CN107609245A - 一种轮毂轴承内圈与法兰盘过盈配合的轴向游隙修正方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种修正方法，尤其涉及一种轮毂轴承内圈与法兰盘过盈配合的轴向游隙修正方法。按以下步骤进行：小内圈沟径变化估算方法→轴向游隙修正量。进一步提升装配精度，提高产品质量。

Description

一种轮毂轴承内圈与法兰盘过盈配合的轴向游隙修正方法

技术领域

本发明涉及一种修正方法，尤其涉及一种轮毂轴承内圈与法兰盘过盈配合的轴向游隙修正方法。

背景技术

第三代汽车轮毂轴承的小内圈与法兰盘较大的过盈配合使小内圈的沟道产生了较大的变形，由于至今还没有一种针对轮毂轴承小内圈与法兰盘过盈配合的轴向游隙修正方法，在轮毂轴承装配过程中，常采用二种方法廻避小内圈与法兰盘过盈配合的轴向游隙修正。

一是特将小内圈与法兰盘压装成组件，然后运用二个传感器测量法兰盘SPDL沟道钢球中心位置，综合外圈测量值，选择钢球直径，并将小内圈与法兰盘拉开再进行正式装配。这种装配方法要求小内圈与法兰盘压装成组件后同时精加工小内圈与法兰盘的沟道；第二次压装与测量/选配之间有明显差异，由此引入较大的轴向游隙装配误差。

二是假设标准轮毂轴承与待装轮毂轴承的小内圈与法兰盘的过盈量相同，或较接近，进而认为二者由于过盈变形产生的轴向游隙变化量相同，以向标准轮毂轴承的轴向游隙靠近为原则选择钢球，指导轮毂轴承装配。虽然该方法不必将小内圈与法兰盘压装成组件进行沟道加工；虽然该方法对小内圈与法兰盘的沟道均进行独立测量，但是终因忽略不计过盈对轴向游隙的影响，装配后的轴向游隙误差往往较大，且无法控制。

在轮毂轴承智能装配过程中，为了克服过盈配合对轴向游隙的影响，提高装配精度，迫切需要一种能够估算小内圈与法兰盘过盈配合产生的沟道形变对轴向游隙的贡献，并在智能装配中对轴向游隙进行实时修正的方法。

发明内容

本发明主要是解决现有技术中存在的不足，提供一种研究分析汽车轮毂轴承小内圈与法兰盘过盈配合时小内圈的沟道变形参量与变化量，定量估算小内圈的沟道变形产生的轴向游隙修正量的一种轮毂轴承内圈与法兰盘过盈配合的轴向游隙修正方法。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种轮毂轴承内圈与法兰盘过盈配合的轴向游隙修正方法，按以下步骤进行：

(一)、小内圈沟径变化估算方法：

第一方面提出小内圈与法兰盘过盈配合仅仅使小内圈沟径发生变化，同时还提供了一种小内圈沟径变化估算方法：

运用理论力学理论建立小内圈与法兰盘过盈配合时小内圈的沟道变形量定量计算模型，以此模型定量计算小内圈沟道上各点的变形量△μ：

式中△为过盈量，d为小内圈/法兰盘配合的名义直径，d₁为法兰盘轴中孔孔径，d₂为研究截面上小内圈沟道直径；

当d₂＝d_内时，即在小内圈沟道的最薄处变形最大，为△μ_max：

设

则△μ_max＝△×F_max

当d₂＝d_内+R_内时，即在小内圈沟道的最厚处变形最小，为△μ_min：

设

则△μ_min＝△×F_min；

(二)、轴向游隙修正量：

依据小内圈沟径的变化量估算轴向游隙修正量，指导轮毂轴承智能装配；

对小内圈变形后沟道坐标值进行最小二乘拟合，过盈配合使小内圈沟道变形的最终结果是沟径增大为△d_内：

△d_内＝(△μ_max+△μ_min)/2

设F＝(F_max+F_min)

