[0075] 以下结合附图对本发明作进一步说明。
[0076] 如图1所示,定义内圈的外圆直径为Φd,外圈的内孔直径为ΦD,滚珠的直径为Φdg,内圈的外圆直径公差为△d,外圈的内孔直径公差为△D,滚珠的直径公差为△dg,那么,装配游隙μ0=△D-△d-2△dg。因此,选择△D=△d=2△dg的外圈、内圈、滚珠进行装配能够在同一成本下实现最高的装配精度。
[0077] 申请人经过测量发现,在尺寸公差范围内的内圈、外圈、滚珠的具体误差的分布情况近似于正态分布,即公差大的数量少、公差小的数量多;具体为:将公差范围均分为六段,则该六段公差带(+3档、+2档、+1档、-1档、-2档、-3档)内工件的个数比趋近于为1:2:3:3:2:1。针对这一比例关系,申请人设计本发明的内圈、外圈、滚珠组合方案,分三个阶段进行装配:
[0078] 第一个阶段中,六段公差带内的工件均消耗掉一份,最靠外的两个公差带(+3档、-3档)被消耗完;次靠外的两个公差带(+2档、-2档)剩余二分之一;最中间的两个公差带(+1档、-1档)剩余三分之二。
[0079] 第二个阶段中,剩余四段公差带内的工件均消耗掉一份,次靠外的两个公差带(+2档、-2档)被消耗完;最中间的两个公差带(+1档、-1档)剩余三分之一。
[0080] 第三个阶段中,剩余两段公差带内的工件均消耗掉一份;最中间的两个公差带(+1档、-1档)被消耗完。
[0081] 至此,绝大部分内圈、外圈、滚珠都完成装配,且第一个阶段装配得到的轴承精度最高,第二个阶段、第三个阶段装配得到的轴承精度次高;进而在保证精度的前提下用一批原材料装配出尽可能多的轴承。
[0082] 一种控制轴承游隙的装配工艺具体如下:
[0083] 步骤一、取一批外圈、内圈、滚珠。外圈的沟道内径的公差为△D、内圈的沟道外径的公差为△d、滚珠的直径的公差为△dg;△D=△d=2△dg。
[0084] 将外圈按照沟道内径的公差带由大至小分为+3档、+2档、+1档、-1档、-2档、-3档。将内圈按照沟道外径的公差带由大至小分为+3档、+2档、+1档、-1档、-2档、-3档。将滚珠按照直径的公差带由大至小分为+3档、+2档、+1档、-1档、-2档、-3档。各档外圈的公差带宽度相等。各档内圈的公差带宽度相等。各档滚珠的公差带宽度相等。举例如下:若外圈的公差范围为[D-1/2△D,D+1/2△D],则+3档的范围为[D-1/2△D,D-2/6△D]、+2档的范围为[D-2/
6△D,D-1/6△D]、+1档的范围为[D-1/6△D,D]、-1档的范围为[D,D+1/6△D]、-2档的范围为[D+1/6△D,D+2/6△D]、-3档的范围为[D+2/6△D,D+1/2△D]。
[0085] 步骤二、将外圈、内圈、滚珠的+3档、+2档、+1档、-1档、-2档、-3档各自按照公差带宽度细分为A级和B级。A级的尺寸大于对应的B级;此时,外圈、内圈、滚珠均被分为尺寸由小至大,且公差宽度均相等的+3A级、+3B级、+2A级、+2B级、+1A级、+1B级、-1A级、-1B级、-2A级、-2B级、-3A级、-3B级。管理人员根据需求选择执行精度优先模式或执行成本优先模式。之后,进入步骤三。
[0086] 步骤三、进行优级精度装配。
[0087] 3-1.取出满足一类组合方案的一组外圈、内圈、滚珠。一类组合方案的特点为外圈档位-内圈档位-滚珠档位=0(如下述第一个方案中3-1-2=0)。
[0088] 如图2所示,一类组合方案具体包括如下六个方案:
[0089] (1)处于+3档的外圈、处于+1档的内圈、处于+2档的滚珠。
