CN108274425B - 一种角接触轴承的快速装配方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种角接触轴承的快速装配方法，通过将角接触轴承背面朝上安装在特定的检测凸台上，其中内圈宽度与检测凸台的台阶宽度相等，然后在角接触轴承的背面施加均匀轴向压力，最后释放压力，以外圈自身重量测得外圈与内圈的高度差，在装配时，利用调节垫来填充轴承的预紧力，其中，加入调节垫后使得轴承外圈和内圈的高度差保持在0.02~0.035mm范围内。通过该方法装配角接触轴承速度快，试验设备简单，操作方便，尤其是将调节垫安装在内圈正面与行星架之间，便于调节和控制安装精度，整个检测及装配过程周期短，容易操作，通用性强，且提高了轴承的使用寿命，尤其适合角接触轴承的成对装配在重载的行星轴与壳体之间。
Description
技术领域
本发明涉及轴承装配领域，特别是一种角接触轴承的快速装配方法。
背景技术
轴承是机械设备必不可少的配套装置，在机械传动领域，几乎所有的相对运动中都会用到轴承。其中，角接触轴承广泛应用于高速、重载回转副中，且一般是成对安装在行星齿轮的两侧，主要装配方式为背靠背装配和面对面装配。合适的预紧力是保证轴承正常运转、维持轴承正常寿命的关键。对轴承施加的预紧力过低和过高均会引起轴承过早的损坏失效，从而降低了轴承的有效使用寿命。
在现有技术中多是通过对机构的尺寸公差的严格控制，保证预紧弹簧合适的压缩量，从而实现加载合适预紧力的目的；另一种比较常见的方法就是通过检测角接触轴承预紧力，然后在装配过程中施加相同的预紧力，以此来达到加载合适预紧力的目的。其中，通过检测角接触轴承预紧力的方式来提高轴承的装配精度的方式很多，比较常见的方法是通过模拟轴承在实际中的运动状态来测量预紧力，这样的检测设备体积庞大，对设备本身的精度要求高，且操作难度大，成本昂贵，每次试验时调试设备非常耗时，通用性不强。此外，轴承在制造过程中也会有误差，微小的内外圈高度差在装配时也会造成巨大的预紧力，这样不便于预紧力的调试和设定，最终影响到轴承的使用寿命。
中国专利文献CN 106224389 A记载了一种减速器用背对背角接触球轴承安装方法及其预紧结构，给出了垫圈厚度的计算方法及垫圈的安装位置，但是该方案存在较大的缺陷，1、是计算较为麻烦，涉及到较多的参数，当测量存在误差时，该计算方法失效。不便于一线工人掌握。2、采用垫圈安装在内圈一端，补偿预应力变形的方案，在整体变形不均匀的条件下，影响最终装配精度，而且内圈为动圈，装配时的精度调试非常麻烦。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种角接触轴承的快速装配方法，解决了角接触轴承预紧力调试难、装配周期长的问题。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种角接触轴承的快速装配方法，包括步骤：
S1：将第一角接触轴承正面朝下安装在检测凸台上；
S2：一时间段内，在第一角接触轴承背面施加均匀的轴向压力；
S3：撤销轴向压力，用千分尺测量第一角接触轴承外圈与第一角接触轴承内圈的高度，得到第一高度差；
S4：重复步骤S1~S3，测量第二角接触轴承外圈与第二角接触轴承内圈的高度，得到第二高度差；
S5：在装配角接触轴承时，根据第一高度差选择第一调节垫，通过在第一角接触轴承与行星架之间安装第一调节垫，使得第一角接触轴承外圈与内圈之间形成的高度差范围为0.02~0.035mm；
根据第二高度差选择第二调节垫，通过在第二角接触轴承与行星架之间安装第二调节垫，使得第二角接触轴承外圈与内圈之间形成的高度差范围为0.02~0.035mm；
通过以上步骤实现预紧力的补偿。
优选地，第一角接触轴承与第二角接触轴承背对背装配。
优选地，第一角接触轴承和第二角接触轴承装配在壳体与行星轴之间。
优选地，将第一角接触轴承正面朝下安装在检测凸台上的步骤具体包括：
将所述第一角接触轴承内圈套在检测凸台上，检测凸台的台阶宽度与角接触轴承内圈宽度相等。
优选地，在一时间段内，在第一角接触轴承背面和第二角接触轴承背面施加均匀的轴向压力的步骤具体包括：