则△d_内＝△×F

标准轮毂轴承小内圈与法兰盘的过盈量为△₀，变形后的标准小内圈的沟径增大了△d_内0：

△d_内0＝△₀×F

待装轮毂轴承小内圈与法兰盘的过盈量为△，变形后的标准小内圈的沟径增大了△d_内：

△d_内＝△×F

F_max、F_min、F为过盈配合变异系数；

待装轮毂轴承的小内圈与法兰盘的过盈量与标准轮毂轴承的标准小内圈与标准法兰盘的过盈量不同，产生的沟径变化偏差为△d：

△d＝△d_内-△d_内0

显然△d＝(△-△₀)×F

小内圈的沟变化量与沟径变异系数的乘积为小内圈沟径变化引入的轴向游隙变化量；待装轮毂轴承与标准轮毂轴承的小内圈与法兰盘的过盈量不同而引入的轴向游隙的修正量△G_a过为：

则

修正△G_a过，指导轮毂轴承智能选择装配，提高智能选配的轴向游隙精度；

通过选择钢球直径，修正补偿待装轮毂轴承的轴向游隙变差△G_a过；钢球直径对轮毂轴承的轴向游隙变异系数为则所选待装轮毂轴承的钢球直径与标准轮毂轴承钢球的直径差△D_w为：

根据钢球的分级选择钢球直径变异△D_w，则所选钢球的直径为：

D_w＝D_w0+△D_w

D_w0为标准轮毂轴承的标准钢球直径。

因此，本发明的一种轮毂轴承内圈与法兰盘过盈配合的轴向游隙修正方法，进一步提升装配精度，提高产品质量。

附图说明

图1是本发明轮毂轴承内圈与法兰盘过盈配合的轴向游隙修正方法示意图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

如图所示，本发明的选配方法的实施例由S10，S20，S30，S40四个流程组成。

所述S10流程为轮毂轴承型号管理：由S101轮毂轴承主要功能参量输入流程和S102轮毂轴承主要功能参量轴向游隙变异系数计算流程组成。

所述S20流程为标准轮毂轴承管理：由S201标准轮毂轴承选择流程与S202标准轮毂轴承小内圈与法兰盘过盈量测量流程组成。选择在万能测长仪，或满足精度要求的仪器上测量小内圈孔径、法兰盘轴径，计算过盈量。

所述S30为待装轮毂轴承小内圈与法兰盘过盈量测量，选择万能测长仪，或满足精度要求的仪器上测量小内圈孔径、法兰盘轴径，计算过盈量。

所述S40为轴向游隙修正量估算；由S401、S402、S403、S404组成。S401为过盈配合变异系数F_max、F_min、F计算；S402为待装轮毂轴承与标准轮毂轴承沟径变化量估算；S403为轴向游隙修正量估确；S404钢球直径变异量△D_w估算。

具体选配步骤与过程如下：

选择主要功能尺寸位于名义值附近的套圈零件组成标准轮毂轴承，其中钢球直径为D_w0。在万能测长仪，或满足精度要求的仪器上测量标准轮毂轴承小内圈孔径、法兰盘轴径，计算过盈量△₀。

在万能测长仪，或满足精度要求的仪器上测量待装轮毂轴承小内圈孔径、法兰盘轴径，计算过盈量△。

计算过盈系数F_max、F_min、F。

估算待装轮毂轴承与标准轮毂轴承之间小内圈与法兰盘过盈量差引起的小内圈沟径变差量△d。

估算待装轮毂轴承与标准轮毂轴承之间小内圈与法兰盘过盈量差引起的轴向游隙修正量△G_a过。

选择钢球直径变异量△D_w。

本发明提出了一种轮毂轴承小内圈与法兰盘过盈配合时小内圈的沟道变形与沟径变化估算模型；提出了一种通过沟径/轴向游隙变异系数估算轴向游隙修正量方法，并提出通过重新选择钢球直径修正补偿待装轮毂轴承与标准轮毂轴承之间由于小内圈与法兰盘过盈量不同引入的轴向游隙变差，指导轮毂轴承智能选配。

以本实施例对本发明进行了描述，然而应当理解的是在不脱离权利要求的所限制的范围内可以进行各种改变与组合。

Claims (1)

