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一种控制轴承游隙的装配工艺   0    0

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专利申请流程有哪些步骤?
专利申请流程图
申请
申请号:指国家知识产权局受理一件专利申请时给予该专利申请的一个标示号码。唯一性原则。
申请日:提出专利申请之日。
2019-05-14
申请公布
申请公布指发明专利申请经初步审查合格后,自申请日(或优先权日)起18个月期满时的公布或根据申请人的请求提前进行的公布。
申请公布号:专利申请过程中,在尚未取得专利授权之前,国家专利局《专利公报》公开专利时的编号。
申请公布日:申请公开的日期,即在专利公报上予以公开的日期。
2019-09-24
授权
授权指对发明专利申请经实质审查没有发现驳回理由,授予发明专利权;或对实用新型或外观设计专利申请经初步审查没有发现驳回理由,授予实用新型专利权或外观设计专利权。
2020-08-04
预估到期
发明专利权的期限为二十年,实用新型专利权期限为十年,外观设计专利权期限为十五年,均自申请日起计算。专利届满后法律终止保护。
2039-05-14
基本信息
有效性 有效专利 专利类型 发明专利
申请号 CN201910398116.8 申请日 2019-05-14
公开/公告号 CN110185709B 公开/公告日 2020-08-04
授权日 2020-08-04 预估到期日 2039-05-14
申请年 2019年 公开/公告年 2020年
缴费截止日
分类号 F16C43/04 主分类号 F16C43/04
是否联合申请 独立申请 文献类型号 B
独权数量 1 从权数量 7
权利要求数量 8 非专利引证数量 0
引用专利数量 0 被引证专利数量 0
非专利引证
引用专利 被引证专利
专利权维持 3 专利申请国编码 CN
专利事件 转让 事务标签 公开、实质审查、授权、权利转移
申请人信息
申请人 第一申请人
专利权人 杭州电子科技大学 当前专利权人 杭州电子科技大学安吉智能制造技术研究院有限公司,杭州电子科技大学
发明人 陈国金、陈昌、袁以明、许明、苏少辉、王万强、李永宁、褚长勇、龚友平、陈慧鹏、刘婷婷、金杜挺、李龙 第一发明人 陈国金
地址 浙江省杭州市下沙高教园区2号大街 邮编 310018
申请人数量 1 发明人数量 13
申请人所在省 浙江省 申请人所在市 浙江省杭州市
代理人信息
代理机构
专利代理机构是经省专利管理局审核,国家知识产权局批准设立,可以接受委托人的委托,在委托权限范围内以委托人的名义办理专利申请或其他专利事务的服务机构。
杭州君度专利代理事务所 代理人
专利代理师是代理他人进行专利申请和办理其他专利事务,取得一定资格的人。
黄前泽
摘要
本发明公开了一种控制轴承游隙的装配工艺。由于轴承内外圈沟道及滚珠在加工过程中存在的尺寸误差不同,在内外圈和滚珠装配时,会导致游隙不一致,精度低,甚至超差。本发明如下:一、取一批外圈、内圈、滚珠并分档。二、将各档位外圈、内圈、滚珠再细分两级。三、进行优级精度装配。四、进行第一轮次级精度装配。五、进行第二轮次级精度装配。六、轴承装配完成。本发明对内圈、外圈和滚珠按照测量的误差大小分成6档,分别为+3、+2、+1、‑1、‑2、‑3档,并根据六档工件数量比趋近于1:2:3:3:2:1的特点,制定各档工件的组合方案,进而减少一个批次内的内外圈以及滚珠三种零件的剩余数量浪费,降低制造成本。
  • 摘要附图
    一种控制轴承游隙的装配工艺
法律状态
序号 法律状态公告日 法律状态 法律状态信息
1 2021-01-01 专利权的转移 登记生效日: 2020.12.22 专利权人由杭州电子科技大学变更为杭州电子科技大学安吉智能制造技术研究院有限公司 地址由310018 浙江省杭州市下沙高教园区2号大街变更为313000 浙江省湖州市安吉县递铺街道阳光工业园区(安吉科创园内)2幢4楼 专利权人变更为杭州电子科技大学 
2 2020-08-04 授权
3 2019-09-24 实质审查的生效 IPC(主分类): F16C 43/04 专利申请号: 201910398116.8 申请日: 2019.05.14
4 2019-08-30 公开
权利要求
权利要求书是申请文件最核心的部分,是申请人向国家申请保护他的发明创造及划定保护范围的文件。
1.一种控制轴承游隙的装配工艺,其特征在于:步骤一、取一批外圈、内圈、滚珠;将外圈按照内径由大至小分为+3档、+2档、+1档、-1档、-2档、-3档;将内圈按照外径由大至小分为+3档、+2档、+1档、-1档、-2档、-3档;将滚珠按照直径由大至小分为+3档、+2档、+1档、-1档、-2档、-3档;
