驱动桥轮边轴承装配预紧力测具及测量
曾德光，肖家幸
（江西省分宜驱动桥有限公司）
1 现场问题：
工程机械主机作业时一般都具有转速低，载荷大的特点，因此驱动桥两端轮毂内的圆锥滚子轴承（以下简称轴承），装配时均需预紧。通过预紧，可以减小工作负荷下轴承的实际变形量，提高支承刚度和旋转精度。如果预紧力过小则达不到预紧的目的，过大又会导致轴承中的接触应力和摩擦阻力增大，从
而导致轴承寿命降低，严重时会在短期内发热过大而烧毁。
为了实现上述即不过大又不过小的装配预紧力，我公司以往在装配时采用“拉镑测力法”，现场装配方法可用“图一”来表示，该方法依据的原理是：根据轴承装配预紧力矩M的要求，轮毂中心至轮辋螺栓中心的距离点R，算出拉镑的拉力F，即F=M/R，通过控制拉紧力F的方法而间接保证轴承预紧力矩M。
该法在实际应用中存在两个问题，一是效率低。我公司产品特点不仅种类繁多，且不少品种批量较少，经常会遇到多个品种运 行在同一条装配线上，由于每个品种的轮毂图 1 半径都不相同，各系列轮毂内轴承的预紧力1、拉镑 2、轮毂 3、圆螺母 4、内齿轮 要求也不相同，在操作和检测时均需根据轮毂半径和轴承扭矩要求来进行各个计算，因此要计算的拉力值数值多，非常麻烦。二是精度低。拉镑测力法的准确程度完全取决于装配工的经验，即使是经验很丰富的装配工，在装配时既要一边拉着轮毂实现均匀转动，同时又要保证拉镑力方向沿着轮毂拉点的切线方向，还要做到边转动边观察拉力值，的确不是件易事，故常导致测量的失真；再者由预紧扭矩M是为拉力F与半径R的乘积，即M = F×R可知，仅凭经验的操作在这种放大作用下将使测量误差更有可能加大。 2 测具设计：
针对以上问题，我们设计了一种专用轮毂轴承测量工具。
最初我们拟采用精密的测力扭矩扳手与固定的测具配套来测量，但考虑到品种实在太多，如果每种轮毂都做一套测具的话，不仅投入大，而且在装配线上的摆放要占据很大的场地和空间位置，装配时各驱动桥“对号入座”式的选择相对应的测具，相当费时也极不方便。
针对以上问题，我们设计了一套通用型的轮毂轴承专用测具，不仅满足了轴承达到装配精度的要求，且现场使用方便快捷。 2．1 原理
精密测扭矩板手可直接测出扭矩，但在测最时要保证精密测力扳手测力点和轴承中心在同一轴线上，否则还是需要转换计算。要实现在轴承的中心来测量扭矩，需要通过测力器具来实现，测力器具的工作原理是这样，通过测力器具上的卡柱卡住轮毂的两销孔，卡柱可以根椐轮毂的大小调整后用蝶形螺母锁定，保证卡在轮毂的销孔上。卡柱在根椐轮毂的大小作调整时，通过连杆机构作用，滑杆相对中心位置对称伸缩，两端卡柱保证了中心距离相等，从而保证与测力扳手的方孔接头在测力时始终处于中心位置，也就保证了高精度扭力扳手测量时直接读出的扭矩为轴承所需控制的扭矩。该方法直接而直观，无需转换，因而精度高。同时通用性好，有了它，就可以实现一套测具在手，就能对任何驱动桥轮毂轴
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承的装配与检测进行测量了。 2．2 结构
测力扳手的结构是由支架6为基础，两个滑杆3在支架的滑槽中滑动，通过压板13、螺钉3限制滑杆在滑槽中，滑杆通过铰支销7与铰支杆5连接，铰支杆另一端通过锁紧螺钉11，限制在支架的腰形槽中，这样滑杆、铰支杆通过支架组成的链杆机构就要实现两端对称伸缩了，滑杆端部装有卡柱1通过螺母2固定，当卡柱根椐轮毂的大小定好尺寸后可通过蝶形螺母10锁定。支架上的扳手接头9用于和精密测力扳手相连，具体结构见图2。 图 2 1、卡柱 2、螺母 3、滑杆 4、螺钉 5、铰支杆 6、支架 7、铰支销 8、螺母 9、扳手接头 10、蝶形螺母 11、锁紧螺钉 12隔套 3．3 使用方法 用专用高精度扭矩扳手测量扭矩，通过专用测力器具进行。首先将测力器具的卡柱直接插进轮毂的二个销孔中，即可调整好卡柱和轮毂销孔的距离，调整好后将蝶形螺母拧紧锁定。测量时将精密测力扳手套进测力器具，然后一手拿精密测力扳手，一手扶测量器具支架，使之靠住轮毂，匀速转动精密测扭矩扳手就可直观地读出所测扭矩。第一个测量后，下面还是相同的轮毂，测量器具不需高整即可继续测量，如是不同的轮毂，则松开蝶形螺母，按上述相同的方法即可方便的调整。使用方法见图3，卡柱卡在轮毂的二个销孔中，我公司的销孔统一为φ12，卡柱不需要更换，如关将来有不同大小的销孔，卡柱只需拆一个螺母，也可方便的更换。因此，现有只需按几个系列的产品所确定的轴承扭矩，即可方便，精确地测量轮毂轴承的预紧力矩了。
图 3
1、轮毂 2、测力器具 3、高精度扭力扳手 三、结束语
上述高精度测具的投入使用三年多来，不仅从未出现过轮毂轴承“三包”期内的返工问题，且轴承寿命较以往大为延长（用户语）。另外，由于新测具所具有的便捷、万能（即可适用任意型号的驱动桥轮毂内轴承测量）及其准确和直观的可读性，真是“一机在手，万桥可测”，因此它更受到了操作者的欢迎与喜爱。
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作者简介：
曾德光 （1963.4—），男，江西宜春人，汉族，工程师，主要从事工程机械驱动桥的研发 。 工作单位：江西省分宜驱动桥有限公司/Jiangxi Fenyi Axle Co.，Ltd 单位地址：江西省分宜县安仁路142号
通迅地址：江西省分宜驱动桥有限公司技术中心 身份证：360521196304270033 电话：13979080440 邮箱：xyzdg@126.com 邮编：336600
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