北京泰诚信—动力总成数字化装配讲稿

尊敬的各位来宾：
大家好！
感谢大家安排出宝贵时间来参加这次技术交流会，在整个展会期间的技术交流，基本是围绕零件加工，质量检验等进行的，我这次带来交流的主题是：传动系数字化装配技术，关于这方面的技术交流，我们是唯一的一家，有点孤独，不过这也符合国内普遍重视加工轻装配的现状。

一、装配现状
目前，在传动系使用中，普遍存在油封漏油、轴承容易损坏、齿轮噪音或打齿三大问题，占传动系中问题得80%以上，绝大多数厂家认为是相关零件质量问题，虽经过不断更换供应商，问题仍未得到有效解决，说明问题不是那么简单。我们认为真正原因是与传动轴上锥轴承装配有关。
在传动系统装配中，锥轴承装配又是整个装配中的难点，预紧力大小的设定是关键，这将直接影响到传动系的传动精度及使用寿命。锥轴承预紧有以下三种状态：
1、当轴承预紧过紧。
消耗功率甚至导致轴承过热及烧轴承。
2、轴承预紧力合理。同样产品装配质量好坏，寿命会差好几倍。而合理的轴承预紧力需要根据承载大小,转速,使用工况等设定,才能大大延长传动系中轴承、油封、齿轮使用寿命。轴承是在常温下进行预紧，但在工作状态下，传动轴系受到油温升高的影响产生微量伸长，轴承预紧力也会发生改变，因此，设定预紧力时，应该考虑到这一因素的影响。
3．轴承预紧力偏小。
目前，为防止第一种情况出现，普遍设定预紧力偏小，从而导致在承载条件下，传动轴由于受到轴向力Fa 和径向力Fr 的作用，产生跳动、窜动，轴系偏转，造成齿轮偏离正常啮合区，传动精度降低，噪声增大，影响齿轮啮合，严重时将损坏轮齿；油封漏油及轴承损坏均与此有关。目前，虽然我国产能已有大幅提升，但装配指导思想仍受传统小批量生产影响，沿用原有手工装配技术，尽管零件加工合格，但装配停留在简单的组合水平，导致产品质量不稳定，与发达国家相比存在巨大差距。
为了解决以上问题，不少零部件生产企业采取：在产品出厂前进行试验。这样虽然控制部分不合格品流入市场，但治标不治本，且产品反复拆装，同样会对零件造成二次损害。试验台目前主要由人工判定，也不能发现一些隐性问题。

二．数字化装配技术
随着科技飞速的发展，传统技术被先进技术淘汰成为必然。发达国家产品质量之所以好，是由于大量先进技术的应用，包括采用现代装配技术。真正的装配线必须完成组装，控制，检查三方面工作。产品品质控制及检查必须要有一个统一的装配质量评定的量化标准，为实现这一标准，数字化装配成为必然。同时，也为产品开发，改进及装配质量追踪提供了最重要的依据。
根据传动系的不同结构形式，合理配置解决方案，是传动系装配的关键。一旦方案不合理，就好比方向错误，很把事情做到完美，装配方案的不完整将直接导致不良品下线，而且每天重复错误，不合格产品源源不断地从装配线流入市场。这也是目前众多厂家虽然有新的装配线，但每年售后费用还是节节攀升现象吻合。
装配产品合格率=装配方案完美系数×设备制造质量，装配方案是前期的论证工作，是不需要投入的，需要设备应商有很好的经验，现场沟通及创新能力，能够不仅从设备制造角度考虑满足用户要求，而且还能够从用户角，提供更多提升产品装配品质及优化方案的建议，供用户选择。
通过前述内容，我们得出：在传动系装配中，存在核心问题是锥轴承的预紧。解决了这个问题，就解决了主要矛盾，下面重点叙述锥轴承典型结构及解决方案：

1．直接预紧轴承，达到锥轴承预紧目的。
通过螺母旋转，轴向压紧轴承内环，消除内外轴承间隙，达到轴承预紧目的。（见轮毂锥轴承预紧结构图）目前，装配普遍使用方法：首先，以一个远大于最终装配预紧力矩拧紧螺母，通过螺母预紧轴承到无间隙，再将螺母退回1/6-1/8圈。
这种装配方法，优点是投入少，结构简单，实用，也是比较原始的方法，对于轴承锥滚质量一致性好的前提下，是可以使用的。
缺点是：无定量数据。尤其是：锥滚一致性差的条件下，我们会发现：按以上方法轴承的预紧力不稳定，有的偏大或偏小，从而造成装配质量不稳定。
对于这种结构形式，目前典型应用设备有：主齿螺母拧紧机，转向节拧紧机，轮毂螺母拧紧机。
工作原理：拧紧机拧紧螺母, 传感器随机跟踪螺母力矩的变化,同步检测轮毂轴承预紧力矩，至轮毂轴承预紧力矩及螺母拧紧力矩均符合工艺设定值，整个控制是双闭环反馈控制系统。
2．垫片预紧，通过配垫，消除轴承间隙，达到轴向预紧的目的。（见图二）
目前，装配普遍使用方法：首先，以一个远大于最终装配预紧力的力预紧轴承，消除轴承轴向间隙后，测量轴向尺寸，再减去0.2mm左右，得到垫片值。这种装配方法，优缺点同上。
对于这种结构形式，目前典型应用设备有：变速箱选垫机，主齿选垫机，差速器选垫机等。工作原理：通过伺服电机加载,预紧轴承外圈, 同步检测轴承预紧力，当轴承预紧力达到设定工艺范围后,停止下压,轴向自锁;磨合并检测确认转矩,合格,测量E1。

三、传动系装配技术展望
现代制造业的发展，对装配质量的要求越来越高，对于装配来讲不仅要实现自动化更重要是实现数字化。真正的装配线不是零件简单的组合或者实现装配过程中的输送功能，而是组装输送，控制，检查三方面的完美结合。数字化装配是当今发达国家装配技术发展趋势。
我们对传动系装配进行了多年的研究，始终致力于锥轴承装配为核心技术的开发，建立起数字化装配理念，针对圆锥轴承的不同装配结构开发了相应的设备，通过在生产线上的应用，提高了生产率，减轻了劳动强度，大大降低了产品返工率，提高了传动系装配质量及稳定性，改善了三大件使用条件，延长了使用寿命。
我们愿为中国动力总成数字化装配技术上升一个台阶铺路，同时也希望通过与各位同仁共同努力，不断创新，使在座的各位企业成为每个细分领域的领导者，使民族工业早日达到世界水平，实现强国梦想。