調心滾子軸承裝配方法的改進探索
2022-08-31孫艷平
摘 要:從目前實際應用的狀況看來,國內的調心滾子軸承裝配方法主要還是以手工裝配為主。這樣就會帶來精度、效率等方面的一些問題,已經在當前的工業信息化大環境下顯得稍顯落后。因此就需要對調心滾子軸承裝配方法進行改進,結合實際應用場合的效率要求以及精度要求來進行優化升級,以此來滿足當代軸承裝配的生產要求。
關鍵詞:調心滾子軸承;裝配;改進
我國正處在產業轉型升級的重要階段,提高調心滾子軸承裝配方法效果,具有較強的現實意義,有利于提高相關機械的載荷能力、穩定性、精度等多方面性能。但是由于種種原因限制,導致目前調心滾子軸承裝配方法還存在一定的可改進空間,這樣才能更好的滿足企業未來發展的需求。
1 關于調心滾子軸承裝配方法的概述
從物理組成的角度看來,調心滾子軸承可以分為兩組對稱安裝的鼓形滾子。從實際應用場合來看,能夠有效地克服重荷載環境面臨的重荷載情況,在一些造紙機械、石油機械等場合中有大量應用。由于具有對稱的滾子結構,那么在承擔負荷時,這些負荷會均勻地在滾子上分布開來。目前整個世界范圍內都越來越注重軸承的精度,這也成為了衡量一個國家工業水平的重要標準之一。但是軸承的精度很大程度上都受制于軸承裝配過程的影響。如果僅僅依靠傳統的手工裝配模式,不可避免的是會存在較大的精度誤差,并且整個裝備效率也比較低。
在工業技術比較發達的西方國家,已經針對軸承的自動裝配過程開展了大量研究,并且已經建立了相應的自動裝配生產線。但是國內由于技術的限制以及對這方面的研發資源投入比較少,資源投入比較少,導致國內的調心滾子軸承自動裝配還需進一步加大研究力度。西方先進的軸承自動裝配生產線,實現了生產、裝配、檢測一體化模式,生產效率十分高。
在裝配調心滾子軸承時,滾子以及軸承內外圈都會存在一些碰撞的可能性,這也是會直接影響到裝配精度的重要方面。并且人工裝配的工作人員具備的工作素養不一樣,在實際裝配的過程中還存在一定的不可控性,很難達到期望的裝配精度。稍有不慎,就會導致裝配壓力與期望值不一致,這同樣會降低精度。前文已經提出,滾子的裝配需要具有對稱性,以此來在受到荷載的情況下保持受力均勻,這樣也能延長軸承的使用壽命以及性能。
2 半自動裝滾子機的設計方案
2.1 現行的裝配方法
目前企業在裝配軸承時,主要是通過小型吊運機來對軸承內圈的位置進行控制,然后將滾子放到預期的保持架上。緊接著對軸承外圈進行調運,這一過程需要確保軸承外圈具有一定的傾斜角度。標準的方法是要使保持架的空余位置和軸承垂直承分布,給滾子施加一定的外力,使得滾子旋轉,然后其中沒有滾子的部分就能夠顯露出來,通過安裝工人使用手工錘輕輕敲擊需要放入的滾子,當所需的輥子完全進入之后,通過調整內圈的傾斜角度,使得內圈和外圈保持平行的關系[1],至此就已經完成了整個裝配過程。考慮到實際應用需求以及性能,一般還會在完成安裝之后對存在的空余位置使用金屬片來進行搗實。從上述現行的裝配方法可以看出,許多重要的裝配過程都是需要人工進行的,如果在裝配的過程中的使用力度不是Z佳的狀態,那么就極有可能會出現碰上滾子和溝道的情況,一旦應用在高精度場合下,所達到的實際精度就不能夠確保。此外,考慮到填滾子角的問題,在使用小錘子進行敲擊時,還存在可能出現漏裝的可能性,因此可以斷定傳統的人工裝配方法存在較大誤差。
2.2 改進標準
在已經明確了現行的調心滾子軸承裝配方法存在的缺陷之后,就需要進行下一步的改進,這里首先需要明確相應的改進標準,才能夠使得整個改進朝著更加科學的方向進行。點是設備要能夠實現兩種工作模式,這兩種工作模式分別為自動裝配和手動裝備,這兩個工作模式之間要能夠根據裝配的需求進行切換。第二點則是設備的整個制造尺寸要能夠考慮到實際操作過程,達到操作方便這一使用原則。第三點則是要盡量降低整個設備操作的風險,在其中一部分裝配過程中很有可能伴隨著一定的危險,要在這些地方加裝隔離罩或者是防護板。
整個設備要滿足調心滾子軸承裝配精度高和裝備速度快這兩個要求。在裝配過程中當一個零件完成裝配之后,要能夠實現自動上?,完成整個自動控制過程。當設備檢測到袋裝陪內圈和外圈到達指定的位置之后,就可以進行下一步自動定位和夾緊操作[2]。和人工裝配過程類似,自動裝配過程也需要做好傾斜機構的設計,以此來保證軸承外圈傾斜一定的角度,這樣才能夠有利于滾子進入。在完成了裝配之后,通過傳輸機構將軸承運輸到下一工序的工作區域。這一過程需要綜合使用機械、電氣以及控制相關專業知識。
2.3 設計方案
在自動上料部分中,目前已經有很多工業場合的流水線能夠實現自動化上料,因此這部分經驗可以直接根據設備的情況來進行移植,完成快速上料。上料的速度要確保和整個流水線的裝配協調,避免出現短時間堆積過多或者是長時間等待的情況,一定要嚴格避免軸承裝配過程中涉及到的各項零件出現碰撞的情況。頭層外徑一般比較大,要確保上料穩定,不能夠影響到下一階段的各個工序。
在定位機構中,主要承擔的工作是能夠將待加工的零件以及各項組件移動到已經設定好的位置,然后通過外力來進行夾緊。這一過程如果不能夠達到精準定位,直接帶來的影響就是有可能造成零件在加工過程中滑動,產生較大的誤差。定位機構中需要對軸承內圈和外圈進行定位和夾緊,內圈定位和外圈定位需要在空間上保持契合關系,留有一定的空間余量,這樣才能夠有利于整個定位和夾緊過程更加流暢的進行[3]。
在自動檢測機構中,直接關乎到整個系統的控制效果。通過自動檢測的方法采集到裝配過程的各項數據信息,根據這些數據信息分析得到整個裝配過程的實際狀況,以便進行設備的自我監控和實時檢測。然后通過已經設定好的控制程序來進行控制,將相應的命令傳送到執行末端,完成整個自動裝配過程。其中就包含了上下料、進給裝置的進給量、裝配速度等多項重要參數。
在裝配裝置中,需要實現動作的連續性,這里采用逐個振動壓入裝配的模式。其中需要使用振動盤來發揮作用,通過偏心裝置,以便在操作工人的手動工作模式下,按照需求來逐個壓入滾子。這種方法實現了手工裝