裝配工藝3課件

裝配工藝基礎

本課次要解決的問題一、輪對組裝工藝過程？使用何設備？二、輪對組裝精度如何控制？三、軸箱如何組裝？有哪些工藝特點？四、軸箱組裝精度如何控制？§6輪對的組裝車輛輪對，是由兩個車輪與一根車軸按規(guī)定壓力和規(guī)定尺寸緊壓配合組裝成的一個整體。它承受著車輛的全部載荷，并在負重的條件下沿軌道作高速運轉(zhuǎn)。因此，要求它能圓滑地滾動并堅固耐用，以確保行車的安全、平穩(wěn)。對于快速客車，車輛輪對還包括兩個制動盤組成，并按規(guī)定的壓力和尺寸緊壓配合在車軸上，以提高整個車輛的制動力。輪對的制造，是指將車軸及車輪、制動盤的毛坯經(jīng)機械加工后組裝成輪對，并最后對整個輪對進行加工、檢查等全部工作。帶制動盤輪對的組裝工藝過程

車軸與車輪、制動盤是靠過盈實現(xiàn)的緊配合聯(lián)接。零件的緊配合聯(lián)接，可用熱裝、冷裝或壓裝法實現(xiàn)。熱裝或冷裝利用加熱或冷卻配合中的某一零件，使過盈量暫時消除，以便自由地完成兩者的組裝。壓裝法能根據(jù)壓力機自動記錄器及壓力表所示出的壓力曲線及壓入力大小來鑒定聯(lián)接的可靠度。因此在車輛制造中輪對的緊配合聯(lián)接目前均采用壓裝法。一、輪對組裝的技術要求(1)車軸、車輪、制動盤組成應符合圖紙及技術條件的要求。車軸輪座及制動盤座表面粗糙度為，而相應的輪轂孔、制動盤轂孔應為。為使車輪、制動盤易于壓入車軸，在車軸的輪座及制動盤座靠近外側均應旋成錐形。導入部分長度分別為()mm，()mm如(圖2—6)，其小端直徑較大端直徑小lmm；圖2-6車軸輪座制動盤座部錐形

輪座與制動盤座全長內(nèi)圓柱度≤0.05mm，大端須靠近軸中央一端。圓度≤0.02mm，直線度≤0.015mm；輪座長為186mm，盤座長為180mm。輪轂孔直線度≤0.02mm，圓柱度≤0.05mm(大端應在內(nèi)側)，相對于滾動圓基準面徑跳≤0.1mm。輪對組裝應按TB／Tl718—91中有關規(guī)定執(zhí)行。其輪軸壓裝的最后壓力為665.42～1045.66kN且有合格的壓裝曲線。制動盤的壓裝參照車輪的要求進行，其壓裝的最后壓力為196～392kN(20～40t)，其壓裝曲線僅做參考，暫時無相應標準。組裝后輪對組成的技術要求圖2-7輪對的內(nèi)側距輪位差及盤位差

①同一輪對兩車輪直徑差≤0.5mm；②輪位差；③盤位差；④輪對內(nèi)測距L為〔1353±2)mm，壓裝后測量輪緣內(nèi)側的三點距離之差不大于1mm；⑤兩車輪殘余靜不平衡位置相位差180°；⑥兩制動盤殘余靜不平衡位置相位差180°；⑦兩車輪滾動圓相對軸中心線徑向跳動≤0.3mm；⑧兩車輪輪輞內(nèi)側面相對軸中心線端面跳動≤0.8mm；⑨制動盤安裝螺栓的擰緊力矩應符合圖紙規(guī)定的要求。(4)輪對的動平衡輪對組成后應進行動平衡試驗。試驗條件：在專用的車輪動平衡試驗機上進行，旋轉(zhuǎn)速度應不低于235r／min。輪對殘余不平衡值≤758g·m，應采用去重法進行動平衡校正。二、輪對的壓裝輪對的壓裝，是在壓力機上將車軸壓入制動盤盤轂孔及車輪輪轂孔內(nèi)，使之成為一個整體的工序。壓裝過程中，借助于壓力曲線來判明過盈配合的聯(lián)接質(zhì)量。1．過盈量的選取