预设一时间段，在第一角接触轴承背面和第二角接触轴承背面施加均匀的轴向压力，所述轴向压力施加在第一角接触轴承外圈侧面和第二角接触轴承外圈的背面。
优选地，轴向压力的大小为第一角接触轴承在工作环境下受到的轴向推力大小。
优选地，第一调节垫和第二调节垫分别垫在第一角接触轴承外圈和第二角接触轴承外圈。
优选地，第一调节垫的宽度等于第一角接触轴承外圈的宽度，第二调节垫的宽度等于第二角接触轴承外圈的宽度。
本发明提供的一种角接触轴承的快速装配方法，通过将角接触轴承背面朝上安装在特定的检测凸台上，其中内圈宽度与检测凸台的台阶宽度相等，然后在角接触轴承的背面施加均匀轴向压力，最后释放压力，以外圈自身重量测得外圈与内圈的高度差，在装配时，利用调节垫来填充轴承的预紧力，其中，加入调节垫后使得轴承外圈和内圈的高度差保持在0.02~0.035mm范围内。通过该方法装配角接触轴承速度快，试验设备简单，操作方便，尤其是将调节垫安装在内圈正面与行星架之间，便于调节和控制安装精度，整个检测及装配过程周期短，容易操作，通用性强，且提高了轴承的使用寿命，尤其适合角接触轴承的成对装配在重载的行星轴与壳体之间。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
图1为本发明的角接触轴承的快速装配方法流程示意图。
图2为本发明的轴承检测示意图。
图3为本发明的轴承装配示意图。
图4为本发明的轴承装配局部放大图。
图中：第一角接触轴承1，第二角接触轴承2，第一角接触轴承内圈11，第一角接触轴承外圈12，第一角接触轴承背面13，第一角接触轴承正面14，检测凸台3，千分尺4，第一调节垫5，第二调节垫6。
具体实施方式
实施例1：
如图1和图2，图1为本发明的角接触轴承的快速装配方法流程示意图，图2为本发明的轴承检测示意图，该方法包括以下步骤：
S1：将第一角接触轴承正面朝下安装在检测凸台上。
在安装角接触轴承之前，由于角接触轴承本身制造会有误差，先检测角接触轴承的自身精度。在特定的实时场景中，角接触轴承内圈贴在高速旋转的行星轴上，外圈紧靠在壳体上，在设计时故意将角接触轴承内圈的高度设计得比角接触轴承外圈的高度要矮，这样便可在内圈的正面与行星轴之间安装调节垫。
在高速传动中，角接触轴承有着广泛的用途，角接触轴承不仅可以承受径向力，还可以承受轴向力，因此角接触轴承一般成对装配在旋转轴的前后，同时配合装配时的预紧力，以提高轴承的使用寿命，因此装配前需要先检测角接触轴承在实际工作时受到的轴向力，以此来决定角接触轴承在装配时需要给定多大的装配预紧力。
将第一角接触轴承正面14朝下安装在检测凸台3上，其中，将所述第一角接触轴承内圈11套在检测凸台3上，凸台的台阶宽度与角接触轴承内圈11宽度相等。通过这样的装配形式来模拟角接触轴承在实际工况下的状态，在RV减速器中，曲轴绕着中心轴做圆周运动的同时自转，在曲轴与机座的连接处通过角接触轴承来连接，由于曲轴的高速旋转而产生的曲轴沿轴向的窜动，这样便会产生轴向的力，所以一般通过安装一对角接触轴承，优选地方案中，角接触轴承以背对背装配方式分布在高速旋转曲轴的前后。
S2：一时间段内，在第一角接触轴承背面施加均匀的轴向压力。
预设一时间段，在第一角接触轴承背面13施加均匀的轴向压力，此时，第一角接触轴承内圈11与测试凸台的台阶对齐，而第一角接触轴承外圈12露出悬挂。在实际工况下，第一角接触轴承内圈11随着旋转轴一起旋转，第一角接触轴承外圈12与机座连接固定不动，因此，第一角接触轴承内圈11在离心力作用下，第一角接触轴承内圈11将离心力通过钢球传递至第一角接触轴承外圈12，另一方面，旋转轴在旋转时会产生窜动，也会给轴承带来轴向力。通过在角接触轴承的背面施加均匀的轴向压力就是模拟轴承在实际工况过程中受到的轴向力。
S3：撤销轴向压力，用千分尺测量第一角接触轴承外圈与第一角接触轴承内圈的高度，得到第一高度差。
轴向压力施加一段时间后撤销，然后用千分尺4测量第一角接触轴承外圈12与第一角接触轴承内圈11的高度，得到第一高度差。第一高度差就是第一角接触轴承在受到轴向压力后发生的变形，因此，第一高度差就是对应第一角接触轴承在实际工况下受到轴向力发生的变形。
S4：重复步骤S1~S3，测量第二角接触轴承外圈与第二角接触轴承内圈的高度，得到第二高度差。
