基于变速器圆锥轴承高度测量的控制方法研究

梁华锋，莫国田

(1.上汽通用五菱汽车股份有限公司，广西 柳州 545007；2.柳州上汽汽车变速器有限公司，广西 柳州 545006）

1 背景描述

变速器总成为了增加啮合齿轮的重合度，采用了大量的斜齿轮，变速器运行过程中斜齿轮会产生轴向的力，基于圆锥轴承的特性[1]，变速器中使用圆锥轴承承载轴向力，锥轴承需要选配垫片预紧锥轴承[2]，否则会出现锥轴承晃动，加速轴承磨损，影响变速总成使用寿命。选配垫片需要测量锥轴承高度及前后壳体深度，计算间隙后选配垫片[3]，但是锥轴承在测量过程中无法保证锥轴承绝对的水平，在测量过程中存在一定的倾斜。因此，控制锥轴承平行是一个很重要的过程。

2 过程分析

2.1 原因分析

测量两锥轴承端面高度时需要旋转锥轴承内圈，调平圆锥轴承外圈，在斜齿轮的作用下会产生一个往外的作用力F1，在外力作用下会导致安装轴承内圈的轴线倾斜。如图1所示。

图1 轴线倾斜

测量过程中锥轴承外圈放置在锥轴承内圈上时，容易出现圆锥轴承外圈端面倾斜的情况。如图2所示。

图2 锥轴承外圈端面倾斜

2.2 过程分析

对于内圈轴线倾斜情况可采用中心定位，避免侧向力作用时差速器内圈轴线倾斜。如图3所示。

图3 中心顶针作用

测量锥轴承高度采用三个测量头在锥轴承外圈上测量三个均布120°、作用在圆心的半径R 上的点，通过三个传感器数值求平均值，得到圆锥轴承高度。如图4所示。

图4 传感器布局

对于圆锥轴承外圈放置圆锥轴承内圈上时，为了保证锥轴承外圈平行无偏斜，在锥轴承外圈上缓慢增加预紧力从F2=0～400 N，并保持F2=400 N，同时在增加预紧力的情况下以ω=20 r/min 转动内圈，调平圆锥轴承外圈。……