压力—位移曲线在压装工艺中的应用研究

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压力-位移曲线在压装工艺中的应用研究

压力-位移曲线在压装工艺中的应用研究

作为一种同时拥有电力架空相线和光通信双重能效的新型和特种
光纤复合架空相线(OPPC)担负着变电站无人值班和全局信息
光缆,拥有很大的技术优势和应用前景。传统的光纤通信以光导纤 网通道传输的重要任务,是电力网重要的组成部分。在 OPPC 技术
维为传输媒介,光波为载波的光纤信道,具有耗损低、频带宽、高速 标准应用实施过程中,为了更好的进行科学化管理,系统规范地将
长度 l 的增加,压入力 F 逐渐增大,如图 1 所示。
大、配合面越粗糙则压入力将越大。
图 1 压入力与配合长度的关系
图 4 压力-位移曲线示意图
基于上述原理,可以通过一定的途径分别得
到过盈量最小、配合面粗糙度最好以及过盈量最
大、配合面粗糙度最差情况下的压力-位移曲线,
称为压力-位移曲线下控制限和上控制限,如图 4,
3.1 压力-位移曲线的防错原理
E2-卷制衬套外表面材料的弹性模量(MPa)。
由式(1)和式(2)可知,对于材质、外形尺寸已经 确定的卷制衬
从式(1)和式(2)可以得出结论,卷制衬套压装到底孔的过程 套和底孔,其压装过程中的压入力与配合长度、过盈量以及配合面
中,理论上其压入力 F 与压入后配合长度 l 成线性关系,随着配合 的表面粗糙度有关,根据实际的压装经验,相同条件下,过盈量越
OPPC 实际应用中的管理方案与效益分析
徐巍峰 刘缙军 朱利锋 凌 军 刘亚民 陈新安 闫小芳 (国网浙江青田县供电公司,浙江 青田 323900)
摘 要:OPPC 在传统相线中嵌入光纤单元,是电力通信中的一种新型光缆。与 OPGW 和 ADSS 相比,OPPC 具有电能传输和光信 号传输完美融合,无附加额外载荷,良好的腐蚀性,热稳定性和高使用寿命等优点。国网浙江省电力公司丽水供电公司结合输电 线路改造,对 10kV 输电线路中 OPPC 的应用开展相关研究并在实际中进行应用,总结了具体管理方案,并对 OPPC 在低电压等 级网络中的相关效益进行分析。 关键词:OPPC;智能电网;管理方案

压装过程最终位置控制线的确定方法

压装过程最终位置控制线的确定方法
C p k : c b L q e U _ - c e  ̄: ( 2 5 . L 6 _ S S _ 2 4 . 8 - ) = 0

圈4
6 7 ( 1 3 3
过程能 力不足 , 说 明在 设定 了正确 的窗 1 : 1 后, 压 装过程 将产生很 高 的不合格 率。 这可能是 由于零 件尺寸超 差 导致 的, 也可能是 由于机 床 的 问题 , 如 夹具 松动导 致的 。 需要 做进 一步 的分 析改进 工作 , 提 高过程 能
w l
确定 了W3 窗口 的 中心 位 置, 还 需要 确定 窗 口的 宽度 , 即左 控制 线 和右控制 线的位置 。 由于两工件在压装 过程 中都是 固定在机 床夹 具上, 而位 移传 感器 实际上 是检 测工件At t H 对于 机床 的位 移 , 因此 最终 位 置 的位移 是 由工件A和B 的尺寸决定 的 , 这个位 置的位 移波动 是 由两 工件 尺寸 的累积 公差决 定 的。 如图4 所示 , 本 例中两 工件 的厚度 累积 公差 为 士0 . 4 am, r 因此 W3 窗 口左 控制 线为2 5 . 2 - 0 . 4 = 2 4 . 8 am, r 右 控制 线为 2 5 . 2 + 0 . 4 = 2 5 . 6 am。 r 至此 , 压装最 终位 移 的控制窗 H的位 置和 宽度都
离开 , W2 的上 限和下限 分别是摩擦 力的上下限 , 可以通 过两工件 的配合 过 盈量 的极 限件 实验取 得。 当位移 继 续增加 , 两工件 完全靠 死时 , 力一 位 移 曲线会 出现一 个 明显 的拐点 , 拐 点之 后 曲线接 近 直线 上升 。 此 时 的位移 都为零 件受压 后 的弹性 变形 , 最终 达到 的力 由压机 的系统 压力 决定 。 我们用 W1 窗口来监 控 压机系统 压 力是否超 出了工件允许 的受压 力, 即设 定一 个力上限 , 如果 力一 位移 曲线超 出了这条横 线就 将压 装过 程判 定为不合格 。 W3 窗口 用于监 控最终两 工件是否完 全靠住 , 即x 点的 位 置。 由于压机上 的位移 传感器装 配的位 置不同, 两 工件尺寸 的公差波 动, 导 致 曲线的最终点会产生波动 , W3 窗 口的位置和宽 度的确定就 成为 工程 实践 中的一 个 问题 。 窗口 宽 度太大 失去了监 控意 义, 太窄 又会 造成

轮对压装过程中几个关键工艺参数的分析

轮对压装过程中几个关键工艺参数的分析

轮对压装过程中几个关键工艺参数的分析摘要:铁路客车轮对承受着车辆的全部载荷,并在负重的条件下沿轨道作高速运转,轮对压装作为重要工序之一,其参数直接影响着行车安全。

本文分析了轮对压装的工艺过程中的几个关键参数,阐述了压装过程中易产生的问题,分析了产生这些问题的原因。

关键词:轮对;工艺;参数轮对是铁路客车最主要的零部件之一,而轮对组装的质量是保证车辆在高速运行中安全的至关重要的环节,车轴、车轮经过几道工序的加工,最后冷压组装,轮轴的加工质量好坏直接影响到轮轴压装环节的合格与否。

