馬艷萍,郭輝,何多政,沈勇
(中航飛機(jī)起落架有限責(zé)任公司,陜西漢中 723003)
RWG軸承(結(jié)構(gòu)如圖1左)安裝與固定時,一端突緣倒角與工件孔倒角配合,另一端采用外圈V形槽翻邊收口安裝與固定方式。由于RWG軸承外圈45°倒角均比產(chǎn)品內(nèi)孔倒角徑向(與軸向)大0.1~0.3 mm。按照企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)成熟的工藝方法和試驗參數(shù)直接對RWG軸承安裝與固定,頻繁出現(xiàn)軸承內(nèi)圈抱死現(xiàn)象。雖然有些軸承無載啟動力矩滿足設(shè)計要求,但軸向推出力位移量超出規(guī)范限制,采用傳統(tǒng)軸承固定工裝還存在軸承外圈翻邊與工件內(nèi)孔倒角部位貼合不理想問題。目前相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對于殼體上無專用溝槽類型的軸承在孔內(nèi)固定方法包括用固定模收壓殼體、用固定模收壓軸承和滾輪滾壓軸承收口這3類軸承固定方式,部分軸承固定與安裝無相關(guān)參數(shù)。如何確定軸承初始收壓力值,是規(guī)范軸承固定與安裝的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)[1-3]。
圖1 RWG軸承及固定與安裝示意圖
常規(guī)軸承固定可采用固定模定力收壓殼體方式,壓力源用數(shù)顯壓力機(jī)。固定模收壓工裝一般由上模、芯軸、下模三部分組成(如圖2)。軸承收壓時,在壓力機(jī)工作平臺固定安裝好下模,工件殼體穿過芯軸水平放置于下模上,啟動數(shù)顯壓力機(jī),隨著壓力柱塞的直線運動,上模逐漸將固定收口壓力施加至軸承外圈上,引起外圈環(huán)形區(qū)域外側(cè)塑形形變,材料翻至工件殼體上,實現(xiàn)軸承收壓固定。
圖2 原固定模收壓方式
采用常規(guī)固定模定力收壓殼體方式對WRG軸承收口存在翻邊貼合度差的問題,且軸承固定后性能指標(biāo)超出行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)通用要求。為確保軸承固定后,軸承翻邊與殼體孔壁完美貼合。根據(jù)RWG軸承特點,可采用第一次收口保證軸承V形槽翻邊質(zhì)量,第二次收口解決軸承V形槽翻邊后與工件倒角貼合度問題。
1.2.1 第一次收口固定
第一次收口固定方式類似于常規(guī)軸承固定方式,工裝收口處直徑與軸承V形槽直徑相同,適當(dāng)減小固定模收壓工裝收口處外翻傾斜角,將外翻傾斜角由60°調(diào)整為52°,利于提高軸承V形槽的翻邊質(zhì)量。
1.2.2 第二次收口固定
第二次收口固定依然類似于常規(guī)軸承固定方式,工裝收口處直徑略大于軸承V形槽直徑,并增大常規(guī)固定模收壓工裝收口處外翻傾斜角,將外翻傾斜角60°增大至70°,利于軸承V形槽的翻邊與工件倒角的貼合。
1.3新固定模收壓工裝
新固定模收壓工裝在傳統(tǒng)工裝的基礎(chǔ)上,將一套固定模收壓工裝的上模拆解為兩套上模工裝,其余固定模收壓工裝部件與傳統(tǒng)工裝部件結(jié)構(gòu)相似,差異僅在于收口上模刀刃外側(cè)傾斜角的不同。新固定模收壓工裝的2個上模刀刃外側(cè)角度和刀刃環(huán)形部分直徑如表1所示。
表1 優(yōu)化收口角度和直徑對照表
新固定模定力收壓殼體工裝(如圖3)由底座、收口下模、收口上模、緩沖彈簧4部分組成,其中收口下模安裝在底座的階梯孔中。緩沖彈簧一端緊固在底座上,另一端裝在收口下模的一端孔中,保證在加載力時固定模的下模可沿底座軸向滑動。固定模的上模大端面一側(cè)安裝固定在壓力機(jī)的壓頭上,一端穿過收口下模芯軸,壓在工件殼體中的軸承外圈上[4]。
圖3 新固定模定力收壓殼體工裝
與傳統(tǒng)采用芯軸導(dǎo)引的固定模定力收壓殼體工裝相比,加載的力逐步增大至收口力值,力值變化平穩(wěn),無剛性沖擊,收壓質(zhì)量更加穩(wěn)定。
已納入標(biāo)準(zhǔn)(行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或研究所標(biāo)準(zhǔn))中的RWG軸承,按標(biāo)準(zhǔn)推薦收口壓力范圍進(jìn)行軸承收口試驗,確定最終收口壓力值。未納入規(guī)范的RWG軸承,可根據(jù)經(jīng)驗逐步確定軸承壓裝壓力值。傳統(tǒng)軸承收壓的壓裝鉚合壓力經(jīng)驗計算公式:壓裝鉚合壓力=軸承外徑×壓力系數(shù)。表2為軸承或殼體V形槽類型確定表,表3為軸承收口壓力系數(shù)確定表。RWG軸承固定分為兩次,第一次固定收口保證翻邊質(zhì)量,F(xiàn)1min=軸承外徑×壓力系數(shù),第二次固定收口保證倒角貼合,F(xiàn)2min=F1min/2。對于具體的某一款RWG軸承,結(jié)合表2和3可分別計算出RWG軸承兩次壓裝鉚合壓力值,再經(jīng)工藝試驗確定最優(yōu)范圍[5]。
表2 軸承收口鉚合壓力系數(shù)確定表
表3 軸承或殼體V形槽類型確定表
以未納入規(guī)范的RWG軸承60-6982固定收口力大小的確定為案例進(jìn)行講解,其他RWG軸承均可參照開展確定固定收口力參數(shù)的工藝試驗。
按照軸承與工件尺寸配合間隙每遞增0.005 mm,壓配1組收口試件進(jìn)行試驗方案策劃,收口壓力試驗如表4所示。
表4 收口壓力試驗
由壓裝試驗知:當(dāng)RWG軸承第一次固定收口采用450 kN,第二次固定收口采用240 kN壓力時,無載啟動力矩和軸向推出力合格,且收口狀態(tài)良好。RWG軸承由原來的一套收口工裝改為兩套收口工裝,軸承外圈與工件殼體緊密貼合。軸承收壓參數(shù)即為:F1收口=450 kN,F(xiàn)2收口=240 kN。
RWG軸承受其結(jié)構(gòu)尺寸影響,無法按傳統(tǒng)軸承固定方法和收口力進(jìn)行軸承的安裝與固定。為此,結(jié)合公司軸承固定與安裝豐富經(jīng)驗與理論研究,提出了RWG軸承固定方法,設(shè)計了固定模收壓工裝結(jié)構(gòu),并詳細(xì)介紹了固定收口力由經(jīng)驗公式與固定收口力工藝試驗綜合確定收壓參數(shù)的工藝方法及試驗步驟。該方法為未納入軸承安裝與固定標(biāo)準(zhǔn)的軸承壓裝參數(shù)確定提供一套有效方案。本文開展的工藝研究工作,可作為軸承規(guī)范化作業(yè)的指導(dǎo)和依據(jù)。