摘要：飞附机匣在使用时频繁出铜含量超标故障，通过排查将故障的主要原因锁定为设计结构上轴向无限位，但若轴承未压靠对铜垫片磨损也有一定的影响。现有的轴承装配方法会导致轴承与铜垫片存在间隙，垫片便会与相邻件间出现相对运动，从而导致磨损加剧。因此需要对该处的装配方法进行研究及试验验证，保证装配质量。
通过对飞附机匣离合器部分的装配结构的分析，制定了保证前轴承压靠的工艺方法，并进行试验验证，提高了装配质量，降低了铜超标故障的发生率。
关键词：飞附机匣离合器组件轴承压装降低故障率
1 引言
飞附机匣在使用时频繁出铜含量超标问题，飞附机匣内材料为铜材料的零件有：轴承保持架、前盖壳体内铜衬套、离合器组件内铜垫片、回油泵内铜衬套，故障机匣分解检查后发现飞附机匣内铜垫片严重磨损，其余零组件无异常。因此，铜超标的主要原因锁定为铜垫片磨损，离合器组件内铜垫片的装配结构示图如图1所示，离合器组件在周向与齿轮轴无定位，变位齿轮及缓冲机构在轴向定位是由轴承端面压靠后轴承内环与齿轮轴过盈配合产生的摩擦力保证，无有效的定位结构，若轴承在初始装配时未压靠导致轴向出现间隙，垫片与相邻件间存在间隙，在齿轮轴旋转时，铜垫片与相邻件之间存在相对运动，导致磨损的可能。[1]
图1
现有的轴承装配方法为膜片、弹簧等离合器相关零组件装配至齿轮轴上，轴承放入加温炉内加热（10～15）min，然后取出装到齿轮轴上，待轴承压装完成至轴承冷却至室温过程中，因轴承与轴颈间的过盈量小（过盈0.008～0.025），弹簧的弹力会使轴承产生向上的位移，导致膜片与齿轮轴未压靠、存在间隙，垫片便会与相邻件间出现相对运动，从而导致磨损加剧。因此需要对该处的装配方法进行研究及试验验证，保证装配质量。
对现有的装配工艺方法进行试验验证，选取一台飞附机匣新品，按现有的装配方式装配齿轮轴上的轴承，其余零组件正常选配、装配，飞附机匣装配合格后，移交工厂试车，待工厂试车后，对飞附机匣进行分解，分解至该齿轮轴时，暂不将轴承进行分解，手动检查膜片与齿轮轴是否压靠。经核实，该处若采取原装配方法进行装配，工厂试车后的产品未分解时，膜片与齿轮轴间存在间隙，即铜垫片存在转动的可能性。
2轴承装配方法的研究
为降低故障率，需分析、制定切实有效的工艺方法保证轴承压靠，且在工厂试车后膜片与齿轮轴之间无间隙，拟定如下三种工艺方法：
2.1根据图样尺寸链，给定X参考值
根据图样规定尺寸计算X值，计算公式如下：
X=X1-X2-X3
其中：X：齿轮轴的轴端距轴承内环端面的垂直距离，如图2所示；
X1：齿轮轴轴端到膜片端面的垂直距离，如图2所示；
X2：铜垫片的厚度，如图2所示；
X3：轴承内环的垂直距离。
代入图样规定值，可得：
X= =-0.67～1.15
由计算结果可知，得出的尺寸范围过大，若作为选配X时的参考数值，无参考意义，即公差范围足以导致膜片与齿轮轴之间存在间隙，因此该方法不建议使用。
图2
2.2装配过程中选配尺寸保证压靠
离合器组件在装配过程中，先将膜片压装到齿轮轴上，保证压靠后按下式计算h：
h2’=h1-h3-h4
其中：h2’：齿轮轴轴端到轴承内环端面的垂直距离；
h1：齿轮轴轴端到膜片端面的垂直距离，如图3所示；
h3：铜垫片的厚度；
h4：轴承内环的垂直距离。
注意：h1、h3、h4均为实际装配时测量所得。
上述值测量完成后，可计算得出h2’，而后可进行离合器组件的装配，待离合器组件装配完成后，测量图4所示的h2（齿轮轴轴端到轴承内环端面的垂直距离），h2值理论上应与h2’一致。
选取一台飞附机匣进行试验验证，得出h2’：
h2’=（17.35～17.38）-（3.950～3.955）-（12.988～12.990）=0.412～0.43mm
实际测得的h2值为0.43mm，虽满足h2’的范围要求，由于操作者、测量工具的累积误差，使得范围放大，而放大的范围可能导致膜片与齿轮轴未压靠，该方法不建议使用。
图3 图4
2.3工装保证
轴承未压靠这一现象的症结在于轴承热压至其冷却至室温过程中，齿轮轴与的过盈量变小，弹簧的弹力使得轴承轴向移动，因此，可提定专用工装在轴承热压至冷却至室温过程中对齿轮轴及膜片进行固定，对轴承装配后至冷却至室温的过程进行试验验证发现30min后轴承即可冷却至室温，因此可30min后再将工装拆卸下来。最后，手动检查膜片应与轴完全压靠。
在轴承压装前，使用工装（如图5所示）将膜片、齿轮轴轮齿的下端面固定在一起，保证膜片应与齿轮轴完全压靠，而后进行轴承的压装工作，在轴承的压装过程中，工装不拆卸，直至轴承冷却至室温后，经试验验证，轴承完全冷却至室温至少需要30min，故30min后，将工装分下，手动检查膜片应与轴完全压靠。
图5
按上述的装配方法执行后，已完成50台次飞附机匣的装配，工厂试车后离合器组件的轴承分解前，手动检查膜片与齿轮轴的压靠情况，经验证，无未压靠情况存在。交付的产品在外场完成了各种试验任务，运行平稳，效果显著，降低铜超标故障率。
3 结论
通过对飞附机匣该处离合器部分的装配结构的分析，制定保证该处前轴承压靠的工艺方法，并进行试验验证，提高装配质量，保证全员操作的一致性，降低了外场故障的发生率。
参考文献
[1]李和宾.金属材料磨损失效及防护问题探析 [J].山东工业技术,2017（17）.
论文作者:刘莹,范慧芳,赵林
论文发表刊物:《基层建设》2019年第3期
论文发表时间:2019/4/26
标签：轴承论文; 膜片论文; 垫片论文; 离合器论文; 齿轮轴论文; 方法论文; 端面论文; 《基层建设》2019年第3期论文;