購買設(shè)計(jì)請充值后下載，，資源目錄下的文件所見即所得，都可以點(diǎn)開預(yù)覽，，資料完整，充值下載可得到資源目錄里的所有文件。。?！咀ⅰ浚篸wg后綴為CAD圖紙，doc,docx為WORD文檔，原稿無水印，可編輯。。。具體請見文件預(yù)覽，有不明白之處，可咨詢QQ:12401814
存檔編碼：無無錫錫太太湖湖學(xué)學(xué)院院 2013 屆屆畢畢業(yè)業(yè)作作業(yè)業(yè)周周次次進(jìn)進(jìn)度度計(jì)計(jì)劃劃、檢檢查查落落實(shí)實(shí)表表 系別：信機(jī)系 班級(jí)：機(jī)械94 學(xué)生姓名：黃雨末 課題（設(shè)計(jì)）名稱：汽車變速器軸承的專用壓裝裝置設(shè)計(jì) 開始日期：2012年11月12日周次起止日期工作計(jì)劃、進(jìn)度每周主要完成內(nèi)容存在問題、改進(jìn)方法指導(dǎo)教師意見并簽字備 注1-32012年11月12日-2012年12月2日教師下達(dá)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)，學(xué)生初步閱讀資料，完成畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告。按照任務(wù)書要求查閱論文相關(guān)參考資料，消化這些資料，做好準(zhǔn)備工作。存在問題：對關(guān)于汽車變速器，軸承以及壓機(jī)的認(rèn)識(shí)還不夠。借閱相關(guān)書籍，上網(wǎng)查找有關(guān)資料。改進(jìn)方法：在指導(dǎo)老師的幫助下，對課題有較深的了解。4-102012年12月3日-2013年1月20日在教師的指導(dǎo)下完成畢業(yè)實(shí)訓(xùn),同時(shí)搜集相關(guān)資料。機(jī)械設(shè)計(jì)綜合實(shí)訓(xùn)，初期完成畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告。存在問題：機(jī)械部件設(shè)計(jì)不夠完善，缺少經(jīng)驗(yàn)。改進(jìn)方法：了解機(jī)械設(shè)計(jì)的詳細(xì)過程。11-122013年1月21日-3月1日在教師指導(dǎo)下完成畢業(yè)實(shí)習(xí),同時(shí)搜集相關(guān)資料。相關(guān)機(jī)械制造廠實(shí)習(xí)，了解本專業(yè)的實(shí)踐知識(shí)存在問題：沒有實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)的經(jīng)驗(yàn)，無法將課本知融會(huì)貫通。改進(jìn)方法：認(rèn)真參與工作，虛心求教。132013年3月4日-3月8日查閱參考資料。初步整理資料準(zhǔn)備撰寫論文。查閱與設(shè)計(jì)有關(guān)的參考資料。開始撰寫論文。存在問題：查閱資料相關(guān)度小，無法滿足要求。改進(jìn)方法：利用空余時(shí)間，去圖書館查找相關(guān)資料，在網(wǎng)上查找相關(guān)文獻(xiàn)。142013年3月11日-3月15日搜集相關(guān)外文資料。初步撰寫論文。翻譯機(jī)械方面的外文資料。開始撰寫論文。存在問題：專業(yè)英文水平較低，無法正確翻譯專業(yè)詞匯。改進(jìn)方法：借助一些翻譯軟件、專業(yè)字典幫助翻譯提高翻譯準(zhǔn)確性性。152013年3月18日-3月22日設(shè)計(jì)軸承壓機(jī)的傳動(dòng)方式，初步完成論文。分析已有的軸承壓機(jī)結(jié)構(gòu)，查閱相關(guān)資料，根據(jù)實(shí)際選擇。存在問題：缺乏設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，傳動(dòng)方式不合理。改進(jìn)方法：重新確立合理的傳動(dòng)方案。162013年3月25日-3月29日繪圖。初步繪制裝配圖,完成零部件的繪圖工作。存在問題：零部件設(shè)計(jì)有錯(cuò)誤。改進(jìn)方法：重新設(shè)計(jì)校核并繪制相關(guān)部件。172013年4月1日-4月5日繪圖。初步繪制裝配圖,完成零部件的繪圖工作。存在問題：不能完全體現(xiàn)車庫傳動(dòng)細(xì)節(jié)。改進(jìn)方法：繪制局部視圖，體現(xiàn)傳動(dòng)過程。182013年4月8日-4月12日根據(jù)初步完成的裝配圖進(jìn)行結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算。對主要零件結(jié)構(gòu)和尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)和計(jì)算存在問題：主體框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，無法承受載荷。改進(jìn)方法：認(rèn)真查閱各方面資料，重新校核計(jì)算。192013年4月15日-4月20日繪制完整裝配圖。修改完成裝配圖存在問題：不能完全體現(xiàn)車庫傳動(dòng)細(xì)節(jié)。改進(jìn)方法：繪制局部視圖，體現(xiàn)傳動(dòng)過程。202013年4月22日-4月27日繪制零件圖。繪制零件圖。存在問題：部分尺寸不配合。改進(jìn)方法：檢查整體結(jié)構(gòu)，作出調(diào)整。212013年4月29日-5月3日繪制零件圖繪制零件圖。存在問題：部分尺寸不配合。改進(jìn)方法：檢查整體結(jié)構(gòu)，作出調(diào)整。222013年5月6日-5月10日設(shè)計(jì)說明書（論文）、摘要和小結(jié)編寫完成設(shè)計(jì)說明書（論文）、摘要和小結(jié)存在問題：說明書的格式不規(guī)范，摘要不合理要求等。改進(jìn)方法：根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)的規(guī)范要求更改，重新按要求編寫摘要。23-242013年5月13日-5月20日修改設(shè)計(jì)說明書（論文）格式上交資料、準(zhǔn)備答辯整理全部相關(guān)文件，重新命名等，交給教師審核。存在問題：附錄格式不規(guī)范，摘要英文不合理要求等。改進(jìn)方法：根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)的規(guī)范要求更改。說明：1、“工作計(jì)劃、進(jìn)度”、“指導(dǎo)教師意見并簽字”由指導(dǎo)教師填寫，“每周主要完成內(nèi)容”，“存在問題、改進(jìn)方法”由學(xué)生填寫。2、本表由各系妥善歸檔，保存?zhèn)洳?。周次起止日期工作?jì)劃、進(jìn)度每周主要完成內(nèi)容存在問題、改進(jìn)方法指導(dǎo)教師意見并簽字備 注無錫太湖學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
誠 信 承 諾 書
本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 汽車變速箱軸承專用壓裝裝置的設(shè)計(jì) 是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的成果，其內(nèi)容除了在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中特別加以標(biāo)注引用，表示致謝的內(nèi)容外，本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）不包含任何其他個(gè)人、集體已發(fā)表或撰寫的成果作品。
班 級(jí)： 機(jī)械94
學(xué) 號(hào)： 0923198
作者姓名：
2013 年 5 月 25 日