用同样的方法，利用该实验设备来测量第二角接触轴承的外圈与内圈的高度差，即第二高度差。第一角接触轴承和第二角接触轴承成对装配在行星轴上。
S5：在装配角接触轴承时，根据第一高度差选择第一调节垫，通过在第一角接触轴承与行星架之间安装第一调节垫，使得第一角接触轴承外圈与内圈之间形成的高度差范围为0.02~0.035mm；根据第二高度差选择第二调节垫，通过在第二角接触轴承与行星架之间安装第二调节垫，使得第二角接触轴承外圈与内圈之间形成的高度差范围为0.02~0.035mm；通过以上步骤实现预紧力的补偿。
根据第一高度差来选择第一调节垫，第一调节垫的厚度比第一高度差还要厚0.02~0.035mm。通过增加第一调节垫来装配第一角接触轴承外圈11比第一角接触轴承内圈12高，以此来给定相应的装配预紧力。
优选地方案中，如图2和图3所示，第一角接触轴承1与第二角接触轴承2背对背装配在RV减速器的行星轴上，第一角接触轴承1与第二角接触轴承2之间为摆线轮，其中，两个轴承的内圈随着摆线轮一起转动。
优选地方案中，检测凸台3的台阶宽度与角接触轴承内圈宽度相等，轴向压力施加在角接触轴承内圈和角接触轴承外圈。这样能更接近的模拟角接触轴承在实际工作时的状态。
优选地方案中，如图4所示，第一调节垫5和第二调节垫6分别垫在第一角接触轴承外圈和第二角接触轴承外圈，第一角接触轴承背面的外圈安装有第一调节垫5，第一调节垫5的厚度比第一高度差还要厚0.02~0.035mm。这样能最合理的给定预紧力，延长轴承的使用寿命，同理，第二角接触轴承背面的外圈安装有第一调节垫5，第一调节垫5的厚度比第一高度差还要厚0.02~0.035mm。通过以上方法便可实现预紧力的补偿。
优选方案中，轴向压力的大小为第一角接触轴承在工作环境下受到的轴向推力大小。实际工作中轴向推力大小很难得知，一般是通过逆向推测，通过轴承的使用寿命，配合轴承的使用寿命曲线图来得知轴承的轴向力。
本发明提供一种角接触轴承的快速装配方法，通过将角接触轴承背面朝上安装在特定的检测凸台上，其中内圈宽度与检测凸台的台阶宽度相等，然后在角接触轴承的背面施加均匀轴向压力，最后释放压力，以外圈自身重量测得外圈与内圈的高度差，在装配时，利用调节垫来填充轴承的预紧力，其中，加入调节垫后使得轴承外圈和内圈的高度差保持在0.02~0.035mm范围内。通过该方法装配角接触轴承速度快，试验设备简单，操作方便，尤其是将调节垫安装在内圈正面与行星架之间，便于调节和控制安装精度，整个检测及装配过程周期短，容易操作，通用性强，且提高了轴承的使用寿命，尤其适合角接触轴承的成对装配在重载的行星轴与壳体之间。
上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种角接触轴承的快速装配方法，其特征在于，包括步骤：
S1：将第一角接触轴承正面朝下安装在检测凸台上；
将所述第一角接触轴承内圈套在检测凸台上，检测凸台的台阶宽度与角接触轴承内圈宽度相等；
S2：一时间段内，在第一角接触轴承外圈的背面施加均匀的轴向压力；
所述轴向压力的大小为第一角接触轴承在工作环境下受到的轴向推力大小；
S3：撤销轴向压力，用千分尺测量第一角接触轴承外圈与第一角接触轴承内圈的高度，得到第一高度差；
S4：重复步骤S1~S3，测量第二角接触轴承外圈与第二角接触轴承内圈的高度，得到第二高度差；
S5：在装配角接触轴承时，所述第一角接触轴承与第二角接触轴承背对背装配，第一角接触轴承和第二角接触轴承装配在壳体与行星轴之间；根据第一高度差选择第一调节垫，通过在第一角接触轴承与行星架之间安装第一调节垫，第一调节垫垫在第一角接触轴承内圈，使得第一角接触轴承外圈与内圈之间形成的高度差范围为0.02~0.035mm；
根据第二高度差选择第二调节垫，通过在第二角接触轴承与行星架之间安装第二调节垫，第二调节垫垫在第二角接触轴承内圈，使得第二角接触轴承外圈与内圈之间形成的高度差范围为0.02~0.035mm；
通过以上步骤实现预紧力的补偿。
2.根据权利要求1所述的角接触轴承的快速装配方法，其特征在于：所述第一调节垫的宽度等于第一角接触轴承内圈的宽度，第二调节垫的宽度等于第二角接触轴承内圈的宽度。
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