調(diào)心滾子軸承裝配方法的改進探索

孫艷平

摘　要：從目前實際應(yīng)用的狀況看來，國內(nèi)的調(diào)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(jīng)在當前的工業(yè)信息化大環(huán)境下顯得稍顯落后。因此就需要對調(diào)心滾子軸承裝配方法進行改進，結(jié)合實際應(yīng)用場合的效率要求以及精度要求來進行優(yōu)化升級，以此來滿足當代軸承裝配的生產(chǎn)要求。

關(guān)鍵詞：調(diào)心滾子軸承；裝配；改進

我國正處在產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要階段，提高調(diào)心滾子軸承裝配方法效果，具有較強的現(xiàn)實意義，有利于提高相關(guān)機械的載荷能力、穩(wěn)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(diào)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(yè)未來發(fā)展的需求。

1　關(guān)于調(diào)心滾子軸承裝配方法的概述

從物理組成的角度看來，調(diào)心滾子軸承可以分為兩組對稱安裝的鼓形滾子。從實際應(yīng)用場合來看，能夠有效地克服重荷載環(huán)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(yīng)用。由于具有對稱的滾子結(jié)構(gòu)，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(nèi)都越來越注重軸承的精度，這也成為了衡量一個國家工業(yè)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(tǒng)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(yè)技術(shù)比較發(fā)達的西方國家，已經(jīng)針對軸承的自動裝配過程開展了大量研究，并且已經(jīng)建立了相應(yīng)的自動裝配生產(chǎn)線。但是國內(nèi)由于技術(shù)的限制以及對這方面的研發(fā)資源投入比較少，資源投入比較少，導致國內(nèi)的調(diào)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(chǎn)線，實現(xiàn)了生產(chǎn)、裝配、檢測一體化模式，生產(chǎn)效率十分高。

在裝配調(diào)心滾子軸承時，滾子以及軸承內(nèi)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(yǎng)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(jīng)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(shè)計方案

2.1 現(xiàn)行的裝配方法

目前企業(yè)在裝配軸承時，主要是通過小型吊運機來對軸承內(nèi)圈的位置進行控制，然后將滾子放到預(yù)期的保持架上。緊接著對軸承外圈進行調(diào)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(zhuǎn)，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(diào)整內(nèi)圈的傾斜角度，使得內(nèi)圈和外圈保持平行的關(guān)系[1]，至此就已經(jīng)完成了整個裝配過程?？紤]到實際應(yīng)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(xiàn)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(tài)，那么就極有可能會出現(xiàn)碰上滾子和溝道的情況，一旦應(yīng)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(xiàn)漏裝的可能性，因此可以斷定傳統(tǒng)的人工裝配方法存在較大誤差。

2.2 改進標準

在已經(jīng)明確了現(xiàn)行的調(diào)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(yīng)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(shè)備要能夠?qū)崿F(xiàn)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(jù)裝配的需求進行切換。第二點則是設(shè)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(shè)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(shè)備要滿足調(diào)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?qū)崿F(xiàn)自動上?，完成整個自動控制過程。當設(shè)備檢測到袋裝陪內(nèi)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(gòu)的設(shè)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(gòu)將軸承運輸?shù)较乱还ば虻墓ぷ鲄^(qū)域。這一過程需要綜合使用機械、電氣以及控制相關(guān)專業(yè)知識。

2.3 設(shè)計方案

在自動上料部分中，目前已經(jīng)有很多工業(yè)場合的流水線能夠?qū)崿F(xiàn)自動化上料，因此這部分經(jīng)驗可以直接根據(jù)設(shè)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(xié)調(diào)，避免出現(xiàn)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(xiàn)碰撞的情況。頭層外徑一般比較大，要確保上料穩(wěn)定，不能夠影響到下一階段的各個工序。

在定位機構(gòu)中，主要承擔的工作是能夠?qū)⒋庸さ牧慵约案黜椊M件移動到已經(jīng)設(shè)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(chǎn)生較大的誤差。定位機構(gòu)中需要對軸承內(nèi)圈和外圈進行定位和夾緊，內(nèi)圈定位和外圈定位需要在空間上保持契合關(guān)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(gòu)中，直接關(guān)乎到整個系統(tǒng)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(shù)據(jù)信息，根據(jù)這些數(shù)據(jù)信息分析得到整個裝配過程的實際狀況，以便進行設(shè)備的自我監(jiān)控和實時檢測。然后通過已經(jīng)設(shè)定好的控制程序來進行控制，將相應(yīng)的命令傳送到執(zhí)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(shù)。

在裝配裝置中，需要實現(xiàn)動作的連續(xù)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(fā)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(xiàn)了手工裝