無 錫 太 湖 學(xué) 院 信 機(jī) 系 機(jī) 電 一 體 化 專 業(yè) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 論 文 任 務(wù) 書 一、題目及專題： 1、題目 汽車變速箱軸承專用壓裝裝置設(shè)計(jì) 2、專題 二、課題來源及選題依據(jù) 本課題來源于儀征某設(shè)備維修有限公司。本次設(shè)計(jì)的汽車變速器軸承的 專用壓機(jī)主要用于汽車 4S 店維修汽車變速器，對軸承拆卸后的重新壓裝。 軸承是變速箱的重要部件之一，為了使軸套與軸之間嚴(yán)格定位，滾動(dòng)軸 承與軸及軸承座孔間需要采用過盈配合，而過盈安裝及其預(yù)緊力，不僅對軸 承的定位、旋轉(zhuǎn)精度及軸承的游隙有影響，還對滾動(dòng)軸承的接觸角、軸承剛 度、軸承內(nèi)部的載荷分布及摩擦力等產(chǎn)生影響，所以軸承壓裝過程直接影響 變速箱的使用壽命。為了達(dá)到使軸承在變速箱內(nèi)發(fā)揮到極佳的狀態(tài)的目的， 需設(shè)計(jì)一變速箱軸承的專用壓裝裝置，即設(shè)計(jì)一能在無縫鋼管兩端均勻壓入 二軸套，且要保證二軸套的相對位置的壓裝裝置，軸套壓到底后，還需要在 相應(yīng)位置鉆攻螺孔，壓裝裝置的設(shè)計(jì)主要是為了保證軸承能夠正確的安裝， 從而使車輛正常工作，使車輛性能發(fā)揮到極致。此課題就是由此而來。 I 三、本設(shè)計(jì)（論文或其他）應(yīng)達(dá)到的要求： ① 熟悉鐵路火車等交通工具如何運(yùn)行的發(fā)展歷程，特別是近十幾年來交通 飛速發(fā)展階段。 ② 熟練掌握 CAD 繪圖包括三維繪圖。 ③ 了解鐵路、公路交通工具上變速箱的結(jié)構(gòu)，尤其是汽車變速箱的結(jié)構(gòu)。 ④ 掌握汽車變速箱運(yùn)作的原理和方式。 ⑤ 熟練掌握壓裝裝置將軸套壓入無縫鋼管的過程。 四、接受任務(wù)學(xué)生： 機(jī)械 94 班 姓名 黃雨末 五、開始及完成日期： 自 2012 年 11 月 12 日 至 2013 年 5 月 25 日 六、設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)（或顧問）： 指導(dǎo)教師 簽名 簽名 簽名 教 研 室 主 任 〔學(xué)科組組長研究 所所長〕 簽名 系主任 簽名 2012 年 11 月 12 日 II 摘 要 軸承作為汽車的變速器的核心部分，隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，其可靠性越發(fā)被人們所 關(guān)注。軸與軸承、軸套的配合為過盈配合，需要較大的壓入力，并且隨著壓入長度的增 大而增大，若不能很好的保證軸承的可靠性，很可能會(huì)引發(fā)交通事故。然而壓裝過程對 軸承的可靠性起著決定性的作用，要將兩個(gè)軸套均勻地壓入無縫鋼管兩端，并且要保證 兩軸套間的相對位置，軸套壓到底部后，在相應(yīng)的位置還要鉆攻螺紋孔，傳統(tǒng)的人為手 工壓裝，其弊端明顯，不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大，效率低下，還無法滿足精度要求。 本次設(shè)計(jì)的裝置采用液壓傳動(dòng)，通過電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)皮帶輪將動(dòng)力傳遞至絲杠支承 ，使 絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)裝有螺母的壓頭移動(dòng)，將軸套壓入至指定位置，同時(shí)保證軸套與鉆 孔之間的相對位置，并通過安全離合器的作用，斷開電機(jī)完成壓裝。此裝置不僅可以解 決在人為進(jìn)行裝配時(shí)的大強(qiáng)度、低精度等問題，還能大大地提高了效率。 關(guān)鍵詞：汽車變速器；過盈配合；軸、軸承和軸套；軸承壓裝裝置 III Abstract As a core part of the transmission of the car, with the development of the automobile industry, the reliability of bearings are concerned about by more and more people. Shaft bearings, bushings with an interference fit, requires a large amount of pressing force, and increases with the length, if can not ensure the reliability of the bearing, is may lead to accidents . However, the process of pressing plays a decisive role in the bearing reliability , two sleeve pressure evenly into both ends of seamless steel pipe, and to ensure that the relative position between the two bushings the sleeve pressure in the end portion in the corresponding the location but also drilling and tapping threaded holes, traditional press-fit the human hand, its obvious drawbacks, not only labor-intensive, inefficient and unable to meet the accuracy requirements. The design of the device adopts hydraulic transmission, driven by the motor pulley to transmit power to the screw supporting the screw rotation, so as to drive the indenter mobile air-nut pressed into the sleeve to the specified location, at the same time assuring the shaft the relative position between the drilling. This device not only solve the artificial labor intensity when assembly and low positioning accuracy，but also greatly improve efficiency. Key words: automobile transmission; interference fit ; shaft, bearing and shaft sleeve; bearing pressing device IV 目 錄 摘 要 ...........................................................................................................................................III ABSTRACT ..................................................................................................................................IV 1 緒論 .............................................................................................................................................1 1.1 汽車變速器軸承的專用壓機(jī)的研究內(nèi)容和意義 ..............................................................1 1.1.1 設(shè)計(jì)軸承專用壓機(jī)的目的和意義 ...............................................................................1 1.1.2 軸承專用壓機(jī)的研究范圍 ...........................................................................................1 1.1.3 軸承專用壓機(jī)需達(dá)到的技術(shù)要求 ...............................................................................1 1.2 軸承及其壓裝在國內(nèi)外的發(fā)展概況 ..................................................................................2 1.2.1 軸承及其產(chǎn)業(yè)在國內(nèi)外的發(fā)展概況 ...........................................................................2 1.2.2 軸承壓裝在國內(nèi)外的發(fā)展概況 ...................................................................................3 1.3 本課題應(yīng)達(dá)到的要求 ..........................................................................................................4 1.3.1 液壓機(jī)的工作原理 .......................................................................................................4 1.3.2 液壓機(jī)的組成部分 .......................................................................................................4 1.3.3 液壓機(jī)的特點(diǎn) ...............................................................................................................5 2 汽車變速器的介紹 .....................................................................................................................8 2.1 汽車變速器的工作原理 ......................................................................................................8 2.2 汽車變速器的分類 ..............................................................................................................8 2.3 汽車變速器的作用 ..............................................................................................................9 2.4 汽車變速器的主要組成部分 ..............................................................................................9 2.5 軸承的介紹 ........................................................................................................................10 3 設(shè)計(jì)方案的確定與選擇 ...........................................................................................................14 3.1 機(jī)械設(shè)計(jì)步驟 ....................................................................................................................14 3.2 設(shè)計(jì)思路 ............................................................................................................................14 3.3 設(shè)計(jì)方案 ............................................................................................................................19 3.3.1 電動(dòng)機(jī)類型的選擇 .....................................................................................................19 3.3.2 傳動(dòng)方式的選擇 .........................................................................................................20 3.3.3 液壓機(jī)的選擇 .............................................................................................................22 3.3.4 液壓缸的設(shè)計(jì)與選擇 .................................................................................................22 3.3.5 壓板的設(shè)計(jì) .................................................................................................................22 3.3.6 壓頭的設(shè)計(jì) .................................................................................................................23 3.3.7 離合器的選擇 .............................................................................................................23 3.4 總體方案的擬定 ................................................................................................................24 3.5 方案可行性分析及改進(jìn) ....................................................................................................24 4 系統(tǒng)原理及設(shè)計(jì)計(jì)算 ...............................................................................................................26 4.1 系統(tǒng)原理及硬件框圖 ........................................................................................................26 4.2 工作原理 ............................................................................................................................26 V 4.3 設(shè)計(jì)計(jì)算 ............................................................................................................................26 4.3.1 壓入力計(jì)算 .................................................................................................................26 4.3.2 螺桿計(jì)算 .....................................................................................................................28 4.3.3 電動(dòng)機(jī)的功率計(jì)算 .....................................................................................................29 4.4 皮帶輪的選擇 ....................................................................................................................31 4.5 軸承的選擇 ........................................................................................................................32 4.6 螺栓強(qiáng)度計(jì)算 ....................................................................................................................32 5 結(jié)論與展望 ...............................................................................................................................33 致 謝 .............................................................................................................................................34 參考文獻(xiàn) .......................................................................................................................................35 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 0 1 緒論 1.1 汽車變速器軸承的專用壓機(jī)的研究內(nèi)容和意義 1.1.1 設(shè)計(jì)軸承專用壓機(jī)的目的和意義 本課題來源于儀佳設(shè)備維修有限公司。本次設(shè)計(jì)的汽車變速器軸承的專用壓機(jī)主要 用于汽車 4S 店維修汽車變速器軸承拆卸后的重新壓裝。 軸承是變速箱的重要部件之一，為了使軸套與軸之間嚴(yán)格定位，滾動(dòng)軸承與軸及軸 承座孔需要采用過盈配合，而過盈需設(shè)計(jì)一變速箱軸承的專用壓裝裝置安裝及其預(yù)緊力， 不僅對軸承的定位、旋轉(zhuǎn)精度及軸承的游隙有影響，還對滾動(dòng)軸承的接觸角、軸承剛度、 軸承內(nèi)部的載荷分布及摩擦力等會(huì)產(chǎn)生影響，所以軸承壓裝過程直接影響變速箱的使用 壽命。為了達(dá)到使軸承在變速箱內(nèi)發(fā)揮到極佳的狀態(tài)的目的， ，即設(shè)計(jì)一能在無縫鋼管兩 端均勻壓入二軸套，且要保證二軸套的相對位置的壓裝裝置，軸套壓到底后，還需要在 相應(yīng)位置鉆攻螺孔。 設(shè)計(jì)汽車變速器軸承的專用壓機(jī)的意義在于，通過此裝置，對 4S 維修部拆卸下來的 軸承進(jìn)行重新壓裝，其達(dá)到了人為手動(dòng)操作無法達(dá)到的高強(qiáng)度、高精度的要求，還可以 大大提高一次服務(wù)所耗費(fèi)的時(shí)間，達(dá)到效率最高。 1.1.2 軸承專用壓機(jī)的研究范圍 本次設(shè)計(jì)主要涉及汽車變速器軸承的專用壓裝裝置的設(shè)計(jì)，主要需要解決的問題是 該裝置中一系列部件的設(shè)計(jì)，包括：電動(dòng)機(jī)及減速器的選型、液壓機(jī)、軸承的選型、液 壓缸的選擇、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)等，并畫出相應(yīng)的設(shè)備圖。 1.1.3 軸承專用壓機(jī)需達(dá)到的技術(shù)要求 壓力機(jī)是一種結(jié)構(gòu)精巧的通用性壓力機(jī)。其用途廣泛，生產(chǎn)效率高，特點(diǎn)顯著，它 可被廣泛應(yīng)用于切斷、沖孔、鉚合、下料、彎曲和成形等工藝。其主要包括氣動(dòng)壓力機(jī)， 螺旋壓力機(jī)，曲柄壓力機(jī)，多工位壓力機(jī)。 壓力機(jī)由電機(jī)經(jīng)過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，對工件施加壓力。其通常分為螺旋壓力 機(jī)、曲柄壓力機(jī)和液壓機(jī)三大類。實(shí)質(zhì)上，它由框架、工作區(qū)域和作往復(fù)活動(dòng)的滑動(dòng)塊 組成，滑動(dòng)塊和工作臺(tái)上安裝的模具對零部件施加壓力。 壓力機(jī)的主要組成部分有： （1） 工作臺(tái)：它是框架上的矩形部件，中間部分一般是作開口設(shè)計(jì)的，用于放置 墊板。 （2） 墊板：它是一塊用于安裝模具和附件的鋼板。 （3） 滑塊：壓力機(jī)上的一個(gè)活動(dòng)部件，其行程取決于壓力機(jī)的尺寸和設(shè)計(jì)。 （4） 脫模裝置：它是一個(gè)在壓力機(jī)回程過程中打出工件或廢料的機(jī)構(gòu)。 （5） 頂出件：它是一個(gè)置于中間部位墊板下方或者，由空氣、夠向上運(yùn)動(dòng)和施加 頂橡膠、彈簧、油或組合機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的能出力的機(jī)床附件。 汽車變速箱軸承的專用壓裝裝置設(shè)計(jì) 1 本次設(shè)計(jì)的專用壓機(jī)，為壓力機(jī)中的液壓機(jī)。主要通過電機(jī)旋轉(zhuǎn)，由減速機(jī)經(jīng)皮帶 將動(dòng)力傳遞至絲杠支承 ，使絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使固定有螺母的壓頭移動(dòng)，將軸套壓入至指 定位置，保證軸套與鉆孔之間的相對位置，當(dāng)軸套到達(dá)指定位置后，安全離合器發(fā)揮作 用，此時(shí)操作人員可以關(guān)閉電機(jī)，完成一次壓裝。 1.2 軸承及其壓裝在國內(nèi)外的發(fā)展概況 1.2.1 軸承及其產(chǎn)業(yè)在國內(nèi)外的發(fā)展概況 中國是世界上最早發(fā)明滾動(dòng)軸承的國家之一。軸承在國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)中的作用 越發(fā)顯著：新中國建立前，軸承制造業(yè)幾乎是空白的。機(jī)械設(shè)備上配套和維修需要的軸 承，幾乎都是依賴進(jìn)口的。 中國軸承大致可以分為三個(gè)階段工業(yè)的發(fā)展歷程，： 奠基階段：1949 年瓦房店軸承廠恢復(fù)生產(chǎn)，成為中國第一家獨(dú)立生產(chǎn)軸承的企業(yè)。 抗美援朝期間其遷址哈爾濱并投入生產(chǎn)，而后傷害等市的生產(chǎn)基地也初步形成。截止到 此時(shí)，我國軸承工業(yè)的主要生產(chǎn)基地形成了，分布在瓦房店、哈爾濱、洛陽、上海四處， 為軸承制造業(yè)打好了了扎實(shí)的基礎(chǔ)。 體系初步形成階段：此階段正處于國家制定的五個(gè)五年計(jì)劃的飛速發(fā)展時(shí)期，給軸 承的發(fā)展和制造帶來了新的際遇。 “一·五”中期，洛陽軸承廠通過國家驗(yàn)收，順利投入 生產(chǎn)；上海的軸承發(fā)展逐漸由了其自己獨(dú)特的地方特色；也因此成了不同于其他基地的 生產(chǎn)區(qū)域。瓦房店、哈爾濱軸承廠充實(shí)完善，獲得了較大發(fā)展。該階段，軸承的制造主 要為了滿足主機(jī)的配套和新產(chǎn)品的研發(fā)，已逐步進(jìn)入設(shè)計(jì)和生產(chǎn)汽車用滾針軸承、機(jī)床 主軸上的軸承、磁電機(jī)軸承和一些精密軸承，并嘗試著制造了一些用于鐵路機(jī)車、重型 機(jī)械、軋鋼機(jī)、石油工業(yè)和坦克等主機(jī)上的軸承，進(jìn)行試配套。 