我廠生產(chǎn)的CPC2型叉車變速器,10%的產(chǎn)品在出廠試車時有異常響聲,不能順利過關(guān),經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)異常響聲從輸入軸總成(見圖1)中發(fā)出,并伴有齒輪與軸承套發(fā)生相對軸向位移和旋轉(zhuǎn)位移的現(xiàn)象。經(jīng)分析是一軸軸套內(nèi)花鍵大徑相對于軸套外圓徑向跳動超差,導(dǎo)致軸承和前、后擋齒輪受擠壓所致。
1原因分析
經(jīng)分析,引起一軸軸套(下面簡稱軸套)內(nèi)花鍵大徑相對于軸套外圓徑向跳動超差的原因主要有以下幾個方面。
1.1加工軸套時的定位誤差
(1)在精磨軸套A、B、C、D各段外圓時(見圖2),采用軸套花鍵內(nèi)孔大徑以花鍵錐度芯軸大徑定位方式,在磨削外圓C、D時,由于軸套最外端壁厚僅為4.5mm,并處于懸空狀態(tài),因此在徑向磨削力較大時,會產(chǎn)生彈性變形,導(dǎo)致軸套外圓徑向跳動超差。
(2)從極端現(xiàn)象來分析,如果軸套內(nèi)花鍵大徑與花鍵錐度芯軸大徑在G面接觸,接觸位置到工件外圓最邊緣P的長度為146mm。而用于定位的花鍵錐度芯軸最大徑錐度為1:3000,實際錐面長度為200mm,于是大端與小端的直徑差x為1:3000=x:200,x=200/3000=0.067mm,其最大傾斜量y為:0.067:200=y:146,y=146×0.067/200=0.0489≈0.05mm,當(dāng)A、B、C外圓已分段磨出,磨外圓D至P點時,特別是砂輪磨鈍,修整又不及時,徑向切削力將加大,當(dāng)超過軸套壓入花鍵錐度芯軸的張緊力時,定位可靠性發(fā)生變化,產(chǎn)生不規(guī)則的傾斜,出現(xiàn)蹺蹺板現(xiàn)象,導(dǎo)致軸套外圓徑向跳動超差。
(3)花鍵錐度芯軸的配合面或中心孔有雜物。
(4)軸套花鍵內(nèi)孔有雜物或毛刺。
以上四種情況的綜合作用導(dǎo)致一種現(xiàn)象:將磨完A、B、C、D各段外圓的軸套不拆下花鍵錐度芯軸檢查,各段外圓相對于軸套內(nèi)花鍵大徑的外圓徑向跳動不一定超差,但是,如果把軸套與花鍵錐度芯軸拆下后重裝再檢查,就有可能超差。
1.2測量方法不合理
由于工藝中對軸套A、B、C、D各段外圓徑向跳動測量方法沒有明確規(guī)定,實際測量中常常采用平板、V性塊帶百分表的測量方式,該方式以軸套的C、D面為基準(zhǔn),測量A、B面的外圓徑向跳動,不能真實反映軸套的外圓徑向跳動,易導(dǎo)致誤判。
2改進的措施與效果
發(fā)現(xiàn)以上問題后,采取了以下幾方面的措施:
(1)將花鍵錐度芯軸大徑錐度由1:3000改為1:5000,提高定位的可靠性。
(2)規(guī)定裝夾方向,花鍵錐度芯軸大端大徑與軸套內(nèi)花鍵大徑必須在F端接觸,盡量縮短定位面到加工位置的軸向距離。
(3)規(guī)定修整砂輪的次數(shù),精磨時每磨削軸套外圓10件修整砂輪1次。
(4)以軸套內(nèi)花鍵大徑為基準(zhǔn),用花鍵錐度芯軸大徑定位測量A、B、C、D各段外圓徑向跳動,用裝夾兩次的測量結(jié)果來斷定軸套各段外圓徑向跳動是否合格,規(guī)定一次裝夾和二次裝裝夾的測量結(jié)果都不允許超差。
(5)在軸套熱處理之前增加去毛刺,清洗工序,在軸套熱處理之后增加清洗工序。
(6)設(shè)置磨外圓工序為關(guān)鍵工序,提高對該工序的質(zhì)量重視程度,提醒操作工注意保持花鍵錐度芯軸的配合面和中心孔的清潔。
通過以上措施,提高了軸套各段外圓徑向跳動合格率,較好地控制了變速器出廠實驗時出現(xiàn)的異響問題,齒輪與軸承套不受外力擠壓,發(fā)生相對軸向位移和旋轉(zhuǎn)位移的現(xiàn)象相應(yīng)減少。