通过对压装环节主要质量问题的分析,我们找到了引起这些问题的原因,并在相应生产工序中采取措施,加强了工艺管理。

1. 影响轮对一次压装合格率的因素轮轴压装合格与否是用压装曲线来判别的,所以压装曲线记录仪的灵敏度也直接影响着轮对一次压装合格率。

同时,为了保证所需的联接强度及防止轮对联接部分的应力过高,必须正确选择过盈量。

但在实践中只满足过盈量的选取值,并不能取得理想的压力曲线和终止压装力,它还受到配合表面几何形状误差等因素的制约。

1.1 轮座、轮毂孔锥度对压装合格率的影响通常,在车轮轮毂孔上加工0.04的正向锥度,车轴轮座上加工0.10的正向锥度,以保证曲线形状及终止压装力合格。

在轮对压装过程中,由于轮座、轮毂孔锥度不一致,轮轴配合表面各部位的尺寸(沿径向方向)都不相等,因而沿轴向方向每一横截面的过盈量也不相等。

如果轮座与轮毂孔圆锥度较大且方向一致时,在开始压装时,会出现压力小或没压力,而压装一定量的长度时随过盈量的增加压力迅速增大,造成曲线的长度不够。

1.2 测量误差对轮对压装合格率的影响由于外径干分尺和百分表本身的不确定度(外径千分±0.006 mm,百分表±0.O25mm),再加上选配时测量部位和测量温度及湿度的影响,对过盈量的选取值形成累积误差,不能反映轮轴尺寸的真实值,直接影响过盈量选取的准确性,导致轮对一次压装合格率下降。

导管压装过程及压装力影响因素探析

导管压装过程及压装力影响因素探析

导管压装过程及压装力影响因素探析作者:熊强强孙庆柳佳琛雷冲来源:《汽车科技》2019年第01期摘要:用伺服压机进行缸盖导管阀座压装,可以采集整个压装过程中的压装力-位移曲线。

压装力是导管压装工序中重要监控参数,在压装过程中,异常情况都会伴随出现压装力过大或者过小的现象,所以利用压装力位移曲线监控压装过程中压装力变化是保证导管压装质量的关键。

本论文结合压力位移曲线对导管压装过程中各阶段进行分析,并通过在不同条件下进行导管压装实验,得出不同条件下最大压装力变化情况,总结出过盈量、压装前润滑、压装速度对导管压装的影响。

关键词:导管;压装力;压力位移曲线;过盈量;压装前润滑;压装速度中图分类号:U466 文献标识码:A 文章编号:1005-2550(2019)01-0096-04Abstract: The pressure-displacement curve of cylinder head guide-pipe can be acquired by using servo press during the whole pressure-mounting process. Pressing force is an important monitoring parameter in the pipe pressing process, abnormal conditions will be accompanied by excessive or small pressure loading force, so the use of pressure loading displacement curve to monitor the pressure change in the process of pressure loading is the key to ensure the quality of pipe pressure loading. In this paper, the pressure-displacement curves are used to analyze the different stages of the pressure-fitting process of the pipe, and the maximum pressure-force under different conditions is obtained through the pressure-fitting experiments. The influence of interference,lubrication before pressure-fitting and pressure-loading speed on the pressure-fitting of the pipe is summarized.Key Words: Guide-pipe; Pressure; Pressure-displacement curve; interference;Lubrication; pressure-loading speed引言在氣缸盖总成加工过程中,导管阀座压装是非常关键的一道工序。

铁路货车轮轴组装工艺改进研究

铁路货车轮轴组装工艺改进研究

铁路货车轮轴组装工艺改进研究摘要:随着铁路货车重载、高速的发展需要,对轮轴的制造水平要求越来越高,以进一步提升车辆的运行品质。

铁路货车轮轴主要由车轴、车轮、轴承及前盖后挡等附件组成,车轴与车轮加工后采用过盈配合冷压装装配形成轮对,轴承及附件与轮对装配后成为轮轴。

基于此,本文主要对铁路货车轮轴组装工艺改进进行分析探讨。

关键词:铁路货车;轮轴组装;工艺改进1轮对组装工艺及改进研究轮对组装须符合TB/T1718《铁道车辆轮对组装技术条件》相关要求,目前我国主要铁路货车以准轨为主,设计时速小于120km/h,要求同一轮对的两车轮直径差不大于1mm,同一车轮相互垂直的直径差不大于0.5mm,轮对内侧距离为(1353±2)mm,且轮对内侧距任意三处相差不大于1mm,轮位差不大于3mm。

1.1轮对压装工艺轮对压装工艺设计时,车轴与车轮采用过盈配合,采用自动化压装设备进行压装,其装配过盈量为车轴轮座直径的0.8‰~1.5‰,轮对压装最终压装力根据轮毂孔直径进行计算,轮对压装后,通过轮对尺寸检测及压装位移—压力曲线综合判断车轮车轴的装配质量。

车轴车轮及轮对尺寸检测项目较多,配置有内径外径千分尺、轮径尺、内侧距尺、深度尺、圆弧样板、踏面全形样板、三孔位置度检具、轮位差尺、轮轴偏心检测仪、样板轮对等成套量具检具,用于控制轮对的组装尺寸及组装质量。

轮对压装为特殊过程工序,车轮与车轴的装配质量难以用肉眼观察,需通过压装实物质量与压装曲线综合判断轮对组装质量,其组装尺寸及形位公差满足产品图纸及技术条件相关要求,压装曲线要求光滑并均匀上升,不得有跳动;压装压力曲线长度不小于理论长度的80%;曲线起点陡升时,陡升值不超过98kN;曲线中部不得有下降,平直长度不超过该曲线投影长度的10%;压力曲线末端平直线长度不超过该曲线投影长度的15%;压力曲线开始上升点与终点连成一直线,曲线应全部在此直线之上。

轮对压装曲线可直观判断轮对的装配质量,压装过程中装配不良、损伤拉伤等质量缺陷可通过压装曲线的平直、陡升、降吨、异常凸起等缺陷进行判断,车轮与车轴的压装位移通过位移-压力曲线长度进行判断。

压力—位移曲线在压装工艺中的应用研究

压力—位移曲线在压装工艺中的应用研究

压力—位移曲线在压装工艺中的应用研究基于圆柱面过盈联接的计算公式,对双金属卷制衬套压装过程的压力变化规律进行了研究,提出了一种通过监控压力-位移曲线来实现压装防错的方法。

