劉福軍

（中國重汽集團大同齒輪有限公司總成裝配部，山西大同037006）

一種油封工裝的設(shè)計及應(yīng)用

劉福軍

（中國重汽集團大同齒輪有限公司總成裝配部，山西大同037006）

油封是汽車動力總成中的重要部件。介紹了一種低質(zhì)量成本的油封工裝設(shè)計實例。該設(shè)計適用性強，成本低，同時可以很好地保證油封裝配時與被裝配件的垂直度。

油封變速器裝配工裝設(shè)計

油封滲漏油是動力總成常見故障，其原因與油封的裝配方法密不可分。在不具備專業(yè)設(shè)備的情況下，通常油封的壓裝是通過一個較為輕薄的定位套配合定位芯軸進行的，因為定位套太重不利于手工操作。然而由于二者在壓裝時，油封與被裝配件已經(jīng)接觸，定位套的定位作用往往會失效，導(dǎo)致壓裝過程油封傾斜進入配合件。這對油封的外圓會造成一定的損傷。另外，這種分體式工裝在使用過程中，操作人員拿取時芯軸與定位套很容易分離，需要手動將其再次穿入。由于二者配合間隙一般較小，穿入時稍微傾斜會使二者抱死，影響裝配效率。

1 結(jié)構(gòu)設(shè)計

油封外部為圓筒形，用來保證對腔體的靜態(tài)密封，常采用內(nèi)包金屬骨架的橡膠外緣。金屬骨架就如同混凝土構(gòu)件里面的鋼筋，起到加強的作用，并使油封能保持形狀及張力。密封唇部是柔性彈性體，設(shè)計成對機械的震動及密封流體的壓力變動的影響下仍可保持穩(wěn)定的密封作用，并起到保持唇部與軸表面穩(wěn)定接觸狀態(tài)的作用。所以在進行油封壓裝時必須使油封受力在金屬骨架上。

為保證油封壓裝時與配合件的垂直度，需要定位芯軸與定位套的配合長度盡量長。另一方面，為了保證壓裝時“先定位、后壓裝”，需要工裝放置到配合件上定好位后，油封與配合件不能接觸。

如圖1所示，用于變速器輸入軸軸承蓋油封壓裝的工裝設(shè)計，利用一個Q43130卡簧配合一個彈簧，即可實現(xiàn)工裝的一體化。一體化的設(shè)計可以實現(xiàn)定位套與芯軸的配合間隙盡量小。因為分體式芯軸容易與定位套分離，重新穿入后配合間隙越小，越不易穿入。另外，在油封壓裝后芯軸與油封可以在彈簧作用下自行分離。

圖1 油封工裝結(jié)構(gòu)

在芯軸與定位套滑動長度大于油封壓裝行程和預(yù)留間隙的前提下，配合長度L盡量長，這樣可以獲得較小的芯軸擺動幅度，從而更好地保證油封壓裝時與配合件的垂直度?；蛘呖梢栽诙咧g加裝直線軸承以獲得更小的配合間隙和摩擦力，為簡化設(shè)計和節(jié)約成本，本設(shè)計不考慮增加。受工作條件以及工裝質(zhì)量限制，尺寸L又不宜過長。L值的確定是該工裝設(shè)計的重點。壓裝行程需要考慮油封本身厚度以及油封壓裝前與工件距離，同時考慮彈簧預(yù)壓縮長度及最大壓縮量，本設(shè)計中L=65mm[1]。芯軸與導(dǎo)向套間隙為（0.05~0.10mm），這個間隙用手已幾乎感覺不到晃動。在出工程圖時，為保證整個油封壓裝垂直度和與配合件的同軸度，需要控制芯軸安裝油封的外圓與芯軸外圓同軸度、油封接觸端面與芯軸外圓的垂直度，以及定位套的軸孔與定位面的同軸度垂直度。

對于油封刃口部分，為了避免其在壓裝過程產(chǎn)生不必要的劃傷、損壞，油封壓裝是帶著刃口保護套進行的。這樣在工裝設(shè)計中就不必過多考慮刃口劃傷問題，只要保證保護套套在工裝上不會掉下即可滿足要求。

另外，本設(shè)計出于減輕工裝質(zhì)量的考慮，設(shè)計了多處減重結(jié)構(gòu)。如圖1所示，芯軸設(shè)計減重孔。同時導(dǎo)向定位套設(shè)計了4個對稱的減重孔，使用Pro/ENGINEERWildfire5.0繪制的模型圖如圖2所示[2]。

2 結(jié)語

經(jīng)過中國重汽集團大同齒輪有限公司總成裝配車間幾個月的生產(chǎn)實踐，證明該工裝結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，配合氣動壓力機或小型液壓壓力機進行油封裝配垂直精度較高，能夠保證油封壓裝后的密封性能。根據(jù)現(xiàn)場變速器總成裝配質(zhì)量記錄數(shù)據(jù)，統(tǒng)計6個月總成密封性試驗結(jié)果表明，使用原老式分體工裝平均故障率19.7‰，使用本案所述新型結(jié)構(gòu)的油封裝配工裝后3個月故障率降為4.3‰。一體化的設(shè)計使得使用者更便于操作，同時輕量化的設(shè)計可以大大降低操作者勞動強度。

圖2 工裝三維模型

[1]《汽車工程手冊》編輯委員會.汽車工程手冊：設(shè)計篇[M].北京：人民交通出版社，2001：555-556.

[2]周四新，青芳.Pro/ENGINEERWildfire高級設(shè)計[M].北京:機械工業(yè)出版社，2004.

（編輯：苗運平）

Design and App lication of Oil Seal Tooling

LIU Fujun

（Assembling Department of China National Heavy Duty Truck Group Datong Gear Co., Ltd.,Datong Shanxi037006）

The oil seal is an important partof car powertrain.This paper presents an example of oil seal tooling design with low quality and cost.The design is applicable and the cost is low.At the same time it can well ensure the perpendicularity between oil sealand assembly parts.

oil seal,transmission assembly,tooling design

U472.41

A

1672-1152（2017）02-0071-02

10.16525/j.cnki.cn14-1167/tf.2017.02.27

2016-12-19

劉福軍（1983—），男，山西懷仁人，本科，2008年畢業(yè)于燕山大學(xué)，現(xiàn)就職于中國重汽集團大同齒輪有限公司總成裝配部，從事裝配工藝設(shè)計，工程師。