平行軸式電驅(qū)動(dòng)后橋磨合設(shè)備研制

王金興

遼寧曙光汽車集團(tuán)股份有限公司 遼寧丹東 118001

現(xiàn)階段，很多汽車的驅(qū)動(dòng)橋總成在使用過(guò)程中出現(xiàn)異響、漏油及發(fā)熱等問(wèn)題，而汽車驅(qū)動(dòng)橋總成作為汽車重要的四大組成要素之一，其質(zhì)量的好壞在很大程度上影響了整車的使用。為保障驅(qū)動(dòng)橋總成裝配質(zhì)量，防止不合格產(chǎn)品流入市場(chǎng)，現(xiàn)階段工藝上要求在驅(qū)動(dòng)橋總成裝配完成后需在磨合設(shè)備上進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)檢測(cè)作為其終檢工序。

鑒于上述因素，同時(shí)，為了降低企業(yè)投入成本，通過(guò)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)大量工藝試驗(yàn)，自行設(shè)計(jì)制作了一臺(tái)電驅(qū)動(dòng)后橋磨合測(cè)試設(shè)備（見(jiàn)圖1），可有效地對(duì)電驅(qū)動(dòng)后橋內(nèi)部結(jié)構(gòu)及齒輪嚙合情況進(jìn)行檢測(cè)，繼而對(duì)裝配工藝及裝配方法進(jìn)行判斷分析，降低故障率，改善電驅(qū)動(dòng)后橋使用性能，節(jié)約生產(chǎn)成本。

圖1 平行軸式電驅(qū)動(dòng)后橋磨合設(shè)備整體結(jié)構(gòu)示意

平行軸式電驅(qū)動(dòng)后橋磨合工藝

1.設(shè)計(jì)思路

通過(guò)對(duì)平行軸式電驅(qū)動(dòng)后橋結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，由于平行軸式電驅(qū)動(dòng)后橋扭矩輸入端為花鍵軸，且花鍵軸軸線與橋殼管軸線平行，為此考慮采用動(dòng)力驅(qū)動(dòng)與橋殼軸管平行布置。平行軸式電驅(qū)動(dòng)后橋示意如圖2所示。

圖2 平行軸式電驅(qū)動(dòng)后橋

2.工藝流程

將電驅(qū)動(dòng)后橋吊裝到定位工作臺(tái)，給電驅(qū)動(dòng)后橋內(nèi)部加注齒輪油后，磨合設(shè)備通過(guò)變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)以一定的轉(zhuǎn)速傳遞動(dòng)力給電驅(qū)動(dòng)后橋，帶動(dòng)電驅(qū)動(dòng)后橋進(jìn)行正、反旋轉(zhuǎn)，在磨合的過(guò)程中檢測(cè)電驅(qū)動(dòng)后橋在使用過(guò)程中是否出現(xiàn)異響、漏油及發(fā)熱等一系列問(wèn)題。

平行軸式電驅(qū)動(dòng)后橋磨合設(shè)備

1.設(shè)備結(jié)構(gòu)

平行軸式電驅(qū)動(dòng)后橋磨合設(shè)備主要是由組合床身、旋轉(zhuǎn)定心機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、液壓泵站及控制系統(tǒng)等組成（見(jiàn)圖3）。該設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，采用氣動(dòng)夾緊，PLC控制，設(shè)備具有簡(jiǎn)易防護(hù)功能。磨合檢測(cè)全過(guò)程中，除上下工件和連接加注油管需人工輔助以外，其他均為自動(dòng)完成。

圖3 設(shè)備簡(jiǎn)圖

（1）組合床身 組合床身由底座、V形支撐座、加緊機(jī)構(gòu)等零部件組成。底座采用高強(qiáng)度鑄鐵HT250鑄造而成，結(jié)構(gòu)緊湊，剛性、穩(wěn)定性好，工作臺(tái)面上帶有T形槽。V形支撐座安裝在工作臺(tái)面上的T形槽上，在長(zhǎng)度方向上可進(jìn)行調(diào)整。加緊機(jī)構(gòu)則是由氣缸帶動(dòng)實(shí)現(xiàn)工件的裝夾動(dòng)作。