管軸承只是充當(dāng)各個(gè)主機(jī)中的支承元件的身份，但是因?yàn)槠浞N類凡多、加工精度高、 尺寸大，故其產(chǎn)業(yè)只能是以一種特殊的獨(dú)立形式存在于機(jī)械工業(yè)中。至今，軸承品種已 逾 5 萬種，規(guī)格多達(dá) 15 萬種。最小的軸承內(nèi)徑只有 0.15~1.0 ，重量約 0.003g，最大m 的外徑可達(dá) 40 ，重 340 。北美、日本、秀的軸承產(chǎn)量占時(shí)間總產(chǎn)量的 78 ，美國、mt % 日本、德國形成世界三大軸承市場 國外軸承的發(fā)展歷程： 軸承在現(xiàn)今的機(jī)械設(shè)備中充當(dāng)著尤為重要的角色，它的“職責(zé)”主要是支撐選擇軸 或其他的運(yùn)動(dòng)部件，引導(dǎo)部件的轉(zhuǎn)動(dòng)或移動(dòng)，并承受從軸或軸上零件傳遞來的載荷。西 方人寫作‘Bearing’ ，日本人稱之為“軸受” 。 國外軸承的發(fā)展主要在于 7 個(gè)方面： （1）主要技術(shù)與經(jīng)濟(jì)指標(biāo)：盡。 （2）軸承的整體技術(shù)水平，在近 30 年來得到了令人咋舌的進(jìn)步。精度高、轉(zhuǎn)速高、 可靠性高、壽命長、免保養(yǎng)以及標(biāo)準(zhǔn)化、單元化、通用化已經(jīng)成為了軸承的基本技術(shù)指 標(biāo)。尤其在軸承基礎(chǔ)技術(shù)改進(jìn)、通用產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)研究設(shè)計(jì)、專用軸承的單元化以及陶瓷 質(zhì)地軸承的研發(fā)等方面成效顯著。 體系初步形成階段：此階段正處于國家制定的五個(gè)五年計(jì)劃的飛速發(fā)展時(shí)期，給軸 承的發(fā)展和制造帶來了新的際遇。 一 五 中期，洛陽軸承廠通過國家驗(yàn)收，順利投 入生產(chǎn)；上海的軸承發(fā)展逐漸由了其自己獨(dú)特的地方特色；也因此成了不同于其他基地 的生產(chǎn)區(qū)域。瓦房店、哈爾濱軸承廠充實(shí)完善，獲得了較大發(fā)展。該階段，軸承的制造 主要為了滿足主機(jī)的配套和新產(chǎn)品的研發(fā)，已逐步進(jìn)入設(shè)計(jì)和生產(chǎn)汽車用滾針軸承、機(jī) 床主軸上的軸承、磁電機(jī)軸承和一些精密軸承，并嘗試著制造了一些用于鐵路機(jī)車、重 型機(jī)械、軋鋼機(jī)、石油工業(yè)和坦克等主機(jī)上的軸承，進(jìn)行試配套。 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 2 （3）設(shè)計(jì)理念：我們設(shè)計(jì)了一個(gè)傳統(tǒng)的軸承，其使用的理論和方法的研究中，將主 要用于靜態(tài)和準(zhǔn)靜態(tài)力學(xué)方法。但是，在過去的 50 年中，軸承的設(shè)計(jì)有很大的突破，有 限差分法，有限元法，動(dòng)態(tài)，準(zhǔn)動(dòng)力學(xué)，彈性流體動(dòng)壓潤滑理論等方面的概念已經(jīng)出現(xiàn) 有效促進(jìn)了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的研究和開發(fā)，在同一時(shí)間，計(jì)算在 不同國家得到了廣泛的使用，這也是軸承的設(shè)計(jì)技術(shù)，以一個(gè)新的階段提供通過襯墊軸 承。 （4）通用軸承的結(jié)構(gòu)改進(jìn)：產(chǎn)量和通用軸承產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)已經(jīng)被廣泛使用，以提高軸 承負(fù)荷和延長壽命，增加強(qiáng)度和剛性，減少摩擦和磨損，使用新材料和新的重點(diǎn)研究避 免維護(hù)降低噪音，減少大小重量。經(jīng)過 30 多年的努力，國外通用軸承已脫胎換骨，形成 了新一代的增強(qiáng)型產(chǎn)品。修剪一般軸承的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的主要套圈壁的厚度減小，以增加滾 動(dòng)體的直徑和長度的，與記錄匯流排冠輥，代替保持器的參數(shù)和結(jié)構(gòu)，改變其導(dǎo)通模式 下，增量 3 軸承內(nèi)圈密封墻接觸來實(shí)現(xiàn)。 （5）軸承產(chǎn)品技術(shù)：管軸承只是充當(dāng)各個(gè)主機(jī)中的支承元件的身份，但是因?yàn)槠浞N 類凡多、故其產(chǎn)業(yè)只能是以一種特殊的獨(dú)立形式存在于機(jī)械工業(yè)中。至今，軸承品種已 逾 5 萬種，規(guī)格多達(dá) 15 萬種。最小的軸承內(nèi)徑只有 0.15~1.0 ，重量約 0.003g，最大m 的外徑可達(dá) 40 ，重 340 。北美、日本、秀的軸承產(chǎn)量占時(shí)間總產(chǎn)量的 78 ，美國、mt % 日本、德國形成世界三大軸承市場。 （6）材料應(yīng)用技術(shù)：1905 年德國在制造滾動(dòng)軸承的過程中使用了 SAE52100 高碳鉻 鋼后，到 1920 年該材料被廣泛用于滾動(dòng)軸承的制造，五十年代末真空脫氣鋼問世，八十 年達(dá)推廣了真空脫氣鋼和鋼包精煉，使軸承鋼的純度大幅提高。而后 FAG、SKF 、KOYO 等公司相繼推出陶瓷軸承新品種，塑料也被廣泛用于軸承的保持架。 （7）加工、測試、專業(yè)化和自動(dòng)化水平：在發(fā)達(dá)國家，工業(yè)制造，為標(biāo)準(zhǔn)軸承生產(chǎn) 大量，一般采用高效率，高精密自動(dòng)化設(shè)備制造，形成了較大數(shù)量的汽車產(chǎn)業(yè)鏈，甚至 是自動(dòng)化的工廠自動(dòng)化生產(chǎn)車間;發(fā)展計(jì)算機(jī)技術(shù)和應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)列車，飛機(jī)，汽車和其它 設(shè)備中的軸承，使用模擬技術(shù)的發(fā)展不同類型的軸承模擬試驗(yàn)機(jī);大軸承公司的廠，點(diǎn)種， 大小，組件和制造工藝組織專業(yè)化生產(chǎn)，有沒有重復(fù)的產(chǎn)品，但會(huì)有很多中小企業(yè)與大 企業(yè)之間的重復(fù)生產(chǎn)同一產(chǎn)品的情況下。 1.2.2 軸承壓裝在國內(nèi)外的發(fā)展概況 軸承在過去通常使用手工砸裝的壓裝方式，如今已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法達(dá)到現(xiàn)在企業(yè)的生產(chǎn) 量要求，并且壓力機(jī)壓裝過程中受力情況復(fù)雜，無法準(zhǔn)確測量甚至無法測量壓裝過程中 和壓裝完成后軸和軸承的應(yīng)力分布，如果壓力不夠，會(huì)導(dǎo)致零件壓裝不合格。從而需要 對其退卸后重新壓裝，這樣一來，不僅影響了生產(chǎn)效率，還會(huì)使軸承受損無法再利用， 造成生產(chǎn)資源的浪費(fèi)，增加生產(chǎn)成本。壓裝大小柱塞的面積分別為 和 ，柱塞上的作1S2 用力分別 和 。根據(jù)帕斯卡定律，液體壓強(qiáng)處處相等，即 ，1F2 PF?2// 工作精度差，失敗率高，而且工人勞動(dòng)強(qiáng)度大的缺陷使其隨著車輛和軸承)/(2S? 汽車變速箱軸承的專用壓裝裝置設(shè)計(jì) 3 的不斷發(fā)展，軸承和軸承的配合精度要求越來越高，逐漸被時(shí)代所淘汰，取而代之的則 是固定式壓裝機(jī)。發(fā)展至今日，固定式壓裝機(jī)功能已經(jīng)十分完善，隨后圓錐滾動(dòng)軸承壓 裝機(jī)又漸漸被成為適應(yīng)社會(huì)發(fā)展要求的新一代壓裝機(jī)，它不僅大大提高了壓裝質(zhì)量，也 減少了工作量。 1.3 本課題應(yīng)達(dá)到的要求 1.3.1 液壓機(jī)的工作原理 液壓機(jī)（又名油壓機(jī)）是根據(jù)帕斯卡定律制成的借用液體壓強(qiáng)進(jìn)行傳動(dòng)的機(jī)械。 圖 1.1 液壓機(jī)工作原理圖 液壓傳動(dòng)是通過液體壓力來傳遞動(dòng)力和實(shí)現(xiàn)控制的一種傳動(dòng)方式。圖 1.1 為液壓機(jī) 的工作原理圖。液壓機(jī)由兩個(gè)大小不同的液缸組成，在液缸里充滿水或油。充水的叫 “水壓機(jī)” ，充油的叫“油壓機(jī)” 。大小柱塞的面積分別為 和 ，柱塞上的作用力分別1S2 和 。