引起叉車(chē)變速器異響的輸入軸磨削工藝分析

我廠(chǎng)生產(chǎn)的CPC2型叉車(chē)變速器，10%的產(chǎn)品在出廠(chǎng)試車(chē)時(shí)有異常響聲，不能順利過(guò)關(guān)，經(jīng)檢查發(fā)現異常響聲從輸入軸總成(見(jiàn)圖1)中發(fā)出，并伴有齒輪與軸承套發(fā)生相對軸向位移和旋轉位移的現象。經(jīng)分析是一軸軸套內花鍵大徑相對于軸套外圓徑向跳動(dòng)差，導致軸承和前、后擋齒輪受擠壓所致。

1 原因分析
經(jīng)分析，引起一軸軸套(下面簡(jiǎn)稱(chēng)軸套)內花鍵大徑相對于軸套外圓徑向跳動(dòng)差的原因主要有以下幾個(gè)方面。
1.1 加工軸套時(shí)的定位誤差
(1)在精磨軸套A、B、C、D各段外圓時(shí)(見(jiàn)圖2)，采用軸套花鍵內孔大徑以花鍵錐度芯軸大徑定位方式，在磨削外圓C、D時(shí)，由于軸套外端壁厚僅為4.5mm，并處于懸空狀態(tài)，因此在徑向磨削力較大時(shí)，會(huì )產(chǎn)生彈性變形，導致軸套外圓徑向跳動(dòng)差。

(2)從端現象來(lái)分析，如果軸套內花鍵大徑與花鍵錐度芯軸大徑在G面接觸，接觸位置到工件外圓邊緣P的長(cháng)度為146mm。而用于定位的花鍵錐度芯軸大徑錐度為1:3000，實(shí)際錐面長(cháng)度為200mm，于是大端與小端的直徑差x為1:3000=x:200，x=200/3000=0.067mm， 其大傾斜量y為：0.067:200=y:146，y=146×0.067/200=0.0489≈0.05mm，當A、B、C外圓已分段磨出，磨外圓D至P點(diǎn)時(shí)，特別是砂輪磨鈍，修整又不及時(shí)，徑向切削力將加大，當過(guò)軸套壓入花鍵錐度芯軸的張緊力時(shí)，定位可靠性發(fā)生變化，產(chǎn)生不規則的傾斜，出現蹺蹺板現象，導致軸套外圓徑向跳動(dòng)差。
(3)花鍵錐度芯軸的配合面或中心孔有雜物。
(4)軸套花鍵內孔有雜物或毛刺。
以上四種情況的綜合作用導致一種現象：將磨完A、B、C、D各段外圓的軸套不拆下花鍵錐度芯軸檢查，各段外圓相對于軸套內花鍵大徑的外圓徑向跳動(dòng)不一定差，但是，如果把軸套與花鍵錐度芯軸拆下后重裝再檢查，就有可能差。
1.2 測量方法不合理
由于工藝中對軸套A、B、C、D各段外圓徑向跳動(dòng)測量方法沒(méi)有明確規定，實(shí)際測量中常常采用平板、V性塊帶百分表的測量方式，該方式以軸套的C、D面為基準，測量A、B面的外圓徑向跳動(dòng)，不能真實(shí)反映軸套的外圓徑向跳動(dòng)，易導致誤判。
2 改進(jìn)的措施與效果
發(fā)現以上問(wèn)題后，采取了以下幾方面的措施：
(1) 將花鍵錐度芯軸大徑錐度由1:3000改為1:5000，提高定位的可靠性。
(2)規定裝夾方向，花鍵錐度芯軸大端大徑與軸套內花鍵大徑必須在F端接觸，盡量縮短定位面到加工位置的軸向距離。
(3)規定修整砂輪的次數，精磨時(shí)每磨削軸套外圓10件修整砂輪1次。
(4)以軸套內花鍵大徑為基準，用花鍵錐度芯軸大徑定位測量A、B、C、D各段外圓徑向跳動(dòng)，用裝夾兩次的測量結果來(lái)斷定軸套各段外圓徑向跳動(dòng)是否合格，規定一次裝夾和二次裝裝夾的測量結果都不允許差。
(5)在軸套熱處理之前增加去毛刺，清洗工序，在軸套熱處理之后增加清洗工序。
(6)設置磨外圓工序為關(guān)鍵工序，提高對該工序的質(zhì)量重視程度，提醒操作工注意保持花鍵錐度芯軸的配合面和中心孔的清潔。
通過(guò)以上措施，提高了軸套各段外圓徑向跳動(dòng)合格率，較好地控制了變速器出廠(chǎng)實(shí)驗時(shí)出現的異響問(wèn)題，齒輪與軸承套不受外力擠壓，發(fā)生相對軸向位移和旋轉位移的現象相應減少。