曹 俊 邢 磊 杜 偉 張明明 王從福 王鑫哲

（山東華成中德傳動(dòng)設(shè)備有限公司，淄博 255200）

在工業(yè)齒輪箱中，滾動(dòng)軸承具有摩擦小、負(fù)載運(yùn)行能力高、啟動(dòng)扭矩低、潤(rùn)滑簡(jiǎn)單、在斷續(xù)工作中無(wú)啟動(dòng)問(wèn)題以及滑動(dòng)軸承對(duì)中不敏感等優(yōu)勢(shì)[1]。圓錐滾子軸承可以承受徑向力和軸向力，還可以組合使用減小軸承的跨距，因此其標(biāo)準(zhǔn)系列的軸承可以應(yīng)用在大多數(shù)場(chǎng)合[2]。但是，圓錐滾子軸承徑向游隙和軸向游隙的調(diào)整是通過(guò)調(diào)整軸向尺寸公差來(lái)實(shí)現(xiàn)，而在實(shí)際調(diào)整過(guò)程中大多采用磨削調(diào)整套的厚度和重新加工軸承端蓋的止口深度來(lái)保證軸向尺寸公差，既無(wú)法保證裝配精度，也降低了裝配效率。因此，本文介紹了一種組合調(diào)整墊，通過(guò)不同厚度的組合調(diào)整墊來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能，既保證了裝配精度也提高了裝配效率，具有較大的市場(chǎng)價(jià)值。

1 工業(yè)齒輪箱軸向游隙常用調(diào)整結(jié)構(gòu)

圖1為單級(jí)圓柱齒輪箱的裝配示意圖。軸承的徑向游隙和軸向游隙主要通過(guò)磨削調(diào)整套的厚度來(lái)實(shí)現(xiàn)。

圖1 單級(jí)圓柱齒輪箱的裝配示意圖

由圖1可知，輸入軸和輸出軸均采用了單列圓錐滾子軸承，通過(guò)面對(duì)面的布置形式減小了軸承的跨距，從而提高了軸的剛性。軸承的軸向尺寸主要通過(guò)輸入端蓋、調(diào)整套1、齒輪軸、軸承1、箱體、軸承2以及調(diào)整套2來(lái)控制。設(shè)計(jì)中，調(diào)整套的設(shè)計(jì)厚度為15mm，考慮加工中會(huì)留出的0.5mm余量，厚度為15.5mm。在裝配過(guò)程中，根據(jù)箱體端面至軸承2的距離來(lái)磨削調(diào)整套2。例如，箱體端面至軸承2外圈的距離為15.35mm，需要將調(diào)整套2的厚度在磨床上磨削0.15mm。同理，需要根據(jù)箱體端面至軸承1外圈端面的距離來(lái)磨削調(diào)整套1。磨削加工可以保證兩端面的平行度，但是調(diào)整套會(huì)增加磨床的工時(shí)。每個(gè)軸上有兩個(gè)調(diào)整套，不僅增加了磨床的工時(shí)消耗，還嚴(yán)重降低了裝配效率。該問(wèn)題在多級(jí)傳動(dòng)的齒輪箱中更加凸顯，降低了企業(yè)效益。

圖2為二級(jí)圓柱齒輪箱的裝配示意圖，輸出軸承的徑向游隙和軸向游隙主要通過(guò)重新加工軸承端蓋的止口深度來(lái)實(shí)現(xiàn)。

由圖2可知，輸出軸均采用單列圓錐滾子軸承。軸承的軸向尺寸主要通過(guò)端蓋1、軸承1、箱體、輸出軸、軸承2以及端蓋2來(lái)控制。根據(jù)設(shè)計(jì)，端蓋2的止口深度為15mm，考慮加工中會(huì)留出0.5mm的余量，總的深度為15.5mm。在裝配過(guò)程中，根據(jù)箱體端面至軸承2的距離來(lái)重新加工止口深度。例如，箱體端面至軸承2外圈的距離為15.35mm，需要在車(chē)床上重新裝夾端蓋2，并將止口深度加工至15.35mm。二次定位裝夾會(huì)降低止口端面與止口外圓的垂直度精度，即無(wú)法保證軸承外圈的預(yù)緊力，降低了軸承的裝配精度。此外，由于重新加工端蓋需要占用車(chē)床的工時(shí)，大大降低了裝配效率。