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;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;
步骤三、若步骤二中管理人员选择了成本优先模式,则执行步骤四至七;若步骤二中管理人员选择了精度优先模式,则执行步骤四后直接进入步骤七;
步骤四、进行优级精度装配;
4-
1.取出满足一类组合方案的一组外圈、内圈、滚珠;
一类组合方案具体包括如下六个方案:
(1)处于+3档的外圈、处于+1档的内圈、处于+2档的滚珠;
(2)处于+2档的外圈、处于+3档的内圈、处于-1档的滚珠;
(3)处于+1档的外圈、处于-2档的内圈、处于+1档的滚珠;
(4)处于-1档的外圈、处于+2档的内圈、处于-1档的滚珠;
(5)处于-2档的外圈、处于-3档的内圈、处于+1档的滚珠;
(6)处于-3档的外圈、处于-1档的内圈、处于-2档的滚珠;
4-
2.将步骤4-1取出的外圈、内圈、滚珠装配在一起,得到被测轴承;
4-
3.测量被测轴承的游隙μ0;若μ0<μmin,则进入步骤4-4;若μ0>μmax,则进入步骤4-5;
若μmin≤μ0≤μmax,则进入步骤4-6;μmin为第一游隙下限;μmax为第一游隙上限;
4-
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4-3;若没有用于更换的内圈或滚珠则废弃被测轴承,并进入步骤4-7;
4-
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4-3;若没有用于更换的内圈或滚珠则废弃被测轴承,并进入步骤4-7;
4-
6.对所得被测轴承进行激光打码;进入步骤4-7;
4-
7.若所有外圈、内圈、滚珠中还存在一组符合一类组合方案的外圈、内圈、滚珠,则重复执行步骤4-1至4-6;否则,进入步骤七;
步骤五、进行第一轮次级精度装配;
5-
1.取出满足二类组合方案的一组外圈、内圈、滚珠;
二类组合方案具体包括如下四个方案:
(1)处于+2档的外圈、处于+1档的内圈、处于+2档的滚珠;
(2)处于+1档的外圈、处于+2档的内圈、处于-1档的滚珠;
(3)处于-1档的外圈、处于-2档的内圈、处于+1档的滚珠;
(4)处于-2档的外圈、处于-1档的内圈、处于-2档的滚珠;
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;
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;
5-
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5-3;若没有用于更换的内圈或滚珠则废弃被测轴承,并进入步骤5-7;
5-
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5-3;若没有用于更换的内圈或滚珠则废弃被测轴承,并进入步骤5-7;
5-
6.对所得被测轴承进行激光打码;进入步骤5-7;
5-
7.若所有外圈、内圈、滚珠中还存在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;
步骤六、进行第二轮次级精度装配;
6-
1.取出满足三类组合方案的一组外圈、内圈、滚珠;
三类组合方案具体包括如下二个方案:
(1)处于+1档的外圈、处于-1档的内圈、处于+1档的滚珠;
(2)处于-1档的外圈、处于+1档的内圈、处于-1档的滚珠;
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;
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;
6-
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6-3;若没有用于更换的内圈或滚珠则废弃被测轴承,并进入步骤6-7;
6-
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6-3;若没有用于更换的内圈或滚珠则废弃被测轴承,并进入步骤6-7;
6-
6.对所得被测轴承进行激光打码;进入步骤6-7;
6-
7.若所有外圈、内圈、滚珠中还存在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;
步骤七、轴承装配完成。