一方面必須使輪軸壓裝后緊密結合，使之形同一整體；另一方面又不能產(chǎn)生過大應力，以防產(chǎn)生過大塑性變形，避免削弱車軸輪座部的疲勞強度。輪軸過盈量通常選取在0.1～0.25mm的范圍內(nèi)。盤軸過盈量推薦為0.14～0.22mm之間。2．壓裝工藝過程首先選配車輪、制動盤與車軸；去除輪座、盤座表面和輪轂孔、盤轂孔內(nèi)表面毛刺和污物，并均勻涂抹純植物油。車軸應加裝防護套。組裝工作應使各零部件處于同一溫度下進行，一般是放在室內(nèi)8h以上才進行組裝。1、吊車軸到壓力機支架上，使車軸中心線與壓力機鞲鞴中心線一致；2、吊制動盤組成，并套入車軸輪座部以內(nèi)，使內(nèi)側端面與車軸縱向中心線垂直，且內(nèi)孔與制動盤座盡量對中。3、開動壓力機，使鞲鞴桿推出，壓在車軸端面上；4、同時觀察壓力機上壓力表所示壓力大小及自動記錄器畫出的壓力曲線；5、使用定規(guī)確定壓裝位置，當制動盤內(nèi)側面到車軸中心符合規(guī)定尺寸時，停止壓裝。然后調(diào)換方向，壓裝另一端制動盤。6、檢查盤位差應不大于lmm，并確認壓力曲線合格。7、確認制動盤壓裝合格后，用同樣的方法將車輪壓入到輪座上。8、對于合格的輪對，在壓力曲線紙帶上寫下輪對號、組裝日期、組裝人員名單。9、輪對進行動平衡試驗，按規(guī)定偏心旋削輪輞內(nèi)側調(diào)整。10、除車輪踏面及制動盤外，其余表面均應涂清油，制動盤除兩側摩擦面及安裝面外，其余部分涂紅色油漆。11、涂打輪對與制動盤的防松標記。12、最后檢查驗收，并在規(guī)定軸端部分的扇形面內(nèi)刻打檢查、驗收鋼印，組裝鋼印。三、輪軸聯(lián)接質(zhì)量及其分析觀察方法：通過壓力表指示的終點壓力與自動記錄器繪出的壓力曲線來判明輪軸聯(lián)接質(zhì)量。終點壓力：按輪轂孔直徑計算，直徑每l00mm的終點壓力最小為343kN，最大為539kN，據(jù)此規(guī)定各輪型的組裝終點壓力。在壓裝過程中，理想的壓力曲線，是其壓力均勻上升，并具有略為上凸的形狀。曲線的投影長度應等于曲線的理論長度L。圖2-8理想的壓力曲線形狀及曲線理論長度