圖2 二級(jí)圓柱齒輪箱的裝配示意圖

2 工業(yè)齒輪箱軸向游隙優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)

圖3為單級(jí)圓柱齒輪箱的裝配示意圖（含調(diào)整墊）。軸承的徑向游隙和軸向游隙主要通過(guò)組合調(diào)整墊的厚度來(lái)實(shí)現(xiàn)。

圖3 單級(jí)圓柱齒輪箱的裝配示意圖（含調(diào)整墊）

由圖3可知，輸入軸軸承的軸向尺寸主要通過(guò)輸入端蓋、調(diào)整套1、調(diào)整墊1、齒輪軸、軸承1、箱體、軸承2、調(diào)整套2以及調(diào)整墊2來(lái)控制。設(shè)計(jì)中，調(diào)整套的設(shè)計(jì)厚度為14mm，同時(shí)會(huì)設(shè)計(jì)不同厚度的調(diào)整墊，如0.5mm、0.4mm、0.3mm、0.1mm以及0.05mm的調(diào)整墊。在裝配過(guò)程中，根據(jù)箱體端面至軸承2的距離來(lái)選取不同厚度的調(diào)整墊。例如，箱體端面至軸承2外圈的距離為15.35mm，可以選取2個(gè)0.5mm、1個(gè)0.3mm和1個(gè)0.05mm的調(diào)整墊，并將它們組合使用。該方法減去了磨床磨削調(diào)整套的工時(shí)，提高了齒輪箱的裝配效率和企業(yè)效益。

圖4為二級(jí)圓柱齒輪箱的裝配示意圖（含調(diào)整墊）。輸出軸承的徑向游隙和軸向游隙主要通過(guò)組合調(diào)整墊的厚度來(lái)實(shí)現(xiàn)。

圖4 單級(jí)圓柱齒輪箱的裝配示意圖（含調(diào)整墊）

由圖4可知，輸出軸均采用單列圓錐滾子軸承。軸承的軸向尺寸主要通過(guò)端蓋1、調(diào)整墊1、軸承1、箱體、輸出軸、軸承2、調(diào)整墊2以及端蓋2來(lái)控制。根據(jù)設(shè)計(jì)，端蓋2的止口深度為14mm，同時(shí)會(huì)設(shè)計(jì)不同厚度的調(diào)整墊2，如0.5mm、0.4mm、0.3mm、0.1mm和0.05mm的調(diào)整墊[3]。在裝配過(guò)程中，測(cè)量箱體端面至軸承2的距離為15.3mm，可以選取2個(gè)0.5mm和1個(gè)0.3mm的調(diào)整墊，并將它們組合使用。該方法不僅保證了裝配的精度，還提高了裝配 效率。

通過(guò)上述分析，圓錐滾子軸承的游隙可以通過(guò)組合調(diào)整墊的厚度進(jìn)行調(diào)整。這種方法可保證裝配質(zhì)量，且安裝效率高，適用于大型齒輪箱生產(chǎn)廠家。由于軸承的型號(hào)應(yīng)用較多且會(huì)交叉使用，因此可以根據(jù)軸承的外徑設(shè)計(jì)調(diào)整墊的型號(hào)，并根據(jù)不同箱體的軸向游隙設(shè)計(jì)不同厚度的調(diào)整墊[4]，使得同一調(diào)整墊可以應(yīng)用于不同的箱體，且可以通過(guò)組合相同外徑不同厚度的調(diào)整墊來(lái)滿足不同箱體的要求。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)分析和比較，相比磨削調(diào)整套厚度和重新加工端蓋止口深度，組合調(diào)整墊在裝配精度和裝配效率上更具優(yōu)勢(shì)，給企業(yè)帶來(lái)了良好的經(jīng)濟(jì)效率。