根據(jù)帕斯卡定律，液體壓強(qiáng)處處相等，即 ， ，1F2 PF?2// )/(122SF 其表示液壓的增益作用，力增大了，但是功不增益因此大柱塞的運(yùn)動(dòng)距離是小柱塞運(yùn)動(dòng) 距離的 倍。21/S 1.3.2 液壓機(jī)的組成部分 液壓機(jī)由液壓泵，液壓缸（液壓馬達(dá)等執(zhí)行機(jī)構(gòu)） ，液壓控制閥，液壓輔助元件和工 作介質(zhì)組成。圖 1.2 為常見液壓機(jī)外觀圖。 液壓泵：將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液壓能的轉(zhuǎn)化裝置；是液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中的動(dòng)力部分。 液壓缸（液壓馬達(dá)等）：將液壓能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的機(jī)構(gòu)，其中液壓缸作直線運(yùn)動(dòng)， 液壓馬達(dá)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 液壓控制閥：控制液壓缸中液體的流動(dòng)方向、流量、壓力和液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作順 序，起到保護(hù)液壓回路的作用。換而言之，就是通過控制和調(diào)節(jié)液體的流動(dòng)方向、壓力 和流量，起到控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方向、輸出的力或力矩、運(yùn)動(dòng)速度、動(dòng)作順序，以及 限制和調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)的工作壓力，進(jìn)而起到防止過載等的作用。 液壓輔助元件：除上述三部分以外還有一些其它元件也十分重要，包括壓力表、濾 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 4 油器、蓄能裝置、冷卻器、油管及油管接頭(擴(kuò)口式、焊接式、卡套式） 、高壓球閥、快 換接頭、軟管總成、測壓接頭、管夾、油箱（儲(chǔ)油、散熱、分離油中空氣和雜質(zhì)） 、密封 元件。 工作介質(zhì)：是指各種在液壓傳動(dòng)中充當(dāng)介質(zhì)的液壓油或乳化液，它們能通過油泵和 液動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換。 圖 1.2 常見液壓機(jī)圖 1.3.3 液壓機(jī)的特點(diǎn) 由液壓泵直接傳動(dòng)的液壓機(jī)有下列特點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn)： （1）容易獲得較大的壓力。在下回程點(diǎn)保持長時(shí)間下壓。 （2）容易獲得大的工作行程，并能在行程的任意位置發(fā)揮全壓，適合要求工作行程 大的場合。 （3）容易獲得大的工作空間。 （4）壓力和速度可以很方便地在大的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無極調(diào)節(jié)，而且可以按照設(shè)計(jì)要求 使壓頭在某一位置停留實(shí)現(xiàn)保壓。此外，還便于調(diào)速和防止過載。 （5）設(shè)計(jì)、制造、操作和維修方便，便于實(shí)現(xiàn)遙控與自動(dòng)化。 缺點(diǎn)： （1）對于液壓元件精度要求比較高，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，機(jī)器的調(diào)整和維修比較困難。 （2）高壓液體較易泄漏，不僅污染工作環(huán)境，浪費(fèi)油資源，對于熱加工場所還有引 發(fā)火 災(zāi)的潛在危險(xiǎn)。 （3）工作效率比較低，且速度緩慢，大大地影響了生產(chǎn)效率，快速小型的液壓機(jī)又 汽車變速箱軸承的專用壓裝裝置設(shè)計(jì) 5 不及曲柄壓力機(jī)簡單靈活。 液壓機(jī)的工作循環(huán)過程，液壓機(jī)的傳動(dòng)方式可分為：泵直接傳動(dòng)和泵-蓄勢器傳動(dòng)。 泵直接傳動(dòng)的特點(diǎn)： （1）液壓機(jī)活動(dòng)橫梁的運(yùn)動(dòng)速度由泵的供液量決定，而與工藝過程中鍛件的變形阻 力無關(guān)。若泵的供液量為常量，則液壓機(jī)的工作速度也為定值。 （2）泵的供液壓力收到其所消耗的功率以及被加工部件的變形阻力的影響，工作變 形阻力越大，泵的供液壓力和所消耗的功率也越大，反之則小。 （3）可利用活動(dòng)橫梁行程速度恒定和泵供液壓力變化的特點(diǎn)，作為操縱分配器的信 號(hào)，以實(shí)現(xiàn)液壓機(jī)的自動(dòng)控制。 （4）基本投資小，占地面積小，日常維護(hù)和保養(yǎng)方便。 泵-蓄勢器傳動(dòng)的特點(diǎn)： （1）能量的消耗與液壓機(jī)的行程大小成正比，而與鍛件變形阻力無關(guān)。 （2）液壓機(jī)的工作行程速度取決于鍛件變形阻力，阻力越大速度越慢，反之，則速 度越快。 經(jīng)過對各傳動(dòng)方式的分析及比較，本次設(shè)計(jì)的裝置采用泵直接傳動(dòng)。 1.3.4 軸承專用壓機(jī)的結(jié)構(gòu) 變速器軸承的專用壓裝裝置主要包括：驅(qū)動(dòng)部分（電動(dòng)機(jī)-減速機(jī)），傳動(dòng)部分（皮 帶輪、絲杠等），工作部分（壓頭、鉆模座等）以及起保護(hù)左右的部分（左右離合器）。 下圖 1.3 為軸承專用壓機(jī)圖。 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 6 圖 1.3 軸承專用壓機(jī)圖 1.3.5 本設(shè)計(jì)的初步設(shè)計(jì)思路 (1) 液壓機(jī)的選型； (2) 壓機(jī)的結(jié)構(gòu)尺寸的確定； (3) 液壓缸的選型； (4) 定位方式的確定； (5) 支承方式及傳動(dòng)方式的確定； (6) 通過壓頭的移動(dòng)速度來確定減速機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速，從而選定電動(dòng)機(jī)； 汽車變速箱軸承的專用壓裝裝置設(shè)計(jì) 7 2 汽車變速器的介紹 2.1 汽車變速器的工作原理 變速器是通齒輪傳動(dòng)裝過固定或分檔來改變輸出軸和輸入軸傳動(dòng)比的一\裝置，又被 稱為變速箱。其通過更變傳動(dòng)比，改變發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸承受的轉(zhuǎn)拒，滿足在起步、加速、行 駛及克服各種道路阻礙等不同行駛條件下對驅(qū)動(dòng)車輪牽引力及車速的不同要求。變速器 是汽車傳動(dòng)系中最主要的部件之一。圖 2.1 為汽車變速器。 圖 2.1 汽車變速器 2.2 汽車變速器的分類 （1）按傳動(dòng)比變化方式來分： 有級(jí)式變速器：所謂變速器檔數(shù)即指其前進(jìn)檔位數(shù)，采用齒輪傳動(dòng)，具有若干個(gè)定 值傳動(dòng)比。按所以輪系形式不同，可分為軸線固定式變速器和軸線旋轉(zhuǎn)式變速器。 。 無級(jí)變速器的傳動(dòng)比自由變換的值的一定范圍內(nèi)，可以有無限多級(jí)的通用電氣和液 壓式兩種。變速電動(dòng)無級(jí)變速器部件為直流串激電機(jī)，除了一般應(yīng)用在小車在外面，在 超重型卡車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)也被廣泛使用。移動(dòng)液壓元件的 CVT 變速器的液體力變器。 綜合式變速器：是一座有水力變器和齒輪式有級(jí)變速器組成的液壓力機(jī)械式變速器， 其傳動(dòng)比可在最上限與最下限之間的幾個(gè)規(guī)定范圍內(nèi)作大范圍變動(dòng)，目前的應(yīng)用比較廣 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 8 闊。 （2）按操作方式來分： 強(qiáng)制操縱式變速器：是由司機(jī)直接操作進(jìn)行換檔的變速器。 自動(dòng)操縱式變速器：其自動(dòng)進(jìn)行傳動(dòng)比的選擇和換檔的變速器，所謂的“自動(dòng)” ，就 是指其上的每個(gè)檔位的變換都需要憑借反映發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷和車速的信號(hào)系統(tǒng)來控制換檔系 統(tǒng)的執(zhí)行元件而實(shí)現(xiàn)的。