轎車輪轂軸承單元擺碾鉚合裝配新工藝及設(shè)備的研究.pdf

1、輪轂軸承單元作為汽車的關(guān)鍵部件，其性能直接關(guān)系著汽車的安全性、舒適性、經(jīng)濟(jì)性及環(huán)保節(jié)能等。輪轂軸承單元由多個(gè)零部件組成，裝配后形成的工作游隙是影響產(chǎn)品性能的核心因素之一。采用擺動(dòng)碾壓技術(shù)進(jìn)行軸鉚合來(lái)完成輪轂軸承單元的裝配是當(dāng)前的發(fā)展潮流。鉚合裝配過(guò)程中，工件的受力變形情況復(fù)雜，各零部件的制造公差對(duì)裝配后形成的工作游隙影響大。而當(dāng)前國(guó)內(nèi)企業(yè)所采用的鉚合裝配設(shè)備技術(shù)落后，導(dǎo)致鉚合裝配的輪轂軸承單元產(chǎn)品難以滿足使用要求(15萬(wàn)公里以上的使用壽

2、命)。因此，本文以第三代轎車輪轂軸承單元DAC2F10為研究對(duì)象，深入研究鉚合裝配工藝原理、工件受力變形規(guī)律、鉚合裝配設(shè)備等方面的內(nèi)容;提出并建立新型變體積法精密鉚合裝配工藝，研制相應(yīng)的鉚合裝配專用設(shè)備;并在新型鉚合裝配設(shè)備上開展試驗(yàn)研究，優(yōu)化鉚合裝配工藝參數(shù)，實(shí)現(xiàn)轎車輪轂軸承單元的自動(dòng)化、高精度鉚合裝配。
　　論文的主要研究?jī)?nèi)容包括:
　　(1)分析輪轂軸承單元的結(jié)構(gòu)及其發(fā)展歷程與趨勢(shì)，介紹輪轂軸承單元的裝配方法;重點(diǎn)闡述

3、了擺動(dòng)碾壓成形理論及機(jī)理的研究現(xiàn)狀，結(jié)合國(guó)內(nèi)外輪轂軸承單元鉚合裝配工藝與設(shè)備的研究現(xiàn)狀，明確本文的研究?jī)?nèi)容與研究路線。
　　(2)分析擺動(dòng)碾壓成形原理及應(yīng