分裝式旋變安裝結構設計及裝配

1、分裝式旋變安裝結構設計及裝配摘要：分裝式旋變作為同步隨動系統(tǒng)和軸角編碼的反饋元件，需要和結構系統(tǒng)一體化安裝，其安裝結構設計和裝配精度直接影響系統(tǒng)的精度。裝配精度的不足，容易引起電氣誤差的積累。本文從結構設計和裝配的角度出發(fā)，著重分析引起裝配誤差的主要因素，針對性的提出改善措施，為減少裝配誤差影響、提高裝配質量提供了基礎。關鍵詞:裝配精度；累積誤差；包容性引言：分裝式旋變廣泛應用于高精度的同步隨動系統(tǒng)和軸角編碼系統(tǒng)，如船舶導航、無線電望遠鏡、射擊瞄準、雷達跟蹤系統(tǒng)。分裝式旋變采用定子和轉子分體安裝的結構形式，其結構設計和裝配精度直接影響系統(tǒng)的精度，裝配精度的不足，容易引起電氣誤差的積累，造成系統(tǒng)

2、故障。分裝式旋變安裝的內(nèi)外座同軸度公差0.05mm，垂直度公差在0.05mm，裝配超差容易出現(xiàn)5.625的電氣誤差。為了保證系統(tǒng)運行的可靠性，必須對分裝式旋變的裝配精度進行有效控制。設計對裝配精度的因素提高加工誤差的包容度有利于選取合適裝配工藝，進而降低加工的難度，減輕裝配工藝的復雜程度。選擇合適的零件指標可以有效的提高裝配質量，保證系統(tǒng)有效運行。加工誤差包容度分裝式旋變裝配具有單件小批量生產(chǎn)、裝配精度高的特點。零部件生產(chǎn)數(shù)量較少，可以適當采用調整等裝配方法來保證裝配精度。設計時應具備足夠的加工誤差包容度，主要體現(xiàn)如下：軸向尺寸誤差：為了保證分裝式旋變裝配具有較高的回轉精度，設計采用四個高精度

3、圓錐滾子軸承背對背安裝形式?？紤]到轉軸和機座設備均為固定式結構，安裝時軸向尺寸鏈封閉，為了包容軸向加工誤差，支承一端使用兩個高精度圓錐滾子軸承背對背安裝及固定式軸擋，用來限制軸承的軸向位移。另一端采用兩個高精度圓錐滾子軸承背對背安裝及浮動式軸擋，用來包容軸向尺寸誤差。背對背安裝形式可以使轉軸承受徑向和橫向的聯(lián)合載荷。通過調整軸承螺母使軸承達到預期的游隙或預緊量。為了防止定子和轉子不出現(xiàn)軸向錯位，設計時加裝旋變隔套可以通過旋變隔套彌補軸向錯位。徑向同軸度誤差：分裝式旋變定子通過后期裝配方式固定安裝到機座上，由于加裝了旋變安裝座，定子相對于機座的徑向誤差會造成比較大的累積，為了對定子徑向的累積誤差

4、進行包容，采用后期墊銅皮的調整裝配的方法保證其相對于機座的同軸度。螺母緊固的誤差：旋變螺母、軸承螺母與轉軸采用螺紋結構連接，螺母與轉軸裝配時，存在同軸度和垂直度誤差，且由于旋轉壓緊，螺母與軸承和分裝式旋變之間會產(chǎn)生相對摩擦，造成不必要的外部干擾。為了對螺母安裝誤差進行包容，設置了軸承擋板及旋變隔套進行補償。緊固對旋變的誤差：定子和轉子安裝傾斜時，可能存在螺釘壓緊變形，設計時采用旋變隔套來保證均勻壓緊，有效避免旋變變形。定子和轉子安裝時僅依靠端面受力，定子和轉子不承受徑向力。1.2零件設計指標分裝式旋變裝配精度主要依靠轉軸與機座等主要零件的精度來保證，對零件指標具有有較高的要求。主要體現(xiàn)如下：剛

5、度因素：在指標允許的情況下，適當提高分裝式旋變回轉軸和機座剛度。零件剛度的提高可以有效減小回旋變形，有利于保證回轉的平穩(wěn)性，進而保證產(chǎn)品裝配精度。軸承等級：分裝式旋變回轉軸承選用P5精密級的圓錐滾子軸承，可以滿足特別高的工作精度和運轉平穩(wěn)的支承。公差等級：分裝式旋變要求具有較高的回轉精度，為了消除彈性變形和振動的影響，與軸承配合的軸采用公差等級IT5制造，機座軸孔采用公差等級IT7制造。幾何形狀精度：為了保證軸承具有良好的回轉精度，軸承的配合面需要具有良好的幾何形狀精度。轉軸與軸承配合面的圓柱度公差按照公差等級IT4制造，機座與軸承配合面的圓柱度公差按照公差等級IT5制造位置精度：如機座軸承孔