駕駛員只需操縱加速踏板以控制車速。 半自動(dòng)操縱式變速器：一部分是最經(jīng)常用的幾個(gè)檔位，她能自動(dòng)操作，其余的就要 由司機(jī)手動(dòng)操作；另一中是預(yù)選式的，司機(jī)需要預(yù)先用按鈕選定檔位，在踩下合離器踩 板或松開加快踩板時(shí)，接通一個(gè)電磁裝置或液壓裝置來進(jìn)行換檔。 2.3 汽車變速器的作用 改變傳動(dòng)比：達(dá)到不同的請求，不同的行駛條件下，發(fā)動(dòng)機(jī)的工況是有利的牽引要 求，可能的行駛速度要求。在大范圍內(nèi)的速度和汽車速度的驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)矩的大小的變化。 實(shí)現(xiàn)倒車行駛：用來達(dá)到汽車倒退駕駛的要求。為了能實(shí)現(xiàn)倒退駕車，發(fā)動(dòng)機(jī)的曲 軸一般都是只能在一個(gè)直線上轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)，而汽車有時(shí)需要能倒退行駛，因此，通常借用 變速器中設(shè)置的倒退位來實(shí)現(xiàn)汽車倒退駕駛。 中斷動(dòng)力傳遞：在發(fā)動(dòng)機(jī)起步，減速運(yùn)行，汽車換檔過程或需要停車進(jìn)行動(dòng)力輸出 時(shí)，中斷動(dòng)力傳遞到驅(qū)動(dòng)輪上。 實(shí)現(xiàn)空檔：當(dāng)接合離合器時(shí)，變速器能不作動(dòng)力傳遞，這樣就可以確保司機(jī)在汽車 不松開離合器踏板離開駕駛員座位，而汽車部熄火。 2.4 汽車變速器的主要組成部分 變速器由傳動(dòng)部分和變速部分兩部分組成，可制成單獨(dú)的變速部分或與傳動(dòng)部分合 裝在同一箱體內(nèi)。 大多與普通的傳動(dòng)齒輪，而有些行星齒輪傳動(dòng)。一般用普通換檔機(jī)制滑動(dòng)齒輪和傳 播者。如何滑動(dòng)齒輪滑動(dòng)齒輪和可變比特相關(guān)的滑動(dòng)齒輪兩個(gè)速度滑動(dòng)齒輪，如果你使 用三聯(lián)其大小將較大的軸方向，如果采用變位齒輪打滑，其結(jié)構(gòu)緊湊，但傳動(dòng)比變化不 大。嚙合式離合器，離合器和摩擦點(diǎn)的訂婚儀式，傳輸，應(yīng)停止或加快區(qū)別非常年輕， 摩擦離合器，可以在運(yùn)行時(shí)，在任何速度下的轉(zhuǎn)速差，但承載能力小，不能保證兩軸嚴(yán) 格同步。為了克服這個(gè)缺點(diǎn)，與摩擦板的接合離合器外套，當(dāng)所述第一變速的從動(dòng)輪由 摩擦板，然后被加入到同步速度。行星齒輪傳動(dòng)傳動(dòng)制動(dòng)控制裝置。圖 2.2 手動(dòng)變速箱 圖。圖 2.3 為自動(dòng)動(dòng)變速器圖。 汽車變速箱軸承的專用壓裝裝置設(shè)計(jì) 9 圖 2.2 手動(dòng)變速器圖 圖 2.3 自動(dòng)變速器圖 2.5 軸承的介紹 2.5.1 軸承在機(jī)械業(yè)中的作用 其作用主要為支撐，但是支撐軸的作用又只是其作用中的一方面，實(shí)質(zhì)就是承擔(dān)徑 向載荷。同時(shí)也可以理解為是用來固定軸的，即固定軸使其只能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)，而無法發(fā)生 軸向和徑向的移動(dòng)。 電機(jī)若失去了軸承，其根本無法正常工作，在這情況下，軸可向任何方向偏移，而 電機(jī)工作時(shí)要求軸只能作選擇運(yùn)動(dòng)，從理論上而言，電機(jī)失去軸承不可能實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)，不 僅如此，軸承還會(huì)影響傳動(dòng)。為了減小軸承不良在高速軸上造成的影響，必須作潤滑處 理，有些軸承購買時(shí)就作了潤滑處理，叫做預(yù)潤滑軸承，而絕大多數(shù)的軸承必須要涂抹 潤滑油，負(fù)載在告訴運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，摩擦不僅會(huì)增加能耗，且易損壞軸承。 2.5.2 汽車變速器中的常用軸承及運(yùn)用 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 10 （1）深溝球軸承：結(jié)構(gòu)簡單，便于使用，其運(yùn)用最廣泛。它主要用于徑向載荷的承 受，同時(shí)也可以在一定限度的承受軸向載荷，當(dāng)徑向游隙比較大時(shí)，其具有同角接觸球 軸承相同的特質(zhì)。其優(yōu)點(diǎn)在于摩擦系數(shù)小極限轉(zhuǎn)速高，制造精度高，容易實(shí)現(xiàn)軸承密封， 它是多數(shù)軸承類型的首要選擇。圖 2.4 為深溝球軸承圖。 （2）圓柱滾子軸承：屬于可以分離型的軸承。其安裝拆卸比較方便，一般用于承受徑向 載荷。其優(yōu)點(diǎn)在于，與同尺寸的深溝球軸承相比，具有較大的徑向承載能力和剛度，通 常被用于高載荷或者剛度要求比較高的設(shè)備中。圖 2.5 為圓柱滾子軸承圖。 （3）圓錐滾子軸承：主要用于承受以徑向載荷為主的徑向和軸向聯(lián)合載荷，具有較 大的承載能力，但精度較低，且使用起來噪音大，不適合用于轉(zhuǎn)速高，噪音低的設(shè)備中。 圖 2.6 為圓錐滾子軸承圖。 圖 2.4 深溝球軸承 圖 2.5 圓柱滾子軸承 （4）滾針軸承：由于其緊湊的結(jié)構(gòu)，徑向尺寸小，故其能承受的負(fù)荷量大，所以它 極為適用于徑向安裝尺寸受限制的支承部件中，能滿足機(jī)械設(shè)備向小型化輕量化發(fā)展的 要求。圖 2.7 為滾針軸承圖。 圖 2.6 圓錐滾子軸承 圖 2.7 滾針軸承 2.5.3 滾動(dòng)軸承的基本結(jié)構(gòu) 滾動(dòng)軸承主要其中內(nèi)圈用于與軸配合,由內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)體和保持架構(gòu)成， ，并隨著 汽車變速箱軸承的專用壓裝裝置設(shè)計(jì) 11 軸一起作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；外圈的功用就是和軸承座相匹配，起到支承的作用；滾動(dòng)體憑借保 持架均勻地分布在內(nèi)圈和外圈之間，其大小形狀和數(shù)字直接影響著滾動(dòng)軸承的應(yīng)用性質(zhì) 和壽命；保持架能均勻分布地將滾動(dòng)體分散，避免滾動(dòng)體掉落，指引滾動(dòng)體作轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng) 起潤滑功用。常見滾動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)見下表 2-1。 2.5.4 變速器對軸承的要求 （1）結(jié)構(gòu)緊湊、尺寸小，輕量。 （2）載荷變化大，工作時(shí)間長，要能承受高負(fù)荷，且容量要足夠大。 （3）有些軸承還需要能承受軸向力。 （4）輸出小樂要高，低噪聲。 汽車變速器必須滿足上述的諸多要求，且隨著汽車工業(yè)的不斷發(fā)展，這些要求還在 不斷提高中。因此，變速器軸承的性能也必須滿足更高的要求，這是開發(fā)汽車變速器軸 承的基礎(chǔ)。 表 2-1 常見滾動(dòng)軸承結(jié)構(gòu) 外圈 內(nèi)圈 滾動(dòng)體 保持架 深 溝 球 軸 承 調(diào) 心 滾 子 軸 承 圓 錐 滾 子 軸 承 2.5.5 變速器中軸承的主要失效形式 滾動(dòng)軸承的失效形式有很多，常見的有疲勞失效、腐蝕失效、磨損失效、斷裂失效、 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 12 膠合失效及壓痕失效。 （1）疲勞失效：疲勞剝落是軸承失效的主要形式，它是因?yàn)闈L動(dòng)體在保持架中反復(fù) 承受不均勻的載荷所引起的。滾動(dòng)軸承在工作過程中，滾動(dòng)體和內(nèi)圈（外圈）不斷旋轉(zhuǎn)， 并與滾道的接觸面受到脈動(dòng)交變力的作用。只要受到的應(yīng)力超過其材料的疲勞極限，經(jīng) 過一段時(shí)間的作用后，其表面會(huì)產(chǎn)生裂紋，隨后向接觸表面延伸，使表層金屬以片狀形 式剝落，形成凹坑，使軸承發(fā)生沖擊性振動(dòng)，縮短其壽命。 （2）磨損失效：造成軸承磨損的原因主要是滾動(dòng)體和滾道之間的相對運(yùn)動(dòng)、潤滑不 良、裝配部正確以及有進(jìn)入外界雜物。磨損量直接決定了軸承的使用壽命，其會(huì)直接導(dǎo) 致軸承的游隙變大，表面粗糙度變大，從而降低了精度，增大了振動(dòng)幅度和噪聲。 （3）腐蝕失效：因?yàn)樘L時(shí)間內(nèi)沒有換掉失效或腐化的潤滑油造成軸承表面化學(xué)腐 蝕，并在其表面產(chǎn)生銹蝕，從而導(dǎo)致軸承的損壞。 （4）斷裂失效：由于太長期間處于高轉(zhuǎn)速、大載荷運(yùn)行及潤滑不良的工作環(huán)境中， 引起軸溫度過高而軸抱，若繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，將導(dǎo)致軸承損毀。 （5）膠合失效：軸承部分異常發(fā)熱而使得軸承互相膠合在一起，而無法完成旋轉(zhuǎn)運(yùn) 動(dòng)，或者使?jié)L動(dòng)面變得極為粗糙，這種狀態(tài)下的軸承硬度會(huì)逐漸降低，或因?yàn)楸砻娲植?導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)性能失效。 （6）粘著磨損：由于軸承內(nèi)部確實(shí)潤滑油，使得軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的熱量無法 及時(shí)排出，進(jìn)而造成軸承兩金屬表面粘連脫落。 除以上常見的失效形式以外，滾動(dòng)軸承在承受極大的靜載荷或沖擊載荷時(shí)，會(huì)導(dǎo)致 滾動(dòng)體和滾道的接觸面間的應(yīng)力超過屈服極限，從而導(dǎo)致變形。此外，有硬質(zhì)雜物落入 滾道會(huì)形成劃痕或凹痕。這些變形均會(huì)使軸承產(chǎn)生巨大的振動(dòng)和噪聲，從而無法正常工 作。 汽車變速箱軸承的專用壓裝裝置設(shè)計(jì) 13 3 設(shè)計(jì)方案的確定與選擇 3.1 機(jī)械設(shè)計(jì)步驟 機(jī)械加工產(chǎn)品的機(jī)械設(shè)計(jì)是第一步。在設(shè)計(jì)過程中所需的產(chǎn)品的工作原理，結(jié)構(gòu)， 功能，初始設(shè)計(jì)的組件，和必要，即使可以加工，制造和組裝方法確定。因此，不同的 設(shè)計(jì)師會(huì)產(chǎn)生各種不同的設(shè)計(jì)步驟和設(shè)計(jì)。然而，機(jī)械設(shè)計(jì)的共性是客觀存在的，需要 不斷完善和總結(jié)。機(jī)械設(shè)計(jì)的一般步驟：趨勢預(yù)測，方案設(shè)計(jì)，技術(shù)設(shè)計(jì)，施工圖設(shè)計(jì)， 試生產(chǎn)。 3.2 設(shè)計(jì)思路 機(jī)械設(shè)計(jì)關(guān)鍵是要確保的是產(chǎn)品的功能實(shí)現(xiàn)及其可靠性，并保證產(chǎn)品的工藝性良好。 此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題是汽車變速箱軸承專用壓裝裝置的設(shè)計(jì)。具體需要將兩軸套均 勻地壓入無縫鋼管的兩端，且須保證兩軸套間的相對位置，軸套被壓到底后，還要在相 應(yīng)位置進(jìn)行鉆攻螺紋孔。圖 3.1 為管套結(jié)合件圖。圖 3.2 為管套結(jié)合件尺寸圖。圖 3.3 為 軸套零件圖。 圖 3.1 管套結(jié)合件圖 分析管套結(jié)合件圖，管套結(jié)合為過盈配合，所需的壓入力較大，且還要要確保軸套 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 14 和管子上螺紋孔的相對位置。顯然，用人工壓配無法很好的完成，不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大，還 無法輕易保證相互位置的尺寸，從而有必要設(shè)計(jì)和使用一臺(tái)軸承的專用壓裝裝置。 圖 3.2 管套結(jié)合尺寸圖 零件 1 為軸套，其材料為 HT200，零件 2 為無縫鋼管，其材料為 Q235—A。技術(shù)要 求：壓裝時(shí)要保證二端軸套壓到底，并保證二軸套相對位置。 兩套之間的相對位置可通過定位實(shí)現(xiàn)。通過套上 的凸臺(tái)和 的孔及 的端面48?9?10 進(jìn) 行定位， 的孔插入菱形銷, 的凸臺(tái)插入定位沉孔 ,用這種類似一面兩銷的六點(diǎn)完9?48? 全定位方式保證其相對位置，其中一只套定位在壓頭上，另一只則定位在固定支座上。 由于軸套與軸之間的配合為過盈配合，所需的壓入力比較大，且隨壓入長度的增長 而增大，當(dāng)軸套被壓入到底時(shí)，壓入力會(huì)瞬間劇增，為保護(hù)電機(jī)不受損壞，需采用安全 離合器進(jìn)行過載保護(hù)，利用其可調(diào)整保護(hù)壓力的特點(diǎn)，來限制最大的壓入力。圖 3.4 為離 合器圖。 汽車變速箱軸承的專用壓裝裝置設(shè)計(jì) 15 圖 3.3 軸套零件圖 軸套零件的材料為 HT200。 管子由 V 型塊進(jìn)行定位，考慮到同心度在管和軸承套在壓入的過程中要求比較高， 或?qū)⒊霈F(xiàn)壓不進(jìn)的現(xiàn)象，故擬采用高度可調(diào)的 V 型塊，以降低專用壓機(jī)的零件加工時(shí)的 精度要求，可使專用壓機(jī)在裝配和調(diào)試時(shí)更加的簡單和方便，還能降低投入。由于管子 較長，剛性比較差，為了避免兩端施壓時(shí)管子受力失穩(wěn)而發(fā)生中間拱起的情況的發(fā)生， 決定采用回轉(zhuǎn)式壓板通過滾輪（軸承）對其中間部位進(jìn)行壓緊。圖 3.5 為 V 型塊圖。圖 3.6 為回轉(zhuǎn)式壓板。 絲杠支承可以采用滑動(dòng)軸承和單向推力軸承相組合的形式，或者也可以將深溝球軸 承和單向推力軸承組合起來使用，但考慮到專用壓機(jī)工作時(shí)徑向力較小而軸向力很大， 為了減小摩擦力、延長其使用壽命，后者的支承方式更為合理和滿足要求。 依照管套結(jié)合件圖，在專用壓機(jī)上的相應(yīng)位置安裝鉆模板，當(dāng)安全離合器開始打滑， 操作工即可關(guān)閉電機(jī)。此時(shí)通過鉆模板利用手槍鉆進(jìn)行鉆孔，然后啟動(dòng)電機(jī)逆方向運(yùn)轉(zhuǎn) 使壓頭退回原處，到位后停止，再卸下工件進(jìn)行手動(dòng)或電動(dòng)攻絲。 減速機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速和壓頭的移動(dòng)速度要相匹配，即要選擇相應(yīng)的絲桿螺距。減速機(jī) 應(yīng)采用知名品牌，以確保產(chǎn)品質(zhì)量。 管子由 型塊進(jìn)行定位，考慮到同心度在管和軸承套在壓入的過程中要求比較高，或 將出現(xiàn)壓不進(jìn)的現(xiàn)象，故擬采用高度可調(diào)的 V 型塊，以降低專用壓機(jī)的零件加工時(shí)的精度 要求，可使專用壓機(jī)在裝配和調(diào)試時(shí)更加的簡單和方便，還能降低投入。由于管子較長， 剛性比較差，為了避免兩端施壓時(shí)管子受力失穩(wěn)而發(fā)生中間拱起的情況的發(fā)生，決定采用 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 16 圖 3.4 左離合器圖 離合器的作用主要是因?yàn)檩S套與軸之間的配合為過盈配合，所需要的壓力較大，且 隨壓入長度增大而增大，當(dāng)軸套壓到底時(shí)，壓入力會(huì)瞬間急增，為保護(hù)電機(jī)，需采用安 全離合器進(jìn)行過載保護(hù)，利用其可調(diào)整保護(hù)壓力，以限定最大壓入力。該零件的材料為 40Cr。其技術(shù)要求為去銳，調(diào)質(zhì) HB185-230，齒部高頻淬火 HRC48-56。 圖 3.5 V 型塊 V 型塊的作用是將軸定位，考慮到同心度在軸、套在壓入過程中要求很高，或?qū)⒖赡?會(huì)出現(xiàn)壓不進(jìn)的現(xiàn)象，故采用高度可調(diào) V 型塊，以降低對專機(jī)零件加工的精度要求，可 使專機(jī)裝配、調(diào)試簡單、方便，節(jié)約成本。該零件的材料為 45 鋼。其技術(shù)要求為銳角倒 汽車變速箱軸承的專用壓裝裝置設(shè)計(jì) 17 鈍，淬火 HRC35-40，發(fā)黑。 圖 3.6 回轉(zhuǎn)式壓板 回轉(zhuǎn)式壓板的作