标签:压入力;位移;压力-位移曲线1 概述过盈连接是利用零件间的配合过盈来实现连接,这种连接结构简单,定心精度高,可承受转矩、轴向力或两者复合的载荷[1],因此广泛应用于汽车零部件的装配设计中。

在自动变速器油泵中,大量使用了双金属卷制衬套作为滑动轴承,卷制衬套通过与底孔之间的过盈配合实现连接,卷制衬套与底孔结合面的连接能力直接影响到油泵的正常工作。

本文对卷制衬套的压装过程进行研究,提出一种通过压力-位移曲线监控卷制衬套压装过程的方法,实现压装过程的防错。

2 压入力理论计算卷制衬套压装是典型的圆柱面过盈联接方式,其压入力F可按式(1)进行计算[2]。

F=πdlμp (1)其中:d-配合直徑(mm);l-压入后配合长度(mm);μ-配合面的摩擦因数,与配合面的材质和表面粗糙度有关;p-配合面之间的压强(MPa),根据式(2)计算得出:其中:δ-配合面的实际过盈量(mm);Ra1-底孔内表面的轮廓算数平均偏差(μm);Ra2-卷制衬套外表面的轮廓算数平均偏差(μm);d1-底孔内径(mm);d2-卷制衬套外径(mm);ν1-底孔材料的泊松比;ν2-卷制衬套外表面材料的泊松比;E1-底孔材料的弹性模量(MPa);E2-卷制衬套外表面材料的弹性模量(MPa)。

从式(1)和式(2)可以得出结论,卷制衬套压装到底孔的过程中,理论上其压入力F与压入后配合长度l成线性关系,随着配合长度l的增加,压入力F 逐渐增大,如图1所示。

3 压力-位移曲线的生成图1是卷制衬套压装到底孔的压装过程示意图:压力传感器、位移传感器和压头均固连在固定板上,在压装过程中,压力传感器将采集的实时压力信号通过通讯线路传输到工控机上,同时位移传感器将采集的实时位移信号通过通讯线路传输到工控机上,工控机将实时的压力和位移信号处理后就可以得到压力-位移曲线。

位移压力曲线

位移压力曲线

位移压力曲线
位移压力曲线是压装过程中,压装力和压装行程之间的关系曲线。

这种曲线可以用来表示工件在压装过程中的受力情况以及位移变化。

通过对曲线的分析,可以得出压装过程的力和位移监控结果,并对压装结果进行评估。

在压装过程中,如果对位移要求比较高的话,工艺需要考虑结构形变对位移产生的影响能不能抵消或者补偿到最终位移当中。

在这种情况下,可以用到奇石乐伺服压机系统中的一个功能:形变补偿功能。

其最广泛应用的领域为发动机缸盖导管座圈中导管的压装。

奇石乐导管压装对位移控制是有较高要求的。

设备结构受力时多多少少有形变。

压座圈时设备结构会承受2-3T的力在上边,机构发生了形变。

在工程上,任何一个过程的焓变化量都和温度变化相同的定容过程的焓变化量相等。

因此,定压过程中由于压力不变,其技术功值为零,表明工质定压稳定流过诸如换热器等设备时,不对外作技术功,即热能转化来的机械能全部用来维持工质流动。

浅谈缸盖导管、座圈压装

浅谈缸盖导管、座圈压装

发动机缸盖加工过程中导管座圈压装是生产线中关键辅机工序,压装质量的好坏对后序导管、座圈精加工存在直接影响,根据压装工艺,对导管压装深度及进排气导管、座圈压装一致性有很高的要求,由于导管、座圈压装精度较高,需要采用一面两销定位,如出现定位销受力情况,就会损伤缸盖销孔,影响后续定位销孔的使用,因此在选择导管、座圈压装工艺及机床结构时尤为重要。

1导管、座圈压装机组成①缸盖输送系统:通过机动滚或摆杆到将工件输送到压装工位,压装完成后再通过机动滚道或摆杆将工件输送到下一工位;②缸盖喷油系统:通过喷油装置将润滑油雾化后喷到缸盖导管底孔内壁或导管外壁;③压装系统:一般采用两个工位进行压装,一个工位压装进气导管、座圈,一个工位压装排气导管、座圈;④导管、座圈上料机构:导管、座圈上料形式多种多样,其中最常见的几种上料形式有A:手动上料;B :采用弹夹加料道形式上料;C:采用震动料斗加料道形式上料;⑤阀座冷却系统:通过液氮对座圈冷却后进行压装,目前不少发动机厂家已经采用常温压装,无需液氮冷却。

2C 型结构压装机压装特点2.1以往的压装机多采用油缸驱动,机床结构为四角立柱型结构(如图1),此压装方式在压装导管、座圈过程中存在较大弊端:①首先在压装过程中存在剪切力,定位销孔受力,易变形,容易造成座圈压偏,导管啃伤导管底孔,影响后序加工精度;②设备采用液压驱动,并且多个压头同时压装,在压装过程中由于难以控制多个压头压力长期保持一致,存在压力不稳现象,容易造成压入深度一致性差;③对位移无法有效监测;④设备本体采用螺栓固定,精度易走失。

2.2目前的压装机多采用伺服电缸驱动,C 型压装结构(如图2):①平衡压装,减少缸盖在压装过程中的变形;②整体铸造而成,精度不易走失;③有效地避免工件在压装过程中承受剪切力,避免定位销受力压伤;④伺服电缸驱动可实现位移监控和压力监控。

图1图23C 型结构压装机压装原理(如图3)工步1:机床处于复位状态,工件上料;工步2:伺服电缸带动导向套向下运动与工件接触;工步3:由于反作用力带动座圈压头向上运动与工件接触;工步4:当上下压头都与工件接触后,气液增压抱死系统进行抱死;工步5:开始进行座圈压装;工步6:伺服电缸通过导管压壁进行导管压装;工步7:压装完成,导管压臂退回;工步8:导向套退回;工步9:复位弹簧带动C型框架复位。

