某種車型后驅(qū)動(dòng)橋裝配工藝及其工裝的設(shè)計(jì)

盧雙桂，劉 剛，陳思維

（柳州五菱汽車工業(yè)有限公司，廣西 柳州545007)

0 前言

后驅(qū)動(dòng)橋是某車型的關(guān)鍵部件之一，在保證產(chǎn)品零件的前提下，其裝配質(zhì)量直接影響電動(dòng)觀光車運(yùn)行的平穩(wěn)性、噪聲、使用壽命、能耗等，因此注重后驅(qū)動(dòng)橋總成的裝配，提高后驅(qū)動(dòng)橋的裝配質(zhì)量是提高其驅(qū)動(dòng)性能的關(guān)鍵，而專用后驅(qū)動(dòng)橋裝配工裝的成功設(shè)計(jì)并有效投入使用，則能夠很好保證后橋的裝配質(zhì)量，從而保證后驅(qū)動(dòng)橋驅(qū)動(dòng)性能的穩(wěn)定。與此同時(shí)，也為后續(xù)類似的后驅(qū)動(dòng)橋?qū)Ｓ醚b配工裝的設(shè)計(jì)提供參考。

1 某車型后驅(qū)動(dòng)橋總成的各級(jí)零件及裝配技術(shù)條件

某車型后驅(qū)動(dòng)橋總成各級(jí)零件：后輪制動(dòng)鼓、左/右半軸組件、左/右后制動(dòng)器總成、左/右橋殼焊合總成、緩沖橡膠合件、變速器總成、左/右后輪邊油管總成、電動(dòng)機(jī)總成、左/右手剎拉索總成，如圖1。

圖1 某車型后驅(qū)動(dòng)橋總成

總成裝配技術(shù)要求條件如下：

（1）電動(dòng)觀光車后橋總成裝配前必須檢查待裝配的零件的尖角、銳邊倒鈍，不得有毛刺、飛邊、氧化皮、銹蝕、切屑、砂粒、灰塵和油污；

（2）殼體類零件、齒輪、半軸、變速箱、左右后制動(dòng)器總成等零件的清潔度符合要求；

（3）驅(qū)動(dòng)橋總成需做氣密性試驗(yàn)，加油口、放油口、通氣塞、油封以及各結(jié)合面處，均不得出現(xiàn)滲油現(xiàn)象，且通氣塞在400 N·m力作用下不能脫出；

（4）驅(qū)動(dòng)橋主動(dòng)齒輪及被動(dòng)齒輪應(yīng)配對(duì)檢驗(yàn)，運(yùn)轉(zhuǎn)靈活，無(wú)卡滯現(xiàn)象，接觸痕跡不小于60%，印痕在齒高方向偏向齒頂、齒長(zhǎng)方向偏向小端，主、被動(dòng)齒輪配對(duì)后應(yīng)作配對(duì)標(biāo)記，主動(dòng)錐齒輪的安裝距偏差不大于0.05 mm；

（5）驅(qū)動(dòng)橋總成的焊縫應(yīng)均勻焊透、牢固可靠、整體美觀、不得有漏焊、燒穿、裂紋等缺陷；

（6）驅(qū)動(dòng)橋總成所有的零部件均應(yīng)裝配正確、齊全，不允許有錯(cuò)裝、漏裝現(xiàn)象，注意調(diào)整裝配間隙，保證裝配質(zhì)量，緊固件連接的有扭矩要求的主要部位其緊固扭矩符合QC/T518規(guī)定，裝配時(shí)各螺紋緊固件應(yīng)涂中等強(qiáng)度的螺紋緊固膠；

（7）裝配時(shí)，注意檢查變速器原有兩檔速比，該種電動(dòng)觀光車后驅(qū)動(dòng)橋裝配過(guò)程中的變速器只取低檔固定速比：15.27，保證檔位鎖緊機(jī)構(gòu)穩(wěn)定可靠，不能出現(xiàn)跳檔情況。

2 后驅(qū)動(dòng)橋部裝工藝順序要求

將緩沖橡膠合件裝配至左/右橋殼焊合件總成，并上緊螺栓至規(guī)定扭矩→左/右橋殼焊合件總成裝配至變速器總成對(duì)應(yīng)的左右側(cè)，并上緊螺栓至規(guī)定扭矩→將左/右后制動(dòng)器總成裝配至左/右半軸組件，制動(dòng)器總成處涂密封膠密封→將左/右半軸組件裝配至左/右橋殼焊合件總成，半軸組件花鍵處與變速器對(duì)應(yīng)處連接良好，螺紋連接處上緊至規(guī)定力矩→將后輪制動(dòng)鼓裝配至左/右后制動(dòng)器總成→將電動(dòng)機(jī)裝配至變速器右側(cè)，并在螺紋連接處涂螺紋緊固膠后再上緊至規(guī)定力矩→變速箱加注定量齒輪油。

