地鐵車輛軸承裝配技術(shù)

車世紅

摘要：地鐵在我國城市化過程當(dāng)中極大的緩解了城市運(yùn)輸?shù)膲毫?，軸承作為核心的回轉(zhuǎn)部件直接關(guān)系到地鐵運(yùn)營的安全性和穩(wěn)定性。本文通過對地鐵轉(zhuǎn)向架用軸承裝配進(jìn)行討論，分析軸承的基本結(jié)構(gòu)、裝配前的的準(zhǔn)備、軸承游隙的計算、軸承裝配高的計算、軸承的組裝、成品軸承的檢測等方面的論述分析，為地鐵軸承裝配過程提供參考。

關(guān)鍵詞：地鐵軸承;軸承裝配;徑向游隙;軸向游隙;軸承裝配高;軸承組裝

1.研究背景

隨著我國城市化進(jìn)程的加快，我國城市軌道交通運(yùn)輸建設(shè)進(jìn)入了蓬勃發(fā)展的全新時代。地鐵車輛作為城市軌道交通車輛主要交通工具，其走行部中核心關(guān)鍵零件軸承是最重要的回轉(zhuǎn)部件，起到動力的輸出、傳動以及車輛的載重作用。對于車輛的運(yùn)行安全和可靠有著至關(guān)重要的影響。本文通過對滾動軸承裝配技術(shù)的闡述，探討地鐵軸承裝配的過程。

2.軸承裝配的意義

地鐵用軸承主要由外圈、內(nèi)圈、滾動體、保持架組成。軸承的裝配是通過將軸承各零件按照一定的方法、步驟組裝在一起從而使其達(dá)到預(yù)期的目的發(fā)揮應(yīng)有的性能。軸承的裝配是軸承加工當(dāng)中的重要環(huán)節(jié)，裝配時要求較高的的作業(yè)環(huán)境和作業(yè)規(guī)范，要求在清潔、恒溫的環(huán)境下進(jìn)行組裝。在軸承的裝配過程中有專門技術(shù)和配套計算，這就要求裝配工人要具備相當(dāng)?shù)挠嬎隳芰鸵欢ǖ氖炀毘潭龋拍軡M足軸承裝配工作的需要，完美的裝配是滿足軸承使用的必要保證。

3.裝配前準(zhǔn)備

地鐵軸承的裝配環(huán)境應(yīng)在密閉、無塵、干凈、整潔的環(huán)境中，按6S要求進(jìn)行管理，軸承零件的裝配在溫度20℃、濕度≤60%的環(huán)境下進(jìn)行。軸承在裝配前對軸承零件進(jìn)行退磁、清洗、檢查后進(jìn)入裝配間。進(jìn)入裝配間的軸承應(yīng)進(jìn)行恒溫。裝配工人應(yīng)接受工廠的安全教育，嚴(yán)格遵守安全操作規(guī)程。裝配工作人員應(yīng)有上崗證方可進(jìn)行軸承裝配工作。裝配工人在進(jìn)行軸承裝配前首先查閱工藝指導(dǎo)性文件，記錄有關(guān)數(shù)據(jù)，然后做好工作前各項(xiàng)準(zhǔn)備工作。

4.軸承的裝配

4.1軸承的尺寸分選

軸承套圈滾道尺寸的分選是軸承裝配過程中重要的一環(huán)，它占勞動量大20%左右，其分選尺寸的正確性直接影響軸承內(nèi)圈、外圈、滾動體三者配套的準(zhǔn)確性和效率。

滾動體尺寸偏差是經(jīng)過分選后分組裝盒的，盒外有標(biāo)識，表明尺寸的偏差值。而裝配的過程只是對選取的套圈滾道尺寸偏差進(jìn)行分選，分選的相鄰兩組尺寸差為分組差或稱組別。組差小，計算精確，則合套率較高，但在一定公差范圍內(nèi)，組差越小而分組越多。反之，組差大的組數(shù)少，因此分選尺寸的組差要根據(jù)軸承的尺寸大小而定。地鐵軸承的分組一般是按照0.005mm進(jìn)行分組。但是也要看套圈滾道尺寸偏差分布狀態(tài)、徑向游隙大小及不同的軸承制造工廠的合套習(xí)慣不同而定。