2.根据权利要求1所述的一种控制轴承游隙的装配工艺,其特征在于:步骤一中,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。

3.根据权利要求1所述的一种控制轴承游隙的装配工艺,其特征在于:步骤一中,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。

4.根据权利要求1所述的一种控制轴承游隙的装配工艺,其特征在于:步骤4 -2、5-2及
6-2中的装配方法如下: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。

5.根据权利要求1所述的一种控制轴承游隙的装配工艺,其特征在于:步骤4 -3中,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4 -7;
步骤5-3中,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;
步骤6-3中,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。

6.根据权利要求1所述的一种控制轴承游隙的装配工艺,其特征在于:步骤4 -4、5-4及
6-4中,更换被测轴承的内圈或滚珠以增大游隙的方法具体如下:
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;
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;
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;
否则,将该被测轴承废弃。

7.根据权利要求1所述的一种控制轴承游隙的装配工艺,其特征在于:步骤4 -5、5-5及
6-5中,更换被测轴承的内圈或滚珠以减小游隙的方法具体如下:
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;
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;
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;
否则,将该被测轴承废弃。

8.根据权利要求1所述的一种控制轴承游隙的装配工艺,其特征在于:步骤4 -6、5-6及
6-6中,激光打码后,将被测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。
说明书

技术领域

[0001] 本发明属于智能制造技术领域,具体涉及一种控制轴承游隙的装配工艺。

背景技术

[0002] 轴承是重要的机械基础部件,其性能和质量在一定程度上决定了机器设备的性能和质量。我国是各类轴承的最大制造国和消费国,但与国外技术和质量水平相比存在较大的差距。目前,在轴承制造过程中,车、磨自动线已比较普遍使用。而装配自动线由于工序多、动作复杂,大多由人工完成。由于轴承装配质量对其整体质量影响很大,故目前轴承的装配一方面效率低,另一方面装配质量不一致,因此轴承自动装配生产线中的单元加工方法和设备,如轴承内外圈沟道测量机、轴承合套装球一体机、轴承保持架压装机、轴承双面注脂机、轴承双面压盖机、轴承装配游隙在线测量机、以及轴承游隙控制方法和系统等,一直是亟待解决的技术难题。
[0003] 轴承游隙控制方法及系统是一种滚动轴承装配游隙控制方法及系统,为在线调整轴承装配游隙提供优化控制方案。由于轴承内外圈沟道及滚珠在加工过程中存在的尺寸误差不同,在内外圈和滚珠装配时,会导致游隙不一致,精度低,甚至超差;另外,有时为了降低成本,往往需要对一个批次的内外圈和滚珠装配完毕,避免剩余,减少浪费。为此,本发明提出一种滚动轴承装配游隙控制方法及系统,对轴承装配游隙进行在线控制,并对轴承装配工艺作出自适应调整,从而达到精度优先或成本优先的目标,提高轴承装配的参数可控性。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种控制轴承游隙的装配工艺。
[0005] 本发明具体步骤如下:
[0006] 步骤一、取一批外圈、内圈、滚珠。将外圈按照内径由大至小分为+3档、+2档、+1档、-1档、-2档、-3档。将内圈按照外径由大至小分为+3档、+2档、+1档、-1档、-2档、-3档。将滚珠按照直径由大至小分为+3档、+2档、+1档、-1档、-2档、-3档。
[0007] 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。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。
[0008] 步骤三、进行优级精度装配。
[0009] 3-1.取出满足一类组合方案的一组外圈、内圈、滚珠。
[0010] 一类组合方案具体包括如下六个方案:
[0011] (1)处于+3档的外圈、处于+1档的内圈、处于+2档的滚珠。
[0012] (2)处于+2档的外圈、处于+3档的内圈、处于-1档的滚珠。
[0013] (3)处于+1档的外圈、处于-2档的内圈、处于+1档的滚珠。
[0014] (4)处于-1档的外圈、处于+2档的内圈、处于-1档的滚珠。
[0015] (5)处于-2档的外圈、处于-3档的内圈、处于+1档的滚珠。
[0016] (6)处于-3档的外圈、处于-1档的内圈、处于-2档的滚珠。
[0017] 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。
[0018] 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。
[0019] 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或滚珠则废弃被测轴承,并进入步骤3-7。
[0020] 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或滚珠则废弃被测轴承,并进入步骤3-7。
[0021] 3-6.对所得被测轴承进行激光打码。进入步骤3-7。
[0022] 3-7.若所有外圈、内圈、滚珠中还存在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。
[0023] 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。
[0024] 步骤五、进行第一轮次级精度装配。
[0025] 5-1.取出满足二类组合方案的一组外圈、内圈、滚珠。
[0026] 二类组合方案具体包括如下四个方案:
[0027] (1)处于+2档的外圈、处于+1档的内圈、处于+2档的滚珠。
[0028] (2)处于+1档的外圈、处于+2档的内圈、处于-1档的滚珠。
[0029] (3)处于-1档的外圈、处于-2档的内圈、处于+1档的滚珠。
[0030] (4)处于-2档的外圈、处于-1档的内圈、处于-2档的滚珠。
[0031] 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。
[0032] 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。
[0033] 5-4.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5-3;若没有用于更换的内圈或滚珠则废弃被测轴承,并进入步骤5-7。
[0034] 5-5.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5-3;若没有用于更换的内圈或滚珠则废弃被测轴承,并进入步骤5-7。
[0035] 5-6.对所得被测轴承进行激光打码。进入步骤5-7。
[0036] 5-7.若所有外圈、内圈、滚珠中还存在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。
[0037] 步骤六、进行第二轮次级精度装配。
[0038] 6-1.取出满足三类组合方案的一组外圈、内圈、滚珠。
[0039] 如图4所示,三类组合方案具体包括如下二个方案:
[0040] (1)处于+1档的外圈、处于-1档的内圈、处于+1档的滚珠。
[0041] (2)处于-1档的外圈、处于+1档的内圈、处于-1档的滚珠。
[0042] 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。
[0043] 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。
[0044] 6-4.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6-3;若没有用于更换的内圈或滚珠则废弃被测轴承,并进入步骤6-7。
[0045] 6-5.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6-3;若没有用于更换的内圈或滚珠则废弃被测轴承,并进入步骤6-7。
[0046] 6-6.对所得被测轴承进行激光打码。进入步骤6-7。
[0047] 6-7.若所有外圈、内圈、滚珠中还存在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。
[0048] 步骤七、轴承装配完成。
[0049] 进一步地,步骤一中,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。
[0050] 进一步地,步骤一中,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。
[0051] 进一步地,步骤3-2、5-2及6-2中的装配方法如下: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。
[0052] 进一步地,步骤3-3中,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。
[0053] 步骤5-3中,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。
[0054] 步骤6-3中,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。
[0055] 进一步地,步骤3-4、5-4及6-4中,更换被测轴承的内圈或滚珠以增大游隙的方法具体如下:
[0056] 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。
[0057] 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。
[0058] 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。
[0059] 否则,将该被测轴承废弃。
[0060] 进一步地,步骤3-5、5-5及6-5中,更换被测轴承的内圈或滚珠以减小游隙的方法具体如下:
[0061] 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。
[0062] 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。
[0063] 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。
[0064] 否则,将该被测轴承废弃。
[0065] 进一步地,步骤3-6、5-6及6-6中,激光打码后,将被测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。
[0066] 本发明具有的有益效果是:
[0067] 1、本发明对内圈、外圈和滚珠按照测量的误差大小分成6档,分别为+3、+2、+1、-1、-2、-3档,并根据六档工件数量比趋近于1:2:3:3:2:1的特点,制定各档工件的组合方案,进而减少一个批次内的内外圈以及滚珠三种零件的剩余数量浪费,降低制造成本。
[0068] 2、本发明具有精度优先和成本优先两种模式,进而能够根据要求调整装配逻辑;成本优先逻辑下,本发明分为三个阶段进行装配;第1阶段装配游隙最小,第2阶段及第3阶段装配游隙稍大,从而同步完成对轴承成品的分类,免去了最终分拣的工作量。此外第1阶段、第2阶段及第3阶段各自的装配游隙相近,有助于控制轴承的成品质量的统一性。
[0069] 3、本发明设置有游隙检测反馈机制,能够避免次品的出现,并且本发明能够通过将每档工件再细分两档,实现对次品部件的快速更换。
[0070] 4、本发明通过对轴承装配游隙进行在线控制,并对轴承装配工艺作出自适应调整,从而提高轴承装配的参数可控性。因此,具有显著的经济、社会和环境效益。

实施方案

[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。

附图说明

[0071] 图1为内圈、外圈、滚珠的装配关系示意图;
[0072] 图2为本发明中一类组合方案的示意图;
[0073] 图3为本发明中二类组合方案的示意图;
[0074] 图4为本发明中三类组合方案的示意图。
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