L可以用下列公式計算：式中L——壓力曲線的理論長度(mm)；

——輪轂孔長度(mm)；

——伸出于輪轂外端的輪座部長度(mm)；k——壓裝錐形部分長度(12mm)；r——輪轂孔內(nèi)側邊緣的圓弧半徑(5mm)；i——自動記錄器的傳動比，即記錄器圓筒行程與壓力機鞲鞴行程之比(縮短系數(shù))。終點壓力的大小取決于：1、表面粗糙度；2、幾何形狀偏差；3、測量尺寸的準確性；4、材料的機械性能；5、潤滑油；6、組裝溫度；7、壓入速度；8、過盈量。過盈量對于壓入力的影響極大。在一般情況下，壓入力與過盈量成正比關系。過盈量的正確選擇是取得良好的輪軸聯(lián)接質(zhì)量的關鍵。關于表面粗糙度對壓力曲線的影響，主要是壓裝時由于孔軸配合表面的高低不平層被擠平，有效過盈量相應減小，壓入力也隨之下降。當表面粗糙度等級較低時，壓人力的波動較小。幾何形狀偏差主要是指圓柱度、母線的直線度和圓度。偏差使輪軸配合表面每一點直徑方向上的尺寸不相等，即每一橫截面上各方向過盈量也都不相等。輪座部與輪轂孔在聯(lián)接長度上的圓柱度超差使過盈量沿軸向的變化增大，致使一部分長度上過盈量過大，將產(chǎn)生局部塑性變形、導致終點壓力反而下降。母線直線度的影響：當輪座部具有鼓形度、而輪轂孔具有鞍形度時，壓入力將減小很多；當輪座部具有鞍形度、輪轂孔具有鼓形度時，壓入力將增加很多；當輪座部和輪轂孔同時具有鞍形度或鼓形度時，壓入力可能增加，或可能減少。圓度誤差的影響：對同一孔和軸在同一橫截面上選取的測量方向不同，所得直徑的過盈量不同。當圓度較大時，往往會得到比實際上過大或過小的過盈量，從而使終點壓力不符合規(guī)定。如測量時，所得孔徑最小，而軸徑最大，則實際壓入力將減小。過大圓度誤差導致某些局部過盈量過大而發(fā)生塑性變形，而另一些局部可能沒有達到緊配合。上述幾何形狀偏差總是不可避免的，因此在計算過盈量時必須以輪軸聯(lián)接長度中點橫截面上任一對方向互相垂直的直徑的平均值作為孔軸實際尺寸。測量尺寸的準確性主要是指測量工具的精確程度，同時在測量過程中要避免人為的誤差。材料機械性能影響：終點壓力的最大值是根據(jù)材料的比例極限來確定的。由于車軸材料的比例極限比車輪材料高，所以常常是根據(jù)車輪材料的比例極限來確定的，也即在最大的終點壓力作用下，車輪材料表面層不會發(fā)生塑性變形。當材料的機械性能能夠達到設計要求時，便能保證輪軸的聯(lián)接質(zhì)量。壓裝時在配合表面涂以潤滑油，主要是用來防止卡住、擦傷，并用以降低摩擦系數(shù)。油的性質(zhì)、涂油的量以及涂抹是否均勻?qū)喝肓Χ加杏绊憽，F(xiàn)在規(guī)定用純植物油作潤滑劑。由于很多因素錯綜復雜地影響到輪軸聯(lián)接質(zhì)量，因此壓力曲線及終點壓力凡符合下列規(guī)定者便被認為是合格的。(1)曲線逐漸上升，但起點陡升(陡噸)不超過98kN(圖2—9(a))。(2)曲線中部沒有壓力下降(降噸)現(xiàn)象，但允許有平直，平直線長度不超過該曲線(均指全長)投影長度的10%，平直線的兩端均應圓滑過渡(圖2-9(b))。(3)在壓裝過程中，當輪轂孔全部與輪座接觸后，由于輪座繼續(xù)壓入并伸出于輪轂孔的外側，因此，使壓力曲線末段出現(xiàn)平直線，此平直線段長度不超過該曲線投影長度的15%(圖2—9(c))。(4)輪轂孔與輪座全部接觸后，輪轂孔表面層輕微產(chǎn)生塑性變形，因而在曲線末段將出現(xiàn)降噸現(xiàn)象，規(guī)定末段降噸長度不得超過曲線投影長度的10%，降噸數(shù)不得超過按該輪轂孔直徑計算的最大壓力的5％(圖2—9(d))。如末段平直線和降噸同時存在，而降噸數(shù)又不超過規(guī)定時，其合并長度不得超過15％。(5)曲線最高點的壓力，不大于按該輪轂孔直徑計算的最大壓力(kN)。(6)曲線終點壓力不小于按該輪轂孔直徑計算的最小壓力(kN)。曲線開始上升的一點與末端處的一點(按該輪轂孔計算的最小壓力kN)連成一直線，壓力直線須全部在此直線以上(圖2—9(e))。(7)當輪座與輪轂孔的表面具有較大的圓柱度時，往往在壓裝開始階段，由于過盈量很小，甚至沒有過盈量，故壓力上升很慢，或甚至不顯示有壓入力，在這樣的情況下，曲線投影長度應不小于其理論長度的80％。圖2-9合格的壓力曲線

