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薄壁、無裝球缺口自潤滑鋁合金關(guān)節(jié)軸承裝配裝置的制作方法

文檔序號:11128909閱讀:636來源:國知局
薄壁、無裝球缺口自潤滑鋁合金關(guān)節(jié)軸承裝配裝置的制造方法

本發(fā)明屬于軸承裝配領(lǐng)域,尤其涉及大尺寸、薄壁、無裝球缺口自潤滑鋁合金關(guān)節(jié)軸承裝配裝置。



背景技術(shù):

自潤滑鋁合金關(guān)節(jié)軸承是在接觸表面粘結(jié)自潤滑襯墊以減小摩擦的球面滑動軸承,具有低速擺動、尺寸大、重量輕、承載重、抗沖擊、壽命長等特征,廣泛用于各類軍機的機體承力系統(tǒng)和操作系統(tǒng),屬于航空裝備關(guān)鍵基礎(chǔ)件。

當(dāng)前國內(nèi)較成熟的關(guān)節(jié)軸承裝配形式主要為外圈開縫裝配形式或外圈帶裝球缺口裝配形式,而針對大尺寸、薄壁、無裝球缺口自潤滑鋁合金關(guān)節(jié)軸承,無法采用常規(guī)的工藝方法將內(nèi)圈裝配入外圈內(nèi),屬于技術(shù)瓶頸。

因此,需要一種新型的自潤滑鋁合金關(guān)節(jié)軸承裝配裝置,以實現(xiàn)大尺寸、薄壁、無裝球缺口自潤滑關(guān)節(jié)軸承裝配試制。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

本發(fā)明的目的是要解決現(xiàn)有裝配形式難以實現(xiàn)大尺寸、薄壁、無裝球缺口自潤滑鋁合金關(guān)節(jié)軸承的組裝問題,而提供一種大尺寸、薄壁、無裝球缺口自潤滑鋁合金關(guān)節(jié)軸承裝配裝置。

本發(fā)明薄壁、無裝球缺口自潤滑鋁合金關(guān)節(jié)軸承裝配裝置包括水平臺、4個支撐柱、固定頂板、加載平臺、測力儀、位移測量儀、預(yù)載變形工裝和主螺紋桿,在矩形水平臺上表面的4個角處各固定設(shè)置有1個支撐柱,固定頂板通過支撐柱頂部的緊固螺栓固定在4個支撐柱的上部,固定頂板的中心開有圓孔,圓孔中固定有大螺母,主螺紋桿穿過固定頂板上的大螺母,主螺紋桿的上端連接有旋轉(zhuǎn)式把手,主螺紋桿的下端與加載平臺轉(zhuǎn)動連接,加載平臺的下表面固定有上預(yù)載變形工裝,水平臺的上表面固定有下預(yù)載變形工裝,通過上預(yù)載變形工裝和下預(yù)載變形工裝夾持關(guān)節(jié)軸承的內(nèi)圈或者外圈的外圈面,在上預(yù)載變形工裝內(nèi)安裝有測力儀,在下預(yù)載變形工裝內(nèi)安裝有位移測量儀。

在對關(guān)節(jié)軸承內(nèi)圈施加預(yù)載荷情況下,該薄壁、無裝球缺口自潤滑鋁合金關(guān)節(jié)軸承裝配裝置還包括4個側(cè)面呈“L”形的固定工裝和可拆卸工裝,每個固定工裝的垂直板和水平板的板面上均開有螺紋孔,其中2個固定工裝通過緊定螺釘固定在加載平臺的下表面,2個固定工裝通過緊定螺釘固定在水平臺的上表面;

可拆卸工裝由上部件、小螺紋桿和下部件組成,在上部件和下部件的表面也均開有螺紋孔,小螺紋桿的兩端各螺紋連接有一個螺母,可拆卸工裝位于內(nèi)圈的內(nèi)部,上部件和下部件的圓弧面與內(nèi)圈的內(nèi)圈面貼合,上部件和下部件之間夾有兩端帶有螺母的小螺紋桿,上部件通過緊定螺釘夾持在位于加載平臺下表面的2個固定工裝之間,下部件通過緊定螺釘夾持在位于水平臺上表面的2個固定工裝之間。

本發(fā)明提供了一種關(guān)節(jié)軸承預(yù)載變形裝配裝置,通過螺紋桿上螺紋的進給對內(nèi)、外圈施加預(yù)載荷,使套圈產(chǎn)生彈性變形,當(dāng)內(nèi)圈的彈性變形量δi和外圈的彈性變形量δo之和大于外圈溝底深度dR,即δo+δi>dR時,實現(xiàn)大尺寸(內(nèi)徑尺寸在Ф80mm以上)、薄壁(相對壁厚3~10mm)、無裝球缺口自潤滑鋁合金關(guān)節(jié)軸承彈性變形裝配。

附圖說明

圖1為內(nèi)圈預(yù)載變形裝配裝置的正視圖;

圖2為內(nèi)圈預(yù)載變形裝配裝置的側(cè)視圖;

圖3為具體實施方式二中所述的可拆卸工裝的正視圖;