[0090] (2)处于+2档的外圈、处于+3档的内圈、处于-1档的滚珠。
[0091] (3)处于+1档的外圈、处于-2档的内圈、处于+1档的滚珠。
[0092] (4)处于-1档的外圈、处于+2档的内圈、处于-1档的滚珠。
[0093] (5)处于-2档的外圈、处于-3档的内圈、处于+1档的滚珠。
[0094] (6)处于-3档的外圈、处于-1档的内圈、处于-2档的滚珠。
[0095] 3-2.将步骤3-1取出的外圈、内圈、滚珠装配在一起,得到被测轴承。装配方法如下:a.进行内外圈合套和装球作业。b.安装保持架后进行清洗烘干。c.进行双面注脂和双面压入密封防尘盖。
[0096] 3-3.测量被测轴承的游隙μ0。若μ0<μmin,则进入步骤3-4。若μ0>μmax,则进入步骤3-5。若μmin≤μ0≤μmax,则进入步骤3-6;μmin为第一游隙下限;μmax为第一游隙上限;μmin、μmax根据装配游隙要求确定。
[0097] 当一个被测轴承经过三次重新装配后,依然出现μ0<μmin或μ0>μmax的情况时,则将该被测轴承废弃,并进入步骤3-7。
[0098] 3-4.更换被测轴承的内圈或滚珠以增大游隙μ0后重新进入步骤3-3;若没有用于更换的内圈则直接废弃被测轴承,并进入步骤3-7。
[0099] 更换被测轴承的内圈或滚珠以增大游隙的方法具体如下:
[0100] 若内圈为处于自身档位内的A级,且还存在该内圈所在档位的B级内圈,则用该档位内的B级的内圈更换被测轴承的内圈或滚珠,并重新装配得到被测轴承。
[0101] 若内圈为处于自身档位内的B级,滚珠处于自身档位内的A级,且还存在该滚珠所在档位的B级滚珠,则用该档位内的B级的滚珠更换被测轴承的滚珠,并重新装配得到被测轴承。
[0102] 若内圈及滚珠均处于自身档位内的B级,且,且还存在比该滚珠低一个档位的滚珠,则用比被测轴承内滚珠低一个档位的滚珠更换被测轴承的滚珠,并重新装配得到被测轴承。
[0103] 否则,将该被测轴承废弃。
[0104] 3-5.更换被测轴承的内圈或滚珠以减小游隙μ0后重新进入步骤3-3;若没有用于更换的内圈则直接废弃被测轴承,并进入步骤3-7。
[0105] 更换被测轴承的内圈或滚珠以减小游隙的方法具体如下:
[0106] 若内圈为处于自身档位内的B级,且还存在该内圈所在档位的A级内圈,则用该档位内的A级的内圈更换被测轴承的内圈或滚珠,并重新装配得到被测轴承。
[0107] 若内圈为处于自身档位内的A级,滚珠处于自身档位内的B级,且还存在该滚珠所在档位的B级滚珠,则用该档位内的A级的滚珠更换被测轴承的滚珠,并重新装配得到被测轴承。
[0108] 若内圈及滚珠均处于自身档位内的A级,且还存在比该滚珠高一个档位的滚珠,则用比被测轴承内滚珠高一个档位的滚珠更换被测轴承的滚珠,并重新装配得到被测轴承。
[0109] 否则,将该被测轴承废弃。
[0110] 3-6.对所得被测轴承进行激光打码,将轴承的所有零件信息、装配工艺参数以及在线测量值导入信息库,以便可以查询和追溯。进入步骤3-7。
[0111] 3-7.若所有外圈、内圈、滚珠中还能够组成一组符合一类组合方案的外圈、内圈、滚珠,则重复执行步骤3-1至3-6。否则,进入步骤四。
[0112] 步骤四、若步骤二中管理人员选择了成本优先模式,则执行步骤五和六;若步骤二中管理人员选择了精度优先模式,则直接进入步骤七。
[0113] 步骤五、进行第一轮次级精度装配。
[0114] 5-1.取出满足二类组合方案的一组外圈、内圈、滚珠。二类组合方案的特点为外圈档位-内圈档位-滚珠档位=1或-1或0(如下述第一个方案中2-1-2=-1)。