（2）旋轉(zhuǎn)定心機(jī)構(gòu) 旋轉(zhuǎn)定心機(jī)構(gòu)安裝在直線滑軌上，主要由花鍵套、板彈簧聯(lián)軸器及旋轉(zhuǎn)裝置等零部件組成。花鍵套與減速器輸入軸端花鍵連接傳遞動(dòng)力，花鍵套是通過(guò)板彈簧聯(lián)軸器與旋轉(zhuǎn)裝置相連接。旋轉(zhuǎn)裝置中采用雙列角接觸球軸承，有效消除了回轉(zhuǎn)間隙，使旋轉(zhuǎn)軸回轉(zhuǎn)更均勻。

（3）驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)是由變頻電動(dòng)機(jī)和可伸縮式萬(wàn)向聯(lián)軸器組成。變頻電動(dòng)機(jī)通過(guò)萬(wàn)向聯(lián)軸器連接與旋轉(zhuǎn)自定心機(jī)構(gòu)相連接，以一定的轉(zhuǎn)速傳遞動(dòng)力給電驅(qū)動(dòng)后橋，帶動(dòng)電驅(qū)動(dòng)后橋旋轉(zhuǎn)。

（4）液壓泵站 液壓泵站是由電動(dòng)機(jī)泵組、電磁閥、壓力表、液位計(jì)及油箱等零部件組成。液壓泵站是用于在電驅(qū)動(dòng)后橋磨合設(shè)備工作時(shí)，向橋殼內(nèi)腔加注齒輪油，防止磨合過(guò)程中齒輪齒面磨損、擦傷、燒結(jié)等，延長(zhǎng)使用壽命，加注的齒輪油牌號(hào)為：GL-5 85W/90。

（5）控制系統(tǒng) 控制系統(tǒng)采用三菱FX系列PLC+三菱HMI。PLC負(fù)責(zé)控制設(shè)備的傳感器信號(hào)采集、電磁閥及電動(dòng)機(jī)的邏輯動(dòng)作，HMI負(fù)責(zé)顯示設(shè)備的工作狀態(tài)、報(bào)警信息及數(shù)據(jù)等信息。在手動(dòng)模式時(shí)可以控制各執(zhí)行元件的動(dòng)作，干涉機(jī)構(gòu)具有互鎖保護(hù)。

通過(guò)人機(jī)界面可以方便地更改參數(shù)和狀態(tài)轉(zhuǎn)換，人機(jī)界面具有工藝參數(shù)鎖定功能，并設(shè)置不同層次密碼，保證按工藝規(guī)范執(zhí)行。

2.工作過(guò)程

首先人工將工件放入V形定位機(jī)構(gòu)內(nèi)確認(rèn)后橋殼兩端中心高度一致，然后將注油管插入橋殼內(nèi)腔。按下啟動(dòng)按鈕，夾緊氣缸A啟動(dòng)，將工件進(jìn)行夾緊。夾緊氣缸A夾緊到位后，注油泵開(kāi)始工作，給電驅(qū)動(dòng)后橋進(jìn)行自動(dòng)注油，注油200mL后（時(shí)間控制）停止注油。然后主軸開(kāi)始低速旋轉(zhuǎn)，推力氣缸B緩慢帶動(dòng)主軸箱向前移動(dòng)，主軸箱前端連接盤與工件緩慢摩擦接觸，防轉(zhuǎn)銷進(jìn)入工件后，開(kāi)始加速到2500r/min，在達(dá)到2500r/min時(shí)，持續(xù)工作15s，然后減速至0，停止3s后，反轉(zhuǎn)進(jìn)行加速至2500r/min，持續(xù)工作15s，然后減速至0，主軸停止轉(zhuǎn)動(dòng)，推力氣缸B后退，后移至初始位置。夾緊氣缸A松開(kāi)，人工取下工件。按此循環(huán)此進(jìn)行。

結(jié)語(yǔ)

通過(guò)多次進(jìn)行優(yōu)化，改進(jìn)設(shè)計(jì)，目前，該磨合設(shè)備已在生產(chǎn)線中批量使用。電驅(qū)動(dòng)后橋通過(guò)磨合設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)后，可有效地對(duì)平行軸式電驅(qū)動(dòng)后橋內(nèi)部結(jié)構(gòu)及齒輪嚙合情況進(jìn)行檢測(cè)分析，降低了出廠故障率，節(jié)約了售后成本。