具體的工藝順序細(xì)節(jié)如下工序所示：

將緩沖橡膠塊裝配至左/右橋殼焊合件總成

將左橋殼焊合總成裝配至變速器總成左側(cè)

左半軸組件、左后制動(dòng)器總成、后輪制動(dòng)鼓依次裝入部裝好的橋殼焊合總成及變速器總成

同左邊一樣，一次將右橋殼焊合總成、右半軸組件、右后制動(dòng)器總成、后輪制動(dòng)鼓依次裝入變速器總成右側(cè)，后輪制動(dòng)器總成與橋殼焊合件總成連接處涂密封膠，并對(duì)鎖緊螺栓上扭力。

將電機(jī)與裝入變速器，螺紋連接處涂螺紋緊固膠并上緊螺栓至規(guī)定扭矩。

變速箱齒輪油加注

3 某車型驅(qū)動(dòng)橋裝配專用工裝設(shè)計(jì)

3.1 驅(qū)動(dòng)橋裝配工裝定位方案的設(shè)計(jì)

定位方案設(shè)計(jì)就是要確定驅(qū)動(dòng)橋的相關(guān)零件裝配時(shí)的正確位置，因此要確定零件的正確的裝配位置，不僅要考慮零件在X方向、Y方向、Z方向、繞X軸旋轉(zhuǎn)、繞Y軸旋轉(zhuǎn)、繞Z軸旋轉(zhuǎn)等6個(gè)方面上的定位，并且需要根據(jù)驅(qū)動(dòng)橋裝配的技術(shù)要求，確定定位精度及定位可靠性[1]。

定位方案的設(shè)計(jì)首先要考慮定位基準(zhǔn)的選擇，綜合考慮定位質(zhì)量、方便裝配以及有利于簡(jiǎn)化工裝的結(jié)構(gòu)，選擇某車型驅(qū)動(dòng)橋的裝配工裝的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)應(yīng)與后驅(qū)動(dòng)橋各零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)保持一致，根據(jù)常用的設(shè)計(jì)手冊(cè)建議的定位基準(zhǔn)的選擇基本原則確定驅(qū)動(dòng)橋的裝配工裝的定位基準(zhǔn)，驅(qū)動(dòng)橋裝配的工藝順序是以變速箱作為基體，其他零部件都與變速箱相配合，因此應(yīng)首先確定的是變速箱的定位基準(zhǔn)，依次到左/右橋殼焊合總成、左/右半軸組件、左/右后制動(dòng)器總成、電動(dòng)機(jī)等其他零部件的定位基準(zhǔn)，定位基準(zhǔn)確定過(guò)程中，既要保證左/右橋殼焊合總成、左/右半軸組件等與變速箱裝配時(shí)同軸，左/右半軸組件與變速箱連接處花鍵配合良好，間隙均勻，又要保證裝配過(guò)程中，有螺栓連接的需要扭矩上緊的關(guān)鍵處有足夠的扭力扳手操作空間。

定位基準(zhǔn)確定后，下一步應(yīng)根據(jù)常用的設(shè)計(jì)手冊(cè)建議基本原則進(jìn)行定位器等常用的定位元件設(shè)計(jì)，變速箱作為基體，因此先對(duì)變速的箱的定位器進(jìn)行設(shè)計(jì)，根據(jù)變速箱的裝配技術(shù)要求，選擇與定位器接觸的定位面是平面，則定位器選擇的是類似U型結(jié)構(gòu)的平面寬長(zhǎng)定位板，限制的是前后方向移動(dòng)及左右方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，確保變速箱在裝配過(guò)程中的額定位滿足技術(shù)要求；再下來(lái)就是相應(yīng)設(shè)計(jì)左/右橋殼焊合總成定位器元件，根據(jù)裝配的工藝要求，左/右橋殼焊合總成需與變速箱的同軸，且通過(guò)齒間花鍵連接，保證同軸，并最后使用螺栓左右方向上固定于變速箱兩側(cè)，因此定位器選擇的是U型的結(jié)構(gòu)的寬長(zhǎng)的定位板，限制的前后方向的移動(dòng)及左右方向的旋轉(zhuǎn)，定位器高度選擇保證了左/右橋殼焊合總成在裝配過(guò)程中，方便調(diào)整其與變速箱在螺栓緊固前，零件相互間不出現(xiàn)擺動(dòng)及移動(dòng)；接著設(shè)計(jì)左/右半軸組件及左/右后制動(dòng)器總成的定位器，根據(jù)裝配技術(shù)要求，左/右半軸與變速箱間是通過(guò)齒間花鍵配合連接的，間隙控制要求比較高，同軸度的要求也高，這就對(duì)左右半軸的/左右定位器選擇提出了更高的要求，定位器既要保證定位精度、同軸度、間隙的情況下，還要方便調(diào)整，有足夠的調(diào)整空間，因此選擇的是短圓錐孔，限制的是前后方向移動(dòng)及向下移動(dòng)，且在裝配工裝中實(shí)際位置與變速箱、半軸的定位器有一定距離及空間；最后需要考慮設(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)的定位器，根據(jù)裝配技術(shù)要求，電動(dòng)機(jī)的軸與變速箱花鍵配合，且齒間間隙需要調(diào)整，最后電動(dòng)機(jī)通過(guò)的螺栓固定于變速箱的另一側(cè)，因此定位器選擇的是長(zhǎng)V形塊，限制的是左右方向的轉(zhuǎn)動(dòng)及前后方向的移動(dòng)，定位器的上/下/左/右的移動(dòng)保證了齒間間隙的調(diào)整及固定螺栓及其扭力所需的操作空間。