6、的同軸度，轉軸旋變安裝面和軸承安裝面的同軸度，轉軸軸向定位軸肩的垂直度等。左右轉軸軸承結合面和轉軸與軸承配合面的圓柱度公差按照公差等級IT3制造，左右機座的同軸度公差按照公差等級IT4制造表面粗糙度：軸承與機座、軸承與轉軸等兩兩配合表面的表面粗糙度按照不大于Ra3.2進行設計。時效性：為了減小零件時效變形，零件加工過程中需要進行時效處理。1.3指標可測性分裝式旋變主要配件的裝配精度可以在裝配過程中較方便的進行測量，在裝配過程進行測量，避免到裝配結束階段才發(fā)現(xiàn)不合適造成返工及二次裝配。裝配精度控制分裝式旋變安裝時精度控制主要取決于零件精度和裝配施工工藝的可靠性，并且具有足夠的檢測及識別機制。零件

7、精度決定裝配精度：裝配前必須進行尺寸檢查，安裝技術圖樣復查零件的配合尺寸，避免在裝配過程中采用銼、配修，修磨等工藝修復。裝配順序：按照工藝文件進行，合理安排裝配順序和裝配方法，良好的裝配順序和裝配方法可以方便的借用零件的裝配基準，有利于提高加工精度，減輕勞動強度。調整裝配：識別裝配中可以進行調整的零件，通過調整可以有效的提高裝配精度。旋變安裝座安裝時應對安裝面的垂直度進行復校調整，保證在允許公差范圍內(nèi)。擰緊力矩：定子和轉子的受力變形直接影響旋變誤差，一定要注意定子和轉子的裝配施工。定子和轉子對正后裝配并保證裝配結合面上無異物。為了將壓緊變形控制在合理范圍內(nèi)，螺釘?shù)臄Q緊力矩控制在8kg.cm,防

8、止擰緊力矩過大導致旋變變形。避免暴力裝配：在裝配過程中，難免發(fā)生裝配不順利地方，應認真分析，發(fā)現(xiàn)問題的源頭，優(yōu)先選用更改裝配工藝或者調整裝配的方法，慎重考慮使用修配的方式去處理。良好的裝配環(huán)境：嘈雜、臟亂的的裝配環(huán)境條件不利于操作者保持高度注意力，會影響裝配的穩(wěn)定性。不合適的裝夾及固定會導致零件變形，導致后期調試困難。檢測：在裝配過程中，應進行必要的中間過程檢測，如發(fā)現(xiàn)裝配超差應及時進行分析并采取必要措施進行處理，防止盲目的返工。二次裝配會產(chǎn)生不必要的刮痕，進而影響精度，所以要重視裝配過程中檢查。關鍵裝配方法軸承裝配大型軸承，壓入時需要很大的力，很難壓入，因此軸承裝配選擇熱裝方式裝配。在油中將

9、軸承內(nèi)環(huán)加熱，使之膨脹，然后裝到軸上。在機座上使用加熱帶的方法加熱，將軸承外環(huán)安裝到機座上。熱裝配不會造成軸承承受不當?shù)牧?。熱裝作業(yè)需要注意：加熱溫度應控制在120C以下；應保證軸承受熱均勻，防止因為不均勻受熱導致軸承異常變形；適當縮短作業(yè)時間，防止操作過程中發(fā)生工件變冷，難于安裝；安裝后，軸承冷卻下來，寬度方向也收縮，所以要用軸承螺母緊固，以防內(nèi)圈與軸承擋肩之間產(chǎn)生縫隙。游隙的調整分裝式旋變采用4對高精度圓錐滾子軸承背對背安裝，通過調整軸承螺母使軸承達到預期的游隙或預緊量，調整后轉軸相對于機座的徑向跳動量在3050um以下。分裝式旋變轉子的安裝操作時將分裝式旋變轉子采用手動旋入方式裝配。裝配

10、時，提前涂油進行潤滑，可采用木錘或者橡皮錘進行輔助操作，切不可用金屬敲擊的方式進行裝配，裝配時應避免產(chǎn)生壓痕、壓傷。分裝式旋變轉子安裝到位應保證與軸承軸肩可靠固定，這就需要采用旋變隔套進行配合調整防止出現(xiàn)偏斜情況。分裝式旋變定子分裝式旋變定子安裝時預留了徑向調整余量，采用調整裝配方式施工，具體方法為在旋變安裝座和機座結合面位置墊銅皮。利用可調節(jié)零件的方式來調整，可以有效提高裝配的準確性，節(jié)省后期修復的時間。結語分裝式旋變作為伺服控制的閉環(huán)反饋裝置，在控制領域占有重要的地位，而裝配精度的控制無疑是其使用的一個難點。無論在設計還是裝配階段都需要進行必要的控制，在保證零件精度的前提條件，對裝配工藝進行規(guī)定，采用積極有效的控制措施和補償機制，來保證裝