伺服电动缸压装控制系统设计与分析

伺服电动缸压装控制系统设计与分析

第2期(总第225期)2021年4月机械工程与自动化MECHANICAL ENGINEERING & AUTOMATIONNo2Apr文章编号= 1672-6413(2021)02-0169-03伺服电动缸压装控制系统设计与分析周占怀(苏州健雄职业技术学院,江苏苏州215400)摘要:在分析冷压装配基本原理与工艺的基础上,主要利用交流伺服电动缸、PLC 、压力一位移监控仪、HMI 等构建了一套自动压装监控系统,实现压装控制、参数设置、数据采集与监控、历史曲线管理等功能。

给出一套经过验证的系统方案,并得出以压装过程中多个关键点或包络线限定的压力和位移数据曲线作为压装质量判据的实现方法,并且由于判据设置的灵活性而提高了系统的普适性。

关键词: 伺服电动缸; 压装系统; 控制; 压装参数中图分类号:TP273 文献标识码:A0引言在冷压装配过程中,要想实现优越的过盈配合性 能,除了要进行合理的公差配合设计、选择合理的压装 工艺外,还需对压装参数进行实时监控,另外对压装过 程的历史数据进行查询与管理也是非常有必要的。

交 流伺服电动缸作为力与位移控制中高效的驱动单元, 由于其优越的过程响应特性、节能环保、维护成本低等 特点,已逐渐取代传统的液压缸压装系统,广泛应用于 集成电路封装、汽车、高铁、风电等现代制造业场景中。

本文将结合实际的工程项目进行基于PLC 的伺服电 动缸监控系统设计和研究,并提供经过验证的系统解 决方案。

1伺服电动缸压装原理伺服电动缸将伺服电机的转速和角位移转换成直 线运动的速度和位移,将扭矩转换为压装力,从而完成 轴承等的冷压装配工艺[]。

轴承压装后的结构如图1 所示,其中«为轴颈与轴承内圈结合面的半径;为轴 承外圈的半径;、狆'为装配后结合面的内力,狆与狆' 互为反作用力。

图1轴承压装后的结构示意图根据压装理论有:狆_E(b 2—a 2),— 2----- • O(1 )其中:E 为材料的弹性模量;O 为过盈量。

连杆小头孔衬套压装质量控制的研究

连杆小头孔衬套压装质量控制的研究
控, 但这 个参 数不 能 称作 关 键 控 制 变量 , 只是 藉 此 以 更有 效地 提 升 连 杆 小 头衬 套 的 压 装 质 量 , 些 将 会 这
收 稿 日期 :0 1—1 21 1—1 修 回 日期 :0 1 1— 0 6; 2 1 —1 3
作 者简 介 : 正 德 ( 95 ) 男 , 海人 , 众 动力 总 成 ( 海 ) 限 公 司 教授 级 高 级 工 程 师 , 究 领 域 为计 量 与 检 测 , E —m i zeg e zu 朱 14 一 , 上 大 上 有 研 ( al h nd .h )
述 连杆 小 头孔 衬 套 组 件 , 的 就是 其 在 工 况 下 的可 指
靠性、 即抵 御衬 套从 连杆 小头 孔 中脱 出 的能 力 。 本 文研 究对 象 是某 系 列 小 排量 汽 油 发 动 机 的连
过检 测 某 项 相 关 参 数 来 实 现 对 压 装 工 艺 过 程 的 监
@ V — p we t i . o 。 W o rr n t m a

3 8・
组合机 床 与 自动 化加 工技术
第 2期
在本 文后 面再谈 。
最大 , 由前 面分 析可 知 , 这 时 的轴 向摩 擦 力 为最 大 即 值 F。 。
2 连 杆 小 头 孔 衬 套 压 装 的机 理 分 析
Ta n o r c ia x mpl nd t v l tn o c u i n t sa tce p e e t h ei b e m eh o a — kig f rp a t le a c e a he e auai g c n l so hi ril r s n st e r la l t od t s s r u l y ofpr s o t u e q a i e sm un i t ng.

采用力-位移曲线法测定高温规定延伸强度的可靠性与稳定性分析

采用力-位移曲线法测定高温规定延伸强度的可靠性与稳定性分析

高温拉伸试验,共计10个样品。每个样品获得了时 间、位移、变形、力值四组一一对应的数据。以力值
为纵坐标,变形为横坐标,可作出力-变形曲线,即方
法一。以力值为纵坐标,位移为横坐标,可作出力-
位移曲线,即方法二。求得Fpo.#,R$#)试验数据 如表2和表3所示。
表2 300 &试验数据(碳钢)
序号
1 2 3 4 5 均值 标准偏差 相对标准 偏差
1试验过程
1.1样品的选择及制备
选择碳钢及不锈钢样品各1个牌号,碳钢样品
选择了 15NilMnMoNbCu(淬火 + 回火),!508 mm X55 mm,钢管;不锈钢样品为06Cr19Nil0(固溶), 16 mm X 2000 mm X 1000 mm,钢板。参照 GB/
T2975-1998 取样,按 GB/T 4338-2006 附录 C 制备
表3 550 &试验数据(碳钢)
牌号
试验 温度/C
RP04-方
法一 /
MPa 346
RP04-方
法二/
MPa 350
差值/
MPa
4
344
347
3
15N1M,
MoNbCu 550
342
346
4
344
348
4
344
348
4
344
348 3.8
1. 46 1. 44
0.0043 0.0041
因为是在同一根拉伸样品上测得的方法一、方 法二两个数据,两者之间的比较可以说明两种测量 方法准确度的差异,从10组数据对比可以看出,差 值在17 MPa之间,平均值分别为4. 0,3. 8 MPa,与 测定值比较,大约相当于测定值的1.1%。方法二 的数据略高于方法一,但差异很小,还不能解释为方 法上的差异。

