RWG轴承的一种安装与固定方法
2021-07-15马艳萍郭辉何多政沈勇
马艳萍,郭辉,何多政,沈勇
(中航飞机起落架有限责任公司,陕西汉中 723003)
0 引言
RWG轴承(结构如图1左)安装与固定时,一端突缘倒角与工件孔倒角配合,另一端采用外圈V形槽翻边收口安装与固定方式。由于RWG轴承外圈45°倒角均比产品内孔倒角径向(与轴向)大0.1~0.3 mm。按照企业标准成熟的工艺方法和试验参数直接对RWG轴承安装与固定,频繁出现轴承内圈抱死现象。虽然有些轴承无载启动力矩满足设计要求,但轴向推出力位移量超出规范限制,采用传统轴承固定工装还存在轴承外圈翻边与工件内孔倒角部位贴合不理想问题。目前相关标准对于壳体上无专用沟槽类型的轴承在孔内固定方法包括用固定模收压壳体、用固定模收压轴承和滚轮滚压轴承收口这3类轴承固定方式,部分轴承固定与安装无相关参数。如何确定轴承初始收压力值,是规范轴承固定与安装的一个关键环节[1-3]。
图1 RWG轴承及固定与安装示意图
1 RWG的轴承固定方法
1.1 常规轴承固定方法
常规轴承固定可采用固定模定力收压壳体方式,压力源用数显压力机。固定模收压工装一般由上模、芯轴、下模三部分组成(如图2)。轴承收压时,在压力机工作平台固定安装好下模,工件壳体穿过芯轴水平放置于下模上,启动数显压力机,随着压力柱塞的直线运动,上模逐渐将固定收口压力施加至轴承外圈上,引起外圈环形区域外侧塑形形变,材料翻至工件壳体上,实现轴承收压固定。
图2 原固定模收压方式
1.2 RWG轴承固定方法
采用常规固定模定力收压壳体方式对WRG轴承收口存在翻边贴合度差的问题,且轴承固定后性能指标超出行业标准和企业标准通用要求。为确保轴承固定后,轴承翻边与壳体孔壁完美贴合。根据RWG轴承特点,可采用第一次收口保证轴承V形槽翻边质量,第二次收口解决轴承V形槽翻边后与工件倒角贴合度问题。
1.2.1 第一次收口固定
第一次收口固定方式类似于常规轴承固定方式,工装收口处直径与轴承V形槽直径相同,适当减小固定模收压工装收口处外翻倾斜角,将外翻倾斜角由60°调整为52°,利于提高轴承V形槽的翻边质量。
1.2.2 第二次收口固定
第二次收口固定依然类似于常规轴承固定方式,工装收口处直径略大于轴承V形槽直径,并增大常规固定模收压工装收口处外翻倾斜角,将外翻倾斜角60°增大至70°,利于轴承V形槽的翻边与工件倒角的贴合。
1.3新固定模收压工装
新固定模收压工装在传统工装的基础上,将一套固定模收压工装的上模拆解为两套上模工装,其余固定模收压工装部件与传统工装部件结构相似,差异仅在于收口上模刀刃外侧倾斜角的不同。新固定模收压工装的2个上模刀刃外侧角度和刀刃环形部分直径如表1所示。
表1 优化收口角度和直径对照表
新固定模定力收压壳体工装(如图3)由底座、收口下模、收口上模、缓冲弹簧4部分组成,其中收口下模安装在底座的阶梯孔中。缓冲弹簧一端紧固在底座上,另一端装在收口下模的一端孔中,保证在加载力时固定模的下模可沿底座轴向滑动。固定模的上模大端面一侧安装固定在压力机的压头上,一端穿过收口下模芯轴,压在工件壳体中的轴承外圈上[4]。
图3 新固定模定力收压壳体工装
与传统采用芯轴导引的固定模定力收压壳体工装相比,加载的力逐步增大至收口力值,力值变化平稳,无刚性冲击,收压质量更加稳定。
2 RWG轴承固定收口力的确定
已纳入标准(行业标准、企业标准或研究所标准)中的RWG轴承,按标准推荐收口压力范围进行轴承收口试验,确定最终收口压力值。未纳入规范的RWG轴承,可根据经验逐步确定轴承压装压力值。传统轴承收压的压装铆合压力经验计算公式:压装铆合压力=轴承外径×压力系数。表2为轴承或壳体V形槽类型确定表,表3为轴承收口压力系数确定表。RWG轴承固定分为两次,第一次固定收口保证翻边质量,F1min=轴承外径×压力系数,第二次固定收口保证倒角贴合,F2min=F1min/2。对于具体的某一款RWG轴承,结合表2和3可分别计算出RWG轴承两次压装铆合压力值,再经工艺试验确定最优范围[5]。
表2 轴承收口铆合压力系数确定表
表3 轴承或壳体V形槽类型确定表
3 固定收口力工艺试验
以未纳入规范的RWG轴承60-6982固定收口力大小的确定为案例进行讲解,其他RWG轴承均可参照开展确定固定收口力参数的工艺试验。
3.1 固定收口力的确定
3.2 收口工装
3.3 收口压力试验
按照轴承与工件尺寸配合间隙每递增0.005 mm,压配1组收口试件进行试验方案策划,收口压力试验如表4所示。
表4 收口压力试验
由压装试验知:当RWG轴承第一次固定收口采用450 kN,第二次固定收口采用240 kN压力时,无载启动力矩和轴向推出力合格,且收口状态良好。RWG轴承由原来的一套收口工装改为两套收口工装,轴承外圈与工件壳体紧密贴合。轴承收压参数即为:F1收口=450 kN,F2收口=240 kN。
4 结语
RWG轴承受其结构尺寸影响,无法按传统轴承固定方法和收口力进行轴承的安装与固定。为此,结合公司轴承固定与安装丰富经验与理论研究,提出了RWG轴承固定方法,设计了固定模收压工装结构,并详细介绍了固定收口力由经验公式与固定收口力工艺试验综合确定收压参数的工艺方法及试验步骤。该方法为未纳入轴承安装与固定标准的轴承压装参数确定提供一套有效方案。本文开展的工艺研究工作,可作为轴承规范化作业的指导和依据。