1.一种轮毂轴承内圈与法兰盘过盈配合的轴向游隙修正方法，其特征在于按以下步骤进行：

(一)、小内圈沟径变化估算方法：

第一方面提出小内圈与法兰盘过盈配合仅仅使小内圈沟径发生变化，同时还提供了一种小内圈沟径变化估算方法：

运用理论力学理论建立小内圈与法兰盘过盈配合时小内圈的沟道变形量定量计算模型，以此模型定量计算小内圈沟道上各点的变形量△μ：

<mrow> <mi>&amp;Delta;</mi> <mi>&amp;mu;</mi> <mo>=</mo> <mi>&amp;Delta;</mi> <mi>d</mi> <mfrac> <mrow> <mo>&amp;lsqb;</mo> <mn>1</mn> <mo>-</mo> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mfrac> <msub> <mi>d</mi> <mn>1</mn> </msub> <mi>d</mi> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> <mo>&amp;rsqb;</mo> </mrow> <mrow> <msub> <mi>d</mi> <mn>2</mn> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>-</mo> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mfrac> <msub> <mi>d</mi> <mn>1</mn> </msub> <msub> <mi>d</mi> <mn>2</mn> </msub> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mfrac> </mrow>

式中△为过盈量，d为小内圈/法兰盘配合的名义直径，d₁为法兰盘轴中孔孔径，d₂为研究截面上小内圈沟道直径；

当d₂＝d_内时，即在小内圈沟道的最薄处变形最大，为△μ_max：

<mrow> <msub> <mi>&amp;Delta;&amp;mu;</mi> <mrow> <mi>m</mi> <mi>a</mi> <mi>x</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mi>&amp;Delta;</mi> <mi>d</mi> <mfrac> <mrow> <mo>&amp;lsqb;</mo> <mn>1</mn> <mo>-</mo> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mfrac> <msub> <mi>d</mi> <mn>1</mn> </msub> <mi>d</mi> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> <mo>&amp;rsqb;</mo> </mrow> <mrow> <msub> <mi>d</mi> <mrow> <mi>m</mi> <mi>a</mi> <mi>x</mi> </mrow> </msub> <mo>&amp;lsqb;</mo> <mn>1</mn> <mo>-</mo> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mfrac> <msub> <mi>d</mi> <mn>1</mn> </msub> <msub> <mi>d</mi> <mrow> <mi>m</mi> <mi>a</mi> <mi>x</mi> </mrow> </msub> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> <mo>&amp;rsqb;</mo> </mrow> </mfrac> </mrow>

设

则△μ_max＝△×F_max

当d₂＝d_内+R_内时，即在小内圈沟道的最厚处变形最小，为△μ_min：

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设

则△μ_min＝△×F_min；

(二)、轴向游隙修正量：

依据小内圈沟径的变化量估算轴向游隙修正量，指导轮毂轴承智能装配；

对小内圈变形后沟道坐标值进行最小二乘拟合，过盈配合使小内圈沟道变形的最终结果是沟径增大为△d_内：

△d_内＝(△μ_max+△μ_min)/2

设F＝(F_max+F_min)

则△d_内＝△×F

标准轮毂轴承小内圈与法兰盘的过盈量为△₀，变形后的标准小内圈的沟径增大了△d_内0：

△d_内0＝△₀×F

待装轮毂轴承小内圈与法兰盘的过盈量为△，变形后的标准小内圈的沟径增大了△d_内：

△d_内＝△×F

F_max、F_min、F为过盈配合变异系数；

待装轮毂轴承的小内圈与法兰盘的过盈量与标准轮毂轴承的标准小内圈与标准法兰盘的过盈量不同，产生的沟径变化偏差为△d：

△d＝△d_内-△d_内0

显然△d＝(△-△₀)×F

小内圈的沟变化量与沟径变异系数的乘积为小内圈沟径变化引入的轴向游隙变化量；待装轮毂轴承与标准轮毂轴承的小内圈与法兰盘的过盈量不同而引入的轴向游隙的修正量△G_a过为：

则

修正△G_a过，指导轮毂轴承智能选择装配，提高智能选配的轴向游隙精度；

通过选择钢球直径，修正补偿待装轮毂轴承的轴向游隙变差△G_a过；钢球直径对轮毂轴承的轴向游隙变异系数为则所选待装轮毂轴承的钢球直径与标准轮毂轴承钢球的直径差△D_w为：

根据钢球的分级选择钢球直径变异△D_w，则所选钢球的直径为：

D_w＝D_w0+△D_w

D_w0为标准轮毂轴承的标准钢球直径。