圖4為內(nèi)圈預(yù)載變形裝配的整體結(jié)構(gòu)示意圖;

圖5為外圈預(yù)載變形裝配裝置的正視圖;

圖6為外圈預(yù)載變形裝配裝置的側(cè)視圖。

具體實施方式

具體實施方式一:本實施方式薄壁、無裝球缺口自潤滑鋁合金關(guān)節(jié)軸承裝配裝置包括水平臺1、4個支撐柱11、固定頂板3、加載平臺2、測力儀9、位移測量儀10、預(yù)載變形工裝和主螺紋桿4,在矩形水平臺1上表面的4個角處各固定設(shè)置有1個支撐柱11,固定頂板3通過支撐柱11頂部的緊固螺栓12固定在4個支撐柱11的上部,固定頂板3的中心開有圓孔,圓孔中固定有大螺母7,主螺紋桿4穿過固定頂板3上的大螺母7,主螺紋桿4的上端連接有旋轉(zhuǎn)式把手8,主螺紋桿4的下端與加載平臺2轉(zhuǎn)動連接,加載平臺2的下表面固定有上預(yù)載變形工裝5,水平臺1的上表面固定有下預(yù)載變形工裝6,通過上預(yù)載變形工裝5和下預(yù)載變形工裝6夾持關(guān)節(jié)軸承的內(nèi)圈A或者外圈B的外圈面,在上預(yù)載變形工裝5內(nèi)安裝有測力儀9,在下預(yù)載變形工裝6內(nèi)安裝有位移測量儀10。

本實施方式所述的預(yù)載變形工裝具有與關(guān)節(jié)軸承外圈或內(nèi)圈貼合(配合)的曲面,在對待測關(guān)節(jié)軸承內(nèi)圈或外圈施加預(yù)載荷情況下,是通過上預(yù)載變形工裝和下預(yù)載變形工裝夾持關(guān)節(jié)軸承外圈的圓柱面。預(yù)載荷情況下關(guān)節(jié)軸承外圈或內(nèi)圈的軸向與水平臺平行。對于內(nèi)圈或者外圈選用相對應(yīng)的上預(yù)載變形工裝和下預(yù)載變形工裝。

具體實施方式二:本實施方式與具體實施方式一不同的是在對關(guān)節(jié)軸承內(nèi)圈A施加預(yù)載荷情況下,該薄壁、無裝球缺口自潤滑鋁合金關(guān)節(jié)軸承裝配裝置還包括4個側(cè)面呈“L”形的固定工裝15和可拆卸工裝,每個固定工裝15的垂直板和水平板的板面上均開有螺紋孔,其中2個固定工裝15通過緊定螺釘固定在加載平臺2的下表面,2個固定工裝15通過緊定螺釘固定在水平臺1的上表面;

可拆卸工裝由上部件16、小螺紋桿18和下部件17組成,在上部件16和下部件17的表面也均開有螺紋孔,小螺紋桿18的兩端各螺紋連接有一個螺母19,可拆卸工裝位于內(nèi)圈A的內(nèi)部,上部件16和下部件17的圓弧面與內(nèi)圈A的內(nèi)圈面貼合,上部件16和下部件17之間夾有兩端帶有螺母19的小螺紋桿18,上部件16通過緊定螺釘夾持在位于加載平臺2下表面的2個固定工裝15之間,下部件17通過緊定螺釘夾持在位于水平臺1上表面的2個固定工裝15之間。

具體實施方式三:本實施方式與具體實施方式一或二不同的是在固定頂板3的下表面還設(shè)置有防撞螺栓14。

具體實施方式四:本實施方式與具體實施方式一至三之一不同的是測力儀9和位移測量儀10上均設(shè)置有開關(guān)13。

具體實施方式五:本實施方式與具體實施方式一至四之一不同的是在左右兩側(cè)的兩個支撐柱11之間各連接有1個支梁,在每個支梁上各安裝1個千分表20,千分表20的測桿與固定頂板3的下表面相接觸。

具體實施方式六:本實施方式與具體實施方式一至五之一不同的是加載平臺2的下表面通過螺釘固定有上預(yù)載變形工裝5,水平臺1的上表面通過螺釘固定有下預(yù)載變形工裝6。

實施例:本實施例薄壁、無裝球缺口自潤滑鋁合金關(guān)節(jié)軸承裝配裝置包括水平臺1、4個支撐柱11、固定頂板3、加載平臺2、測力儀9、位移測量儀10、千分表20、預(yù)載變形工裝和主螺紋桿4,在矩形水平臺1上表面的4個角處各固定設(shè)置有1個支撐柱11,固定頂板3通過支撐柱11頂部的緊固螺栓12固定在4個支撐柱11的上部,固定頂板3的中心開有圓孔,圓孔中固定有大螺母7,主螺紋桿4穿過固定頂板3上的大螺母7,主螺紋桿4的上端連接有旋轉(zhuǎn)式把手8,主螺紋桿4的下端與加載平臺2轉(zhuǎn)動連接,加載平臺2的下表面固定有上預(yù)載變形工裝5,水平臺1的上表面固定有下預(yù)載變形工裝6,通過上預(yù)載變形工裝5和下預(yù)載變形工裝6夾持關(guān)節(jié)軸承的內(nèi)圈A或者外圈B的外圈面,在上預(yù)載變形工裝5內(nèi)安裝有測力儀9,在下預(yù)載變形工裝6內(nèi)安裝有位移測量儀10,在左右兩側(cè)的兩個支撐柱11之間各連接有1個支梁,在每個支梁上各安裝1個千分表20;