驅(qū)動(dòng)橋裝配工裝的定位器等定位元件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)確定后，還需要根據(jù)驅(qū)動(dòng)橋的裝配質(zhì)量要求，一一對(duì)所有定位元件的材料、硬度、尺寸、表面粗糙度、強(qiáng)度、剛性、工藝性等進(jìn)行綜合考慮，設(shè)計(jì)出工藝性好、強(qiáng)度及剛性足夠、定位精度準(zhǔn)確、使用壽命量等滿足技術(shù)要求的定位元件[2]，具體驅(qū)動(dòng)橋裝配工裝的定位元件所示設(shè)計(jì)如圖2所示。

圖2 定位元件的設(shè)計(jì)

3.2 驅(qū)動(dòng)橋裝配工裝夾緊裝置的設(shè)計(jì)

根據(jù)常用設(shè)計(jì)手冊(cè)建議的基本原則，驅(qū)動(dòng)橋的各個(gè)零件的夾緊裝置的設(shè)計(jì)，不僅需要考慮后驅(qū)動(dòng)橋裝配工裝在滿足使用壽命要求下，力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于加工裝配及更換易損件，還需要考慮夾緊力的大小，保證各個(gè)裝配零件在裝配過(guò)程中能夠快速、安全、方便、省力地進(jìn)行夾緊操作，且保證不會(huì)出現(xiàn)夾緊后各個(gè)零件與定位面接觸不可靠，各個(gè)零件存在不同程度變形及移動(dòng)。因此基于上述考慮在進(jìn)行夾緊力的詳細(xì)計(jì)算后的選擇合適型號(hào)的手動(dòng)機(jī)械式夾緊裝置用于左/右橋殼焊合件的夾緊，氣動(dòng)夾緊裝置用于左/右半軸組件的裝配左右推動(dòng)及夾緊，氣動(dòng)夾緊裝置設(shè)置了在左/右半軸裝配時(shí)避免半軸過(guò)長(zhǎng)的干涉而可以左右滑動(dòng)，避開工作臺(tái)的受限空間，具體如圖3所示。

圖3 夾緊裝置設(shè)計(jì)

3.3 驅(qū)動(dòng)橋裝配工裝的完整設(shè)計(jì)

如圖4所示。

圖4 驅(qū)動(dòng)橋工裝完整設(shè)計(jì)

驅(qū)動(dòng)橋裝配工裝包含了六大部分，除了前面所述的定位元件、夾緊裝置的設(shè)計(jì)，還包括了工作臺(tái)尺寸的設(shè)計(jì)，工作臺(tái)的設(shè)計(jì)考慮到了人機(jī)工程及使用過(guò)程中舒適性原則才確定了工作臺(tái)的尺寸參數(shù)，同時(shí)設(shè)置了車輪，方便工作臺(tái)需要的時(shí)候可移動(dòng)，在工作時(shí)可自鎖緊，另外工作臺(tái)吊環(huán)設(shè)計(jì)，則是有需要運(yùn)輸時(shí)因?yàn)楣ぷ髋_(tái)尺寸過(guò)大，不便于人工搬運(yùn)而需要的吊裝；輔助機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，考慮到裝配過(guò)程中使用到各種輔助工具及物料，方便使用而設(shè)計(jì)了工具盒及物料盒，能夠很好輔助快速提高裝配效率；電控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，體現(xiàn)了省時(shí)省力的要求，提高裝配精度及效率。

4 結(jié)束語(yǔ)

該驅(qū)動(dòng)橋裝配工裝設(shè)計(jì)制作完成投入使用一段時(shí)間后，經(jīng)過(guò)驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)，設(shè)計(jì)的裝配工裝不僅可以保證驅(qū)動(dòng)橋的裝配質(zhì)量達(dá)到前面所述技術(shù)要求，并能夠提高裝配精度及裝配效率。因此通過(guò)對(duì)某車型后驅(qū)動(dòng)橋的裝配工藝及其裝配工裝的相關(guān)設(shè)計(jì)關(guān)鍵過(guò)程簡(jiǎn)單論述，也為后續(xù)同類裝配工裝設(shè)計(jì)提供一些參考。