王金興
遼寧曙光汽車集團股份有限公司 遼寧丹東 118001
現(xiàn)階段,很多汽車的驅動橋總成在使用過程中出現(xiàn)異響、漏油及發(fā)熱等問題,而汽車驅動橋總成作為汽車重要的四大組成要素之一,其質量的好壞在很大程度上影響了整車的使用。為保障驅動橋總成裝配質量,防止不合格產品流入市場,現(xiàn)階段工藝上要求在驅動橋總成裝配完成后需在磨合設備上進行運轉檢測作為其終檢工序。
鑒于上述因素,同時,為了降低企業(yè)投入成本,通過生產現(xiàn)場大量工藝試驗,自行設計制作了一臺電驅動后橋磨合測試設備(見圖1),可有效地對電驅動后橋內部結構及齒輪嚙合情況進行檢測,繼而對裝配工藝及裝配方法進行判斷分析,降低故障率,改善電驅動后橋使用性能,節(jié)約生產成本。
圖1 平行軸式電驅動后橋磨合設備整體結構示意
通過對平行軸式電驅動后橋結構進行分析,由于平行軸式電驅動后橋扭矩輸入端為花鍵軸,且花鍵軸軸線與橋殼管軸線平行,為此考慮采用動力驅動與橋殼軸管平行布置。平行軸式電驅動后橋示意如圖2所示。
圖2 平行軸式電驅動后橋
將電驅動后橋吊裝到定位工作臺,給電驅動后橋內部加注齒輪油后,磨合設備通過變頻調速電動機以一定的轉速傳遞動力給電驅動后橋,帶動電驅動后橋進行正、反旋轉,在磨合的過程中檢測電驅動后橋在使用過程中是否出現(xiàn)異響、漏油及發(fā)熱等一系列問題。
平行軸式電驅動后橋磨合設備主要是由組合床身、旋轉定心機構、驅動機構、液壓泵站及控制系統(tǒng)等組成(見圖3)。該設備結構簡單,采用氣動夾緊,PLC控制,設備具有簡易防護功能。磨合檢測全過程中,除上下工件和連接加注油管需人工輔助以外,其他均為自動完成。
圖3 設備簡圖
(1)組合床身 組合床身由底座、V形支撐座、加緊機構等零部件組成。底座采用高強度鑄鐵HT250鑄造而成,結構緊湊,剛性、穩(wěn)定性好,工作臺面上帶有T形槽。V形支撐座安裝在工作臺面上的T形槽上,在長度方向上可進行調整。加緊機構則是由氣缸帶動實現(xiàn)工件的裝夾動作。
(2)旋轉定心機構 旋轉定心機構安裝在直線滑軌上,主要由花鍵套、板彈簧聯(lián)軸器及旋轉裝置等零部件組成?;ㄦI套與減速器輸入軸端花鍵連接傳遞動力,花鍵套是通過板彈簧聯(lián)軸器與旋轉裝置相連接。旋轉裝置中采用雙列角接觸球軸承,有效消除了回轉間隙,使旋轉軸回轉更均勻。
(3)驅動機構 驅動機構是由變頻電動機和可伸縮式萬向聯(lián)軸器組成。變頻電動機通過萬向聯(lián)軸器連接與旋轉自定心機構相連接,以一定的轉速傳遞動力給電驅動后橋,帶動電驅動后橋旋轉。
(4)液壓泵站 液壓泵站是由電動機泵組、電磁閥、壓力表、液位計及油箱等零部件組成。液壓泵站是用于在電驅動后橋磨合設備工作時,向橋殼內腔加注齒輪油,防止磨合過程中齒輪齒面磨損、擦傷、燒結等,延長使用壽命,加注的齒輪油牌號為:GL-5 85W/90。
(5)控制系統(tǒng) 控制系統(tǒng)采用三菱FX系列PLC+三菱HMI。PLC負責控制設備的傳感器信號采集、電磁閥及電動機的邏輯動作,HMI負責顯示設備的工作狀態(tài)、報警信息及數(shù)據(jù)等信息。在手動模式時可以控制各執(zhí)行元件的動作,干涉機構具有互鎖保護。
通過人機界面可以方便地更改參數(shù)和狀態(tài)轉換,人機界面具有工藝參數(shù)鎖定功能,并設置不同層次密碼,保證按工藝規(guī)范執(zhí)行。
首先人工將工件放入V形定位機構內確認后橋殼兩端中心高度一致,然后將注油管插入橋殼內腔。按下啟動按鈕,夾緊氣缸A啟動,將工件進行夾緊。夾緊氣缸A夾緊到位后,注油泵開始工作,給電驅動后橋進行自動注油,注油200mL后(時間控制)停止注油。然后主軸開始低速旋轉,推力氣缸B緩慢帶動主軸箱向前移動,主軸箱前端連接盤與工件緩慢摩擦接觸,防轉銷進入工件后,開始加速到2500r/min,在達到2500r/min時,持續(xù)工作15s,然后減速至0,停止3s后,反轉進行加速至2500r/min,持續(xù)工作15s,然后減速至0,主軸停止轉動,推力氣缸B后退,后移至初始位置。夾緊氣缸A松開,人工取下工件。按此循環(huán)此進行。
通過多次進行優(yōu)化,改進設計,目前,該磨合設備已在生產線中批量使用。電驅動后橋通過磨合設備進行檢測后,可有效地對平行軸式電驅動后橋內部結構及齒輪嚙合情況進行檢測分析,降低了出廠故障率,節(jié)約了售后成本。