不合格的壓力曲線(a)為陡噸過大；(b)為末段平直線過長；(c)為末段降噸線過長；(d)為末段降噸數(shù)過大；(e)為終點壓力過大(噸大)；(f)為終點壓力過小(噸小)；(g)為壓力曲線凹入；(h)為曲線長度過短；(i)為曲線末段波動，壓裝壓力數(shù)值不穩(wěn)定(跳噸)。圖2-10不合格的壓力曲線

輪對組裝后如因壓力曲線不合格時，在原軸原孔的表面無擦傷的情況下，準許重裝一次，但小于規(guī)定的最小壓力數(shù)時、不得重裝。§7軸箱裝置的組裝一、車輛滾動軸承的結構特點耐振、耐沖擊、壽命高而且要有較小的尺寸與重量。車輛軸承均設計為非標準系列的形式，并采用滾子為滾動體的向心滾子軸承。每一個滾子軸承是由內(nèi)圈、外圈、滾子及保持架四種零件組成。軸承內(nèi)圈以一定的過盈量緊配合于車軸軸頸上，而外圈則是松配合于軸箱圓筒內(nèi)。徑向游隙是內(nèi)、外圈滾道與滾子之間的內(nèi)部間隙。它是在軸承自由狀態(tài)下，當外圈不動，內(nèi)圈和滾子轉(zhuǎn)動時，每轉(zhuǎn)動120°測量一次徑向間隙，共測量三次的數(shù)據(jù)的算術平均值。車輛滾動軸承的徑向游隙值一般比機械軸承為大，因為車輛滾動軸承工作時內(nèi)、外圈之間的溫差較大，同時也考慮到內(nèi)圈與軸頸的過盈配合會使軸承徑向游隙相應減少。圓柱軸承的徑向游隙為0.12～0．17mm。軸向游隙是指軸承內(nèi)、外圈沿其軸線的相互位移量。它的作用是避免滾子端部與內(nèi)、外圈擋邊的經(jīng)常摩擦，保證軸承在轉(zhuǎn)向架傾斜或輪對蛇行運轉(zhuǎn)時正常地工作，并防止車輛通過彎道時滾子被卡住?？紤]到我國鐵路某些地區(qū)線路彎道多，單個圓柱軸承的軸向游隙定為0.4～0.7mm，成對圓柱軸承的軸向游隙為0.8～1.4mm。貨車用雙列圓錐滾子軸承的兩端都帶有密封裝置，因而可以不用軸箱，在軸承上面安裝承載鞍座，與轉(zhuǎn)向架側架導框聯(lián)結。這種軸承被稱為“無軸箱軸承”。為了防止銹蝕，軸承外表面及密封罩均經(jīng)磷化處理。二、軸箱裝置組裝工藝過程及技術要求滾動軸承內(nèi)圈以一定的過盈量緊配合于軸頸上，軸承與軸頸的配合有熱配合、楔套配合和壓配合三種方法。熱配合是將軸承內(nèi)圈用電爐、油槽或感應加熱器加熱膨脹后，直接套裝在軸頸上，冷卻后則與軸頸緊密結合。熱配合的軸承裝卸方便，但對軸頸的加工精度要求較高，組裝時需要選配內(nèi)圈。圓柱軸承多采用這種配合方法。楔套配合是利用裝于軸頸和內(nèi)圈之間的楔套(退卸套)來緊固的。楔套外表面的錐度與軸承內(nèi)孔的錐度一樣，兩者密貼，軸承與軸頸的緊固程度是用楔套的行程來決定的。這種配合方式可以使軸頸加工公差范圍較寬，組裝時不需要選配。但如果楔套錐度不準確，楔套與軸承配合不密貼，有可能導致內(nèi)圈崩裂或松轉(zhuǎn)。另外，多了楔套這樣一個零件，軸承結構及加工也較復雜。球面軸承多采用楔套配合。壓配合是在常溫下用油壓機將軸承直接壓裝在軸頸上。但在壓裝過程中容易使軸頸表面擦傷或磨損，因此壓裝的軸承不宜經(jīng)常拆卸。貨車用圓錐軸承的內(nèi)圈與滾子是不可分離的，因此只能用壓裝法裝配。軸箱裝置組裝的工藝過程及技術要求(一)組裝前的準備工作組裝前必須認真地進行外觀檢查、尺寸測量及選配工作，確保各工序符合技術要求。圖2-12測量軸頸和防塵板座直徑的位置

