qíng)況,Z先開始損壞及損壞(huài)較嚴重的軸承為外側軸承(chéng)。
二、設計改進措施
1.對橋殼進行改進
對橋殼的軸承檔規定同軸度要求,同軸度為0.3mm;對軸承檔的表麵粗糙度由過去的3.2提高到(dào)0.8,這就(jiù)要求橋殼(ké)的軸承檔(dàng)雙頭同時磨出。
2.對(duì)橋殼軸頭與軸承配合公差進行改(gǎi)進
輪轂(gū)裝配的軸承,內軸(zhóu)承為7518,外軸(zhóu)承為7517,與內外軸承配合的軸的公差為

。軸承為標準件,其公差為軸為(wéi)基軸製,孔為基孔製,7518和7517孔的(de)公差為

,軸跟軸承的配合為過盈配(pèi)合。因在裝配時需將軸承加熱,才能裝配進,這樣在車行駛過程中,軸承(chéng)受熱(rè)膨(péng)脹,易造成軸承抱死。因此,將與(yǔ)內外軸承配合的軸(zhóu)的公差改為

,這樣軸和軸(zhóu)承的配合就(jiù)為過渡配合,軸承裝配時,軸承就(jiù)不(bú)需要加熱,保證軸和軸承(chéng)之間有輕微的間隙。這(zhè)樣車在行駛過程中,軸承(chéng)受熱膨脹,該間隙正好抵消軸(zhóu)和軸承的膨脹(zhàng),所以不易造成軸承抱死。
3.對輪轂的軸承檔和(hé)位置公差進行改進
對軸承(chéng)檔的表(biǎo)麵粗糙度由過去(qù)的3.2提高到0.8,保證軸承裝配平穩,規定兩軸承端麵的垂直度為0.05mm,保證(zhèng)兩軸承裝配平(píng)行,消除由位置公差不當而造成軸承裝配引起的軸承抱死。
4.軸承的(de)選用
根據客車橋的使用情況,對軸承的品(pǐn)質有較高的要求。依據目前國內軸(zhóu)承質量情況,公司(sī)選用中(zhōng)美合資(zī)企(qǐ)業TIMKEN生產的軸承,做為客車橋專用(yòng)軸承,並在文件中加以規定。
三、工藝改進措施
1.輪轂(gū)
將輪轂(gū)在清洗機(jī)中進行清(qīng)洗,清洗掉內(nèi)腔中(zhōng)的沙粒。提高軸承在輪轂中的裝配精度。在輪(lún)轂兩(liǎng)軸承檔內側空腔內壁塗上薄薄一層(céng)油脂。輪轂內腔(qiāng)不要填充過量的油(yóu)脂。
2.軸承
軸承(chéng)外圈不需要塗油脂,軸承內圈中必須注滿油脂。將軸承內圈放在注油機中(zhōng),由注油機給軸承內圈加油,使軸承內圈在滾子間隙和滾道大擋邊處都充滿油脂。軸承外圈壓入輪(lún)轂(gū)後,內圈放入專用(yòng)流轉箱中,避免軸承滾道裸露在(zài)車間環境中,以防空氣中雜質和(hé)汙染物附(fù)在滾道上(shàng)。
3.確定輪轂軸承預緊(jǐn)力(lì)
輪轂軸承預緊力過大,輪轂工(gōng)作發熱後,膨脹量無處吸收,引發軸承燒死。輪轂軸承預緊(jǐn)力過小,軸承(chéng)遊(yóu)隙過(guò)大,使軸承受力集中在少量滾子上,發(fā)生過渡疲勞,破壞軸承工作麵,引發軸承發熱,Z後引起(qǐ)軸承燒死。規(guī)定輪轂軸承的預緊(jǐn)力,使(shǐ)用定力(lì)矩板手鎖緊(jǐn)螺母,再後退(tuì)螺母60度(dù),達到規定的軸承遊隙值。
四、小結
通(tōng)過近幾年的市場驗(yàn)證發現,改進後的客車橋(qiáo)輪轂軸(zhóu)承抱死故障已明顯下降。由此可見,這種改(gǎi)進是可行的,能夠提高客(kè)車橋產品的質量和使用壽命。
參考文獻:
【1】劉惟信.汽車車橋設計[M].北京:清華大學出版社(shè),2004
來源:《安徽科技》2011年第(dì)七期(qī)