目前滾道分組使用的工具以手動軸承專用檢測儀器、檢測儀表和滾道尺寸標(biāo)準(zhǔn)件為主，手工分選較為普遍，適用于多品種小批量的生產(chǎn)條件。軸承大批量的生產(chǎn)考慮采用軸承滾道尺寸自動分選機(jī)，可以適應(yīng)大批量的生產(chǎn)。

4.2軸承游隙的選配

軸承的內(nèi)部游隙是重要的使用特性，對軸承的疲勞壽命、剛性、振動、噪聲、溫升和機(jī)械正常運(yùn)轉(zhuǎn)精度等影響很大。

軸承的游隙是指在無載荷時，當(dāng)一個套圈固定不動，另一個套圈相對于固定套圈，由一個極限位置移動到另一個極限位置的移動量。徑向的平均移動量，就是徑向游隙，用符號Gr表示，如圖1a所示。軸向的平均移動量，就是軸向游隙，用符號Ga表示，如圖1b所示。

4.3軸承裝配高度的選配

圓錐滾子軸承裝配時主要是保證軸承寬度（軸承裝配高）的合格，軸承裝機(jī)時通過對軸承寬度的調(diào)整可以得到應(yīng)用中的游隙。

圓錐滾子軸承裝配高按4-3式進(jìn)行計算，合套過程中對相關(guān)參數(shù)進(jìn)行分選即可得到軸承的寬度尺寸

式中：

T：圓錐滾子軸承裝配高

a0：內(nèi)圈大擋邊根部厚度

Dw：圓錐滾子大頭直徑

Φ：滾子圓錐半角

α：外圈滾子素線與軸心線的夾角

di：內(nèi)圈滾道理論直徑

E：外圈滾道直徑

4.4軸承的組裝

軸承的裝配是將選配好的一組軸承外圈、內(nèi)圈、滾動體、保持架組裝到一起的過程。在軸承的裝配過程當(dāng)中需要把滾動體放入保持架中，與軸承套圈形成一個整體。地鐵軸承的保持架有銅制鉚接保持架、框型沖壓保持架、銅制帶自鎖的保持架等等。因此，在軸承組裝過程當(dāng)中，兩體鉚接保持架需要用電鉚機(jī)將兩體銅制保持架鉚接成一個整體;框型沖壓保持架通過模具把滾動體壓裝到內(nèi)圈中形成一個整體;或者用工裝將滾動體壓入帶自鎖保持架中，形成一套完整的軸承。

5.成品軸承的檢測

軸承組裝完成后需要對成品軸承的成品精度進(jìn)行檢測，檢測的項(xiàng)目包括軸承的游隙、軸承裝配高度、軸承的外圈軸向跳動、軸承的外圈徑向跳動、軸承內(nèi)圈軸向跳動、軸承內(nèi)圈徑向跳動、軸承的振動、軸承的殘磁、軸承的外觀、軸承的旋轉(zhuǎn)靈活性等。軸承的檢驗(yàn)方法在GB/T 307.2當(dāng)中有詳細(xì)的描述，實(shí)際生產(chǎn)過程當(dāng)中由于受到實(shí)際情況的制約，也可以通過其它簡單方法進(jìn)行檢測，但必須滿足軸承測量的基本原理和準(zhǔn)則。

6.總結(jié)

伴隨著我國地鐵的快速發(fā)展，運(yùn)營里數(shù)的不斷增加，作為核心回轉(zhuǎn)部件的軸承，其裝配質(zhì)量關(guān)系著整車的運(yùn)行安全。本文通過對地鐵軸承的基本結(jié)構(gòu)、裝配前的的準(zhǔn)備、軸承游隙的計算、軸承裝配高的計算、軸承的組裝、成品軸承的檢測等方面的論述分析，為地鐵軸承裝配過程提供參考。

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