基于EtherCAT的汽车发动机数字化闭环控制伺服压装系统设计

基于EtherCAT的汽车发动机数字化闭环控制伺服压装系统设计
太 网络 EhrA 作 为 控制 层 与设 备 层接 teC T 口 ,以实 现控 制参数 与 现场数 据 的高速 实 时传输 。
2实 时工 业 以太 网 E h r A te C T技 术
Eh r A (te to o t l uo ainT e — teC TEh me fr nr tm t eh c oA o n lg) 是 德 国 B C HO F 司提 出 的 实 时工 业 ooyH EK F 公
s se o y r ul , a d de i n o t r n a d r t u t r f h p c a ie gt lco e — o p s r o p e s i o to y t m o y t m fh d a i c n sg sa s fwa e a d h r wa e sr c u e o e s e i z d diia l s d l o e v r s —f c n r l se f r t l t s a t n i e wh c sb s d o h r uoe gn , i h i a e n Et e CAT. e u e o e v l c rc p e s fts e ilz d n me i a o to y t m l me t u ld g tl Th s fs r o ee ti r s - p c a ie u rc lc n r ls se i e n sf l i i i mp a a d f l c o e - o p o to .T h a trs i s o h y t m r ih p e ii n a d h g fii n y t e e e g — o s r a i n a d n u l ls d l o c n r 1 he c a c e i t f t e s se a e h g r c so n i h e fce c . h n r y c n e v t n r c o

轴承压装曲线不良原因分析

轴承压装曲线不良原因分析

轴承压装曲线不良原因分析摘要:通过对轴承压装机理、压装曲线及构件分析,阐述了压装曲线不良的原因及解决措施。

关键词:轮对;轴承;后挡;压装曲线;原因分析1问题的提出目前,轴承、后挡与轴颈的组装多采用冷压装工艺,压装设备为油压机和微机控制的记录系统。

车轴磨削加工、后挡车削加工并磷化后与轴承一起按基轴制进行配置,通过位移-压力复合曲线真实反映出压装的质量。

一般情况下轴承一次压装合格率可达96.3%以上,少数轴承一次压装不良的原因集中反映在压装曲线上,常出现曲线尖峰或滞后、陡吨的情况,特别是在RD2(A)型车轴组装时,此类现象更突出。

部标准规定:轴承压装要慢速推进,压力应平稳上升。

2原因分析2.1轴承组装的机理分析轴承组装为过盈冷压装,采用的密封座内径、轴承内圈内径与轴颈过盈量在0.05~0.102mm之间,后挡内径与防颈过盈量在0.018~0.085mm之间。

在图1的组装过程中,轴承压装机的顶尖1伸出,使轮对精确定位,夹紧装置将轮对固定。

随后压装油缸2推动放置在轴承托架上的轴承,当压装力克服了压装配合面上正压力(压装过程中轴颈、后挡及轴承各部件都会产生弹性和塑性变形,配合面上便形成了正压力)产生的摩擦力时,轴承(前后密封座3、7,两内圈4、6,中隔圈5)和后挡8与车轴轴颈防颈产生相对移动,从而实现轴承的组装,最后打印出反映压力随位置变化及保压时间情况的位移——压力曲线。

2.2轴承压装曲线分析1.合格曲线图2轴承压装曲线中纵坐标为压力值(kN),横坐标为位移量(mm),并有一反映保压状况的时间轴(s)。

自设备工进开始,每0.1mm记录一个对应的压力值,将这些点联起来,便形成一条曲线,从而反映轴承在压入轴颈过程中的每一位置的压力变化。

从下拐点A到上拐点B间,纵坐标是压力值,而横坐标虽还是位移量,但意义不同了,因为此时轴承已经紧贴轴颈台阶,其移动量反映的是床身变形。

从上拐点B向右至C点,横坐标变为时间量,纵坐标仍为压力值,它反映了时间与压力的关系(保压5s),从而完成整个组装过程的曲线记录。

铁路货车滚动轴承压装曲线跳吨现象分析研究

铁路货车滚动轴承压装曲线跳吨现象分析研究
问 1 期 2019 年 1 月
文 章 编 号 :1002-7602(2019)01-0034-04
铁路货车滚动轴承压装曲线跳吨现象分析研究
宋 玉 亮1,孙 蕾2,龙 时 丹1
(1.国家铁路局 装备技术中心,北京 100891;2.莱茵检测认证服务(中国)有限公司 体系部,北京 100020)
(3)RE2B型、RD2 型车轴与轴承接触角度的差异。 根据图样和相关技 术 资 料,RE2B型 车 轴 轴 颈 引 入 段长度为4~6 mm,RD2 型 车 轴 轴 颈 引 入 段 长 度 为 7 ~10mm,引入段前端和后端与轴颈结合处 圆滑过渡。 353130B 型轴承接触点为内圈圆 弧,352226X2-2RZ 型 轴承接触点为密封座 圆 弧,内 圈 圆 弧 和 密 封 座 圆 弧 均 与圆锥面相连。 引 入 段 长 度 分 别 为 4 mm、6 mm 时, 353130B 型轴承与车轴 的 接 触 状 态 如 图 4、图 5 所 示。 引入段 长 度 分 别 为 7 mm、10 mm 时,352226X2-2RZ 型 轴 承 与 车 轴 的 接 触 状 态 如 图 6、图 7 所 示 。
2 压 装 曲 线 跳 吨 现 象 及 一 般 处 理 方 法
正常情况下,353130B 型 轴 承 压 装 位 移-压 力 曲 线 主要分 为 空 行 程、第 一 个 内 圈 压 入、第 二 个 内 圈 压
收 稿 日 期 :2017-10-20;修 订 日 期 :2018-09-20 作 者 简 介 :宋 玉 亮 (1978-),男 ,高 级 工 程 师 。
图 1 轴 承 压 装 示 意 图
入、后挡压入和保压 5 个 阶 段。 在 保 压 前 通 过 软 件 采 集实时压装力并记录轴承最大压装力。轴承压装曲线 跳吨是指在轴承第1 个 内 圈 刚 与 轴 颈 接 触 后,压 装 力 迅速升高,甚至超 过 353130B 型 轴 承 的 最 小 合 格 压 装 力(58.8kN),但 实 际 位 移 很 小 (图 3),且 压 力 在 第 1 个 内 圈 压 入 后 有 明 显 的 回 落 ,随 着 压 装 的 继 续 ,轴 承 与 轴 颈 配 合 面 不 断 增 大 ,压 装 力 开 始 平 缓 地 升 高 。