[0115] 如图3所示,二类组合方案具体包括如下四个方案:
[0116] (1)处于+2档的外圈、处于+1档的内圈、处于+2档的滚珠。
[0117] (2)处于+1档的外圈、处于+2档的内圈、处于-1档的滚珠。
[0118] (3)处于-1档的外圈、处于-2档的内圈、处于+1档的滚珠。
[0119] (4)处于-2档的外圈、处于-1档的内圈、处于-2档的滚珠。
[0120] 5-2.将步骤5-1取出的外圈、内圈、滚珠装配在一起,得到被测轴承。
[0121] 5-3.测量被测轴承的游隙μ0。若μ0<μ′min,则进入步骤5-4。若μ0>μ′max,则进入步骤5-5。若μ′min≤μ0≤μ′max,则进入步骤5-6;μ′min为第二游隙下限;μ′max为第二游隙上限;μ′min、μ′max根据装配游隙要求确定。μ′min<μmin;μ′max>μmax。
[0122] 当一个被测轴承经过三次重新装配后,依然出现μ0<μ′min或μ0>μ′max的情况时,则将该被测轴承废弃,并进入步骤5-7。
[0123] 5-4.参照步骤3-4的方法更换被测轴承的内圈或滚珠以增大游隙μ0后重新进入步骤5-3;若没有用于更换的内圈则直接废弃被测轴承,并进入步骤5-7。
[0124] 5-5.参照步骤3-5的方法更换被测轴承的内圈或滚珠以减小游隙μ0后重新进入步骤5-3;若没有用于更换的内圈则直接废弃被测轴承,并进入步骤5-7。
[0125] 5-6.对所得被测轴承进行激光打码,将轴承的所有零件信息、装配工艺参数以及在线测量值导入信息库,以便可以查询和追溯。进入步骤5-7。
[0126] 5-7.若所有外圈、内圈、滚珠中还能够组成一组符合二类组合方案的外圈、内圈、滚珠,则重复执行步骤5-1至5-6。否则,进入步骤六。
[0127] 步骤六、进行第二轮次级精度装配。
[0128] 6-1.取出满足三类组合方案的一组外圈、内圈、滚珠。三类组合方案的特点为外圈档位-内圈档位-滚珠档位=1或-1(如下述第一个方案中1+1-1=1)。
[0129] 如图4所示,三类组合方案具体包括如下二个方案:
[0130] (1)处于+1档的外圈、处于-1档的内圈、处于+1档的滚珠。
[0131] (2)处于-1档的外圈、处于+1档的内圈、处于-1档的滚珠。
[0132] 6-2.将步骤6-1取出的外圈、内圈、滚珠装配在一起,得到被测轴承。
[0133] 6-3.测量被测轴承的游隙μ0。若μ0<μ′min,则进入步骤5-4。若μ0>μ′max,则进入步骤5-5。若μ′min≤μ0≤μ′max,则进入步骤5-6。
[0134] 当一个被测轴承经过三次重新装配后,依然出现μ0<μ′min或μ0>μ′max的情况时,则将该被测轴承废弃,并进入步骤6-7。
[0135] 6-4.参照步骤3-4的方法更换被测轴承的内圈或滚珠以增大游隙μ0后重新进入步骤6-3;若没有用于更换的内圈则直接废弃被测轴承,并进入步骤6-7。
[0136] 6-5.参照步骤3-5的方法更换被测轴承的内圈或滚珠以减小游隙μ0后重新进入步骤6-3;若没有用于更换的内圈则直接废弃被测轴承,并进入步骤6-7。
[0137] 6-6.对所得被测轴承进行激光打码,将轴承的所有零件信息、装配工艺参数以及在线测量值导入信息库,以便可以查询和追溯。进入步骤6-7。
[0138] 6-7.若所有外圈、内圈、滚珠中还能够组成一组符合二类组合方案的外圈、内圈、滚珠,则重复执行步骤6-1至6-6。否则,进入步骤七。
[0139] 步骤七、本批次轴承装配完成。将所有装配完成的轴承最终质检和包装。