在對關(guān)節(jié)軸承內(nèi)圈施加預(yù)載荷情況下,該薄壁、無裝球缺口自潤滑鋁合金關(guān)節(jié)軸承裝配裝置還包括4個側(cè)面呈“L”形的固定工裝15和可拆卸工裝,每個固定工裝15的垂直板和水平板的板面上均開有螺紋孔,其中2個固定工裝15通過緊定螺釘固定在加載平臺2的下表面,2個固定工裝15通過緊定螺釘固定在水平臺1的上表面;

可拆卸工裝由上部件16、小螺紋桿18和下部件17組成,在上部件16和下部件17的表面也均開有螺紋孔,小螺紋桿18的兩端各螺紋連接有一個螺母19,可拆卸工裝位于內(nèi)圈A的內(nèi)部,上部件16和下部件17的圓弧面與內(nèi)圈A的內(nèi)圈面貼合,上部件16和下部件17之間夾有兩端帶有螺母19的小螺紋桿18,上部件16通過緊定螺釘夾持在位于加載平臺2下表面的2個固定工裝15之間,下部件17通過緊定螺釘夾持在位于水平臺1上表面的2個固定工裝15之間。

應(yīng)用本實施例所述的薄壁、無裝球缺口自潤滑鋁合金關(guān)節(jié)軸承裝配裝置進行裝配的過程如下:

一、先對測力儀、位移測量儀和千分表進行校核,利用左、右兩側(cè)千分表對加載平臺進行水平校正;

二、將關(guān)節(jié)軸承內(nèi)圈放在內(nèi)圈預(yù)載變形工裝上,將可拆卸工裝置于內(nèi)圈的圈內(nèi),通過緊定螺釘將固定工裝和可拆卸工裝連接,旋轉(zhuǎn)螺紋桿使加載平臺垂直向上運動對內(nèi)圈施加豎直向上的預(yù)載荷,載荷大小根據(jù)前期計算分析確定,保證內(nèi)圈處于彈性變形及材料許用應(yīng)力內(nèi),得到內(nèi)圈的彈性變形量δi;

三、旋轉(zhuǎn)可拆卸工裝中的螺母將內(nèi)圈彈性變形固定,然后卸下內(nèi)圈;

四、更換上外圈預(yù)載變形工裝,重新對各儀器儀表進行校核,并利用千分表對加載平臺進行水平校正;

五、將外圈放在預(yù)載變形工裝上,旋轉(zhuǎn)螺紋桿,使加載平臺垂直向下運動對外圈施加預(yù)載荷,載荷大小根據(jù)前期計算分析確定,保證套圈處于彈性變形及材料許用應(yīng)力內(nèi),得到外圈的彈性變形量δo,使內(nèi)圈的彈性變形量與外圈的彈性變形量之和大于外圈溝底深度,即δo+δi>dR;

六、將步驟三卸下的內(nèi)圈裝入外圈中;

七、卸掉內(nèi)圈、外圈預(yù)載荷,使兩套圈彈性恢復(fù),實現(xiàn)預(yù)載變形裝配。

本實施例步驟二和步驟五中利用ANSYS有限元方法對鋁合金整體套圈結(jié)構(gòu)的擠壓彈性變形仿真分析,分析多種加載方式和不同徑向載荷條件下,內(nèi)外套圈的彈性變形趨勢及應(yīng)力分布,從中尋找內(nèi)外圈最佳變形量,并滿足應(yīng)力要求,實現(xiàn)套圈彈性變形仿真裝配;根據(jù)仿真分析結(jié)果,進行鋁合金軸承樣件的彈性變形裝配試驗,結(jié)合試驗結(jié)果修正仿真模型中的相關(guān)參數(shù),最終實現(xiàn)鋁合金套圈的彈性變形裝配。

利用本實施例的關(guān)節(jié)軸承裝配裝置,能夠?qū)崿F(xiàn)內(nèi)徑尺寸Ф80mm以上的大尺寸、薄壁、無裝球缺口自潤滑鋁合金關(guān)節(jié)軸承裝配。裝配后的套圈外觀質(zhì)量良好,旋轉(zhuǎn)靈活,尺寸精度滿足要求。

綜上,本發(fā)明的關(guān)節(jié)軸承裝配裝置實現(xiàn)了大尺寸、薄壁、無裝球缺口自潤滑鋁合金關(guān)節(jié)軸承預(yù)載變形裝配,實現(xiàn)該類產(chǎn)品裝配試制,為同類產(chǎn)品提供技術(shù)支撐。

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