轮对压装曲线的自动判断及其运用分析

轮对压装曲线的自动判断及其运用分析

轮对压装曲线的自动判断及其运用分析发布时间:2021-07-21T15:47:17.433Z 来源:《工程管理前沿》2021年9期作者: ⋯董琦李忠[导读] 铁路货车轮对承担着货车移动和承载的功能,是直接关系到铁路货车安全的董琦李忠中车沈阳机车车辆有限公司,辽宁沈阳 110142 摘要:铁路货车轮对承担着货车移动和承载的功能,是直接关系到铁路货车安全的最关键部件。

采用全自动压装机进行组装是最常见的轮对组装方式。

为达到精准的压装效果,须严格记录压装曲线,以便及时发现问题、改进工艺,从而确保产品质量。

本文主要基于自动化操作系统,分析了轮对压装曲线的信息采集记录,论述了判断系统的实际应用优势,并结合组装工艺,以期能够为相关实践提供些许参考。

关键词:轮对压装;曲线记录;自动判断;工艺分析引言轮对压装曲线记录和自动判断主要依靠计算机技术,采用高精度的传感器,运用高效的数据信息采集方式,对数据进行自动化的处理与分析,极大的提高了轮对压装的准确度与合格率。

1压装曲线记录及其自动判断分析自动判断系统对提高轮对压装精确度的意义重大,通常运用计算机来控制整个运行系统,系统的构成主要包括主控制机、信息数据采集模块、压力传感器、位移传感器、电气装置系统等。

系统的定位和校准主要针对的是传感器的运作。

传感器会在使用过程随着内外部温度的变化而产生变化,故在每次使用前不能忽略校准步骤。

数据信息的采集和记录是自动控制系统的核心部分。

压力传感器向数据卡输送位移数据和压力点信号,数据卡将这些信息进行A/D转换,通过输出程序显示出来,并加以记录。

每进行一次数据信息的采集工作,数据结果便同已经采集的信息形成曲线图,根据图线的规律,可以判断继续采集的数据信息是否符合标准,若有不合格的,系统会自动发出报警提示。

判断压装曲线是否合格须符合轮对压装压力曲线及说明。

对压装曲线的管理方式有两种,包括立即打印和存盘处理。

自动化操作系统使数据的保留和调取变得极为方便,在操作界面中能迅速找到数据信息,同时输送数据文件比较便捷,有助于重要信息的沟通交流。

高铁轮对压装过程中几个关键问题的分析

高铁轮对压装过程中几个关键问题的分析

高铁轮对压装过程中几个关键问题的分析动车轮对除了承受一定的装配力,还要承受复杂的静载荷、动载荷以及在制动时由闸瓦的摩擦产生的热应力,随着车速的提高,这种动载荷的影响会越来越大。

为提高行车安全,对轮对的制造工艺提出了很高的要求。

本文从影响轮对压装过程的几个关键问题进行研究分析,提出了轮对压装解决方案。

标签:轮对;轮;轴;压装曲线;压装动车轮对是动车组关键重要的零部件之一,而轮对的压装质量是保证车辆在安全运行过程中重要的环节。

其中车轴和车轮是轮对压装的主要零部件。

通过对车轴、车轮加工和压装前轮轴处理过程的跟踪分析,我们找到几个影响轮对压装的关键问题,并重点分析加强控制,提出了合理的压装方案。

1 影响压装的几个关键原因轮对压装质量是通过压装曲线来判定是否合格,压装曲线的判定合格要求具体为:①在轮座压入轮毂孔长度30mm范围内,必须起吨,但起始吨位不得超过车轴轮座直径公称尺寸的1.3倍;②在车轮的注油槽部位,压装力允许下降,但在下降后的25mm内压装力恢复上升,且25mm处的压力值不小于压装曲线下降前的最大压力值;③最后25mm的位移中,压装力允许下降,但压力下降值不得超过50kN。

④最终压装力及最大压装力须介于最大最小压装力之间。

影响压装曲线的的因素:主要是过盈量、轮轴压装表面的粗糙度、润滑剂的涂抹、表面形状误差、压装速度、温湿度、材料的机械性能等因素。

我们取其中关键的几点因素进行具体分析。

1.1 过盈量压装过程中车轮和车轴配合面处的應力应变状态会发生改变,在轮对的微小结构特征处如圆角、倒角和过渡圆弧等会有应力集中的现象,它是轮对微动损伤和疲劳裂纹形成的主要源头,为了保证所需要的连接强度及防止轮对联接部分应力过高,必须正确选择过盈量。

例如复兴号标准动车组的过盈量配合最小0.238mm最大0.313mm。

1.2 轮轴压装表面的粗糙度压装面的粗糙度对压装力的影响较大。

工件表面的粗糙度与加工时的刀具速度,进给量的大小有直接关系。

铁路货车滚动轴承压装力与压装力曲线的研究

铁路货车滚动轴承压装力与压装力曲线的研究

:I:程硕士学位论文第一章绪论(1)移动式轴承装卸油压机最早出现的货车轴承压装设备是移动式轴承装卸油压机,移动式轴承装卸油压机总体布局是一个三轮小车,压力油缸、齿轮泵站、油箱均安装在小车上,并有引导套、压套、拉杆、卡板、顶套等附件所组成。

轴承压装时需安装附件才能进行工作,因此铁路通用货车滚动轴承压装已大多停止使用这种设备。

最近,齐车集团公司齐齐哈尔泰格自动化工程公司利用移动式轴承装卸油压机环境适应能力强、机动灵活等特点,在特殊情况下还需使用的具体情况,在移动式轴承装卸油压机上安装了便携式微机控制系统,具备了能记录、打印轴承的压装力及终止贴合压力曲线和储存功能,并打印压压装力曲线拐点判断线,实施压装力曲线智能判断,以满足小批量、多品种大型滚动轴承的需求。

解决了轴承压装力看表计数误差大的缺陷。

移动式轴承装卸油压机尽管不是固定式压装机,但其压力油缸高度可根据需要调整,油压机油缸活塞与滚动轴承、车轴轴颈同轴度较好,基本可以保证压装力传递的准确性,对轴承不会造成损伤,在一定范围内能适应较大级别压装力要求的轴承压装(如F型轮对轴承的压装)和退卸,所以移动式油压机至今仍是铁路货车小批量生产、特殊轴承压装和退卸的基本设备。