圖2-13測量軸肩距

對準備組裝的輪對、軸箱、軸承等，均須預先放置在組裝室內(nèi)，以使它們的溫度一致。組裝室內(nèi)要保持清潔明亮。選配所用儀表、量具的精度應定期進行鑒定。組裝前軸承和其余零件應清洗干凈。軸承和其余零件不得在同一清洗槽中清洗。1.測量軸頸及防塵板座直徑2．用專用游標尺測量軸肩距L應符合圖紙的(1756±0.5)mm尺寸，如圖2-13。3．測量并選配防塵擋圈4．測量并選配軸承(1)為使同一軸頸上兩個圓柱軸承有同樣的工作條件，應力求使兩個內(nèi)圈與軸頸之間的過盈量相同或接近。(2)成對的圓柱軸承的徑向游隙應盡可能相同，以使兩個軸承受力均勻。(3)對不互換的圓柱軸承，亦應測量內(nèi)圈外徑，并使前軸承內(nèi)圈外徑不大于后軸承內(nèi)圈外徑。以便保證安裝軸箱時后軸承外圈連同滾子通過前軸承的內(nèi)圈。(4)裝在同一軸頸上的兩個圓柱軸承的軸向游隙新制時為0.8～1.4mm。(5)按照軸頸的實測尺寸和軸承記錄卡來選配軸承。軸承與軸頸的配合過盈量為0.043～0.075mm。(二)組裝工藝過程1．安裝防塵擋圈、軸承內(nèi)圈，把選配好的防塵擋圈、軸承內(nèi)圈放入熱干燥箱內(nèi)加熱，加熱溫度為130～140℃，保溫10～15min。圖2-14圓柱軸承軸箱組裝順序

1-軸頸；2-防塵擋圈；3-軸承內(nèi)圈；4-軸承內(nèi)圈；5-軸箱組成；6-軸承擋圈；7-軸端壓板；8-防松片；9-螺栓；10-密封圈；11-O形密封圈；12-軸箱前蓋；13-螺母；14-彈簧墊圈；15-螺栓；16-軸承外圈；17-軸承外圈；18-軸箱體；19-減振器座；20-螺栓；21-彈簧墊圈；22-螺母。防塵擋圈組裝。在清潔的防塵擋圈座上均勻地涂一層變壓器油，將經(jīng)過加熱保溫的防塵擋圈按軸頭位置裝在車軸防塵板座上，用組裝套筒輕輕撞擊防塵擋圈(圖2-15)，使其與軸肩端面密貼。按圖2-13方法測量兩防塵擋圈跨距(1796±0.5)mm。在迷宮槽內(nèi)均勻涂一層Ⅳ號鐵道脂。圖2-15組裝防塵擋圈1-防塵擋圈；2-組裝套筒。內(nèi)圈組裝：在車軸軸頸上均勻地涂一層變壓器油；將加熱保溫后的內(nèi)圈(注意對號安裝)迅速套裝在軸頸上，必須使帶擋邊的內(nèi)圈端面與防塵擋圈端面、兩內(nèi)圈端面緊密接觸，局部間隙不大于0.05mm。組裝不到位時，嚴禁使用大錘強行打入，以免拉傷軸頸。應用感應加熱器退下檢查處理。用專用游標尺檢查軸頸中心距，標準為(1956±l)mm。軸承內(nèi)圈組裝圖2-16在軸頸上安裝內(nèi)圈1-軸承內(nèi)圈；2-軸承內(nèi)圈；3-工藝軸端壓板；4-M22工藝螺栓。2．軸承軸箱組裝按車號、位別將軸箱體編號排列。清潔軸箱內(nèi)孔及前端面；測量軸箱體圓筒部位直徑，并在圓孔壁面均勻地涂一層變壓器油。按