主轴承涨开设计指导书.docx

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主轴承涨开设计指导书

主轴承盖涨开装置设计指导书更改记录

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年—月—日

主轴承盖涨开装置设计指导书

一、机床介绍

主轴承盖涨开装置的主要功能是将被压装在一起的缸体和主轴承盖分开。

该装置的应用对象有以下特点：

1.曲轴的轴承盖是分体的而不是一个整体的曲轴箱或下缸体

2.主轴承盖与缸体之间除了通过螺栓连接外还有过盈配合

下面以GCIC项目的经验教训对该装置易产生的问题做一些介绍

GCIC项目主轴承盖涨开机床结构介绍：

如图所示，机床主要由底座，立柱，升降装置，横移装置，涨开装置组成，动作循环如下：

升降装置下降到位-横移装置动作将涨开块送进到主轴承盖下方-涨开气缸动作将主轴承盖拉开-涨开结束后各部件回原位。

二、问题描述

在装配调试过程中出现的问题是在涨开L机型时，有些发动机的1到2个主轴承盖涨开困难，只能涨开一点就不动了。

三、整改总结

错误1：

设计初期对工件的研究不充分

GCIC项目中两种机型的主轴承盖与缸体的过盈连接有以下两种结构：

B机型

L机型

B机型过盈量计算

通过计算得出B机型的销套与主轴承盖的最大过盈量0.088mm，过盈配合面宽度为4.25mm，通过经验公式P=pfmaxπdfLfμ得出一个销套的理论压装力为1729.92N，一个主轴承盖上有两个销套，合计的理论最大压装力为1728.92x2=3457.84（供参考）

L机型过盈量计算

通过计算得出L机型的主轴承盖侧面与缸体间的最大过盈量0.114mm，过盈配合面宽度为7.5mm，此种配合关系还没有相关的压装力计算公式。

从计算结果看L机型主轴承盖的涨开力要大于B机型的，而在最初设计时没有仔细核对，忽略了L机型可能出现涨开力不够的情况。

所以在开展设计之前，一定要认真核对工件图纸，包括每一个相关的公差等信息。

错误2：

涨开装置的导向设计不合理

涨开装置的基本结构是先压紧缸体然后用气缸向上提起主轴承盖，详见下图

如图所示涨开装置的布置情况是两侧为两个涨开气缸（ADVU63，6bar时效率按80%计算的理论退回力为1400N，两个气缸共2800N，小于B机型的理论最大压装力3457.84N，而相同配合的情况下涨开力要大于压装力，所以存在涨开不稳定风险），中间为一组起导向作用的直线轴承和光轴，由于气缸实现同步很困难，再加上光轴与直线轴承之间有间隙，导致涨开块总是一端先动，然后另一端再动，这样就不能保证两个气缸的力都作用于主轴承盖上，现场的现象如下图，对于L机型的部分主轴承盖涨开困难。

整改后结构

整改后的结构如图所示，由于L机型找不到合适的涨开力计算公式，经现场反复验证及机床结构所限，目前采取的涨开气缸缸径为100（ADVU100，6bar时效率按80%理论退回力为3534.4N），此项方案也需要用户现场的长期验证，如再发生涨不开的情况，可采用气液增压的方案或一次涨开一半瓦盖，以增大气缸的安装空间，但这样做要验证节拍是否满足，两侧为两组直线轴承和光轴做导向，这样避免了气缸同步的问题，两套导向结构更加稳定，使涨开块为直上直下的运动

错误3：

涨开装置的发力点位置设计不合理

如图所示气缸的安装位置相对于主轴承盖的位置是偏置的，气缸对轴承盖的拉力是偏的，这样导致涨开过程中轴承盖是一端先张开，产生倾斜（如下图），倾斜后容易卡在槽口或螺栓上，致使无法继续涨开。

整改后结构

整改后的结构如图所示，将气缸的发力点移到轴承盖的正上方，避免涨开过程中轴承盖产生倾斜卡死

错误4：

涨开块与轴承盖间留的空行程不足

最初的设计中涨开块的空行程为5mm，产生的冲量不足，导致涨开困难

整改后结构

整改后将涨开块的空行程增加到17.5mm，产生足够的冲量，轴承盖更容易涨开

四、其他相关结构介绍

上面介绍的结构主要应用与大中型柴油发动机的装配线上，而对于像通用等小型汽油发动机的装配线上也有过类似的手动涨开装置，详见下图供参考