如图1.】移动式轴承装卸油压机(2)固定悬臂式压装机固定悬臂式压装机主要由机座、两个压力油缸安装座、两个轴承压力油缸、两只轮对顶起油缸、轮对定位机构、轴承支承及输送机构、液压站、单片微型机记录及打印自动控制装置等部分组成(如图1~2)工程硕士学位论文第2章铁路货车滚动轴承及其压装机图2一l铁道货车圆锥滚动轴承装置结构型式表2—2我国铁路货车轴承的主要规格单位:mm外形尺寸双列滚子轴承代号适用轴型备注内径外径宽度数量(个)19772010018211740RB219772613023015042RD2主型轴承19773015027017040RE2352226X2—l:jO23015040RD22RZ新SKFl9772613023015040RD2型APl3013023015040RD2轴TBUl5015025016046RE2承TAROL】5015025016046RE2对于RDe轮对来说,现在应用较多、互换性较强的197726型、SKFl97726型和352226X2—2RZ轴承,三者互相通用。

基于压力–位移曲线及最大压装力的节点过盈配合研究

基于压力–位移曲线及最大压装力的节点过盈配合研究

Mechanical Engineering and Technology 机械工程与技术, 2023, 12(5), 411-419Published Online October 2023 in Hans. https:///journal/methttps:///10.12677/met.2023.125046基于压力–位移曲线及最大压装力的节点过盈配合研究丁雨秋,李方中车南京浦镇车辆有限公司,江苏南京收稿日期:2023年8月1日;录用日期:2023年9月13日;发布日期:2023年9月20日摘要转向架节点的配合方式主要是过盈配合,本文通过对转向架某转臂节点的压装过程进行分析,首先基于压力–位移曲线观察节点压装各阶段的受力特点,找出影响压装力的几个重要因素,再利用材料力学公式对节点外套的受力进行计算,然后将节点的实际工况载荷代入计算模型,得出节点配合面的过盈量理论值,最后结合转臂节点自身的性能特点构建过盈量计算的估算优化模型,经过与实际项目对比,研究结果具有准确性和合理性,对后续项目工作中节点过盈配合的设计选型具有指导意义。

关键词转臂节点,压装,压力–位移曲线,过盈量,优化Research on Node Interference Fit Based on Pressure Displacement Curve and Maximum Pressing ForceYuqiu Ding, Fang LiCRRC Nanjing Puzhen Co., Ltd., Nanjing JiangsuReceived: Aug. 1st, 2023; accepted: Sep. 13th, 2023; published: Sep. 20th, 2023AbstractThe fitting mode of the bogie node is mainly interference fit. This paper analyzes the press fitting process of a certain bogie boom node, first observes the force characteristics of each stage of the node press fitting based on the pressure displacement curve, finds out several important factors丁雨秋,李方affecting the press fitting force, and then calculates the force on the node jacket using the Strength of materials formula, and then replaces the actual working condition load of the node into the calculation model, Obtain the theoretical value of the interference amount of the node fitting sur-face, and finally construct an estimation optimization model for the interference amount calcula-tion based on the performance characteristics of the rotating arm node itself. After comparison with actual projects, the research results have accuracy and rationality, which has guiding signi-ficance for the design and selection of node interference fit in subsequent project work.KeywordsArm Turning Node, Press Fit, Pressure-Displacement Curve, Interference Amount,Optimization Array Copyright © 2023 by author(s) and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0)./licenses/by/4.0/1. 引言由于过盈配合连接承载能力强、结构简单、定心性好、无需任何紧固件,而且可避免因采用键槽削弱零件强度的缺点,所以在机械制造工业中,尤其在以传递轴向力或转矩的孔轴类、齿轮轴类等紧密装配件中有着非常广泛的应用。

轮对压装曲线中异常点数据的处理方法

轮对压装曲线中异常点数据的处理方法

轮对压装曲线中异常点数据的处理方法肖峻;李光海;韩建斌【摘要】为了去除轮对压装压力信号中的异常点,获得真实的压装曲线,提出了一种异常点数据处理算法,即增量均值法,该算法结合压装压力信号的特点,能较好地识别并剔除异常点数据.在轮对压装过程中的实际应用表明,该算法的效果较好,可以消除干扰对轮对压装曲线的影响,从而减少对压装质量的误判.%In order to remove outliers from press signals acquired in press fitting process and obtain true press fitting curve, a new algorithm,incremental mean algorithm was presented. According to the traits of press signals,the algorithm can distinguish and remove outliers effectively. During practical application process,the algorithm has received very good effects,eliminated mis-judgments of press fitting quality.【期刊名称】《武汉理工大学学报(信息与管理工程版)》【年(卷),期】2013(035)002【总页数】4页(P211-214)【关键词】轮对压装曲线;异常点;增量均值法【作者】肖峻;李光海;韩建斌【作者单位】武汉理工大学机电工程学院,湖北武汉430070【正文语种】中文【中图分类】TP301.6轮对是机车和车辆走行机构的主要部件之一,是由一根车轴与两个车轮以及齿轮、制动盘等组成的完整装置。

车轴与车轮、齿轮、制动盘采用过盈配合的连接方式,通过压装的方法组成轮对。

装配工艺中压力位移曲线应用

装配工艺中压力位移曲线应用

装配工艺中压力位移曲线应用一、引言在装配工艺中,压力位移曲线是一种重要的工具,用于评估、优化、预测和指导生产实践。

通过测量和分析压力位移曲线,可以了解装配过程中的行为和性能,从而改进装配工艺,提高产品质量和生产效率。

二、评估装配过程1.装配过程分析:通过观察压力位移曲线,可以分析装配过程中的压力变化和位移变化,从而了解装配过程中的瓶颈、耗时和阻力等因素。

2.评估装配质量:通过对比不同装配过程的压力位移曲线,可以评估不同装配方法的优劣,从而选择更优的装配工艺。

三、优化装配工艺1.改进装配流程:通过分析压力位移曲线,可以发现装配过程中的问题,从而针对性地改进装配流程,提高装配效率和质量。

2.选择合适工具和材料:根据压力位移曲线的分析结果,可以选择合适的工具和材料,以降低装配过程中的阻力和压力,提高装配效果。

四、预测潜在问题1.预测装配缺陷:通过观察和分析压力位移曲线,可以预测可能出现的装配缺陷,如错位、卡滞等,从而提前采取措施加以预防。

2.预测零件寿命:通过分析压力位移曲线,可以预测零件的寿命和疲劳极限,从而及时更换磨损严重的零件,避免因零件失效导致的生产事故。

五、指导生产实践1.制定生产计划:根据压力位移曲线的分析结果,可以制定更加合理的生产计划,包括合理安排人员、设备、物料等资源,以满足生产需求和提高生产效率。

2.监控生产过程:通过实时监测和分析压力位移曲线,可以及时发现生产过程中的问题,并采取相应措施加以解决,确保生产过程的稳定性和产品质量。

六、结论综上所述,压力位移曲线在装配工艺中具有广泛的应用价值。

通过评估、优化、预测和指导生产实践等方面的工作,可以不断提高装配工艺的水平和质量,为企业的发展和竞争力提升做出积极贡献。

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压力—位移曲线在压装工艺中的应用研究
基于圆柱面过盈联接的计算公式,对双金属卷制衬套压装过程的压力变化规律进行了研究,提出了一种通过监控压力-位移曲线来实现压装防错的方法。

标签:压入力;位移;压力-位移曲线
1 概述
过盈连接是利用零件间的配合过盈来实现连接,这种连接结构简单,定心精度高,可承受转矩、轴向力或两者复合的载荷[1],因此广泛应用于汽车零部件的装配设计中。

在自动变速器油泵中,大量使用了双金属卷制衬套作为滑动轴承,卷制衬套通过与底孔之间的过盈配合实现连接,卷制衬套与底孔结合面的连接能力直接影响到油泵的正常工作。

本文对卷制衬套的压装过程进行研究,提出一种通过压力-位移曲线监控卷制衬套压装过程的方法,实现压装过程的防错。

2 压入力理论计算
卷制衬套压装是典型的圆柱面过盈联接方式,其压入力F可按式(1)进行计算[2]。

F=πdlμp (1)
其中:d-配合直徑(mm);l-压入后配合长度(mm);μ-配合面的摩擦因数,与配合面的材质和表面粗糙度有关;p-配合面之间的压强(MPa),根据式(2)计算得出:
其中:δ-配合面的实际过盈量(mm);Ra1-底孔内表面的轮廓算数平均偏差(μm);Ra2-卷制衬套外表面的轮廓算数平均偏差(μm);d1-底孔内径(mm);d2-卷制衬套外径(mm);ν1-底孔材料的泊松比;ν2-卷制衬套外表面材料的泊松比;E1-底孔材料的弹性模量(MPa);E2-卷制衬套外表面材料的弹性模量(MPa)。

从式(1)和式(2)可以得出结论,卷制衬套压装到底孔的过程中,理论上其压入力F与压入后配合长度l成线性关系,随着配合长度l的增加,压入力F 逐渐增大,如图1所示。

3 压力-位移曲线的生成
图1是卷制衬套压装到底孔的压装过程示意图:压力传感器、位移传感器和压头均固连在固定板上,在压装过程中,压力传感器将采集的实时压力信号通过通讯线路传输到工控机上,同时位移传感器将采集的实时位移信号通过通讯线路
传输到工控机上,工控机将实时的压力和位移信号处理后就可以得到压力-位移曲线。

将图2中初始位置的位移量设置为原点,则得到的压力-位移曲线如图3所示。

3 压力-位移曲线的应用
3.1 压力-位移曲线的防错原理
由式(1)和式(2)可知,对于材质、外形尺寸已经确定的卷制衬套和底孔,其压装过程中的压入力与配合长度、过盈量以及配合面的表面粗糙度有关,根据实际的压装经验,相同条件下,过盈量越大、配合面越粗糙则压入力将越大。

基于上述原理,可以通过一定的途径分别得到过盈量最小、配合面粗糙度最好以及过盈量最大、配合面粗糙度最差情况下的压力-位移曲线,称为压力-位移曲线下控制限和上控制限,如图4,然后将下控制限和上控制限的曲线输入到压装系统的工控机中,实现对所有卷制衬套压装过程的监控。

只有当实际压力-位移曲线处于上控制限和下控制限之间时,工控机才判定压装过程为合格,否则说明卷制衬套或底孔尺寸存在超差情况,工控机会判定压装过程为不合格,这就是应用压力-位移曲线实现防错的原理。

3.2 压力-位移曲线的窗口设置
压力-位移曲线下控制限和上控制限一般是根据极限样件的实际压装过程的压力-位移曲线设置而成,下控制限极限样件的过盈量和配合面粗糙度均按最小值为目标进行制造,上控制限极限样件的过盈量和配合面粗糙度均按最大值为目标进行制造,为了避免制造误差的影响,下控制限极限样件和上控制限极限样件的数量一般为各20~30套。

将所有下控制限极限样件的实际压力-位移曲线取平均值作为最终的下控制限曲线,将所有上控制限极限样件的实际压力-位移曲线取平均值作为最终的上控制限曲线。

在实际的应用中,一般设置三个窗口对压装的压力和位移进行控制,如图5所示,其中压力控制窗口1和压力控制窗口2是根据上控制限和下控制限绘制的,窗口宽度为0.5~1mm,位移控制窗口是根据压装相关的轴向尺寸公差计算得出。

如图6是实际压装过程的压力-位移曲线,只有当实际的曲线从左端穿入壓力控制窗口、从右端穿出压力控制窗口,并且从下端穿入位移控制窗口、从上端穿出位移控制窗口时,压力-位移曲线才是合格,否则判定为压装不合格,这就实现了压装过程的防错。

5 结束语
本文基于圆柱面过盈联接方式压入力的理论计算,对双金属卷制衬套压装过
程的压力变化规律进行了研究,提出了一种通过监控压力-位移曲线来实现压装防错的方法,确保了大规模生产时双金属卷制衬套压装的可靠性。

参考文献
[1]王文斌,等.机械设计手册/第2卷[M].北京:机械工业出版社,2004.
[2]王贤刚,孙美丽,夏成勇.径向滑动轴承过盈装配变形的研究[J].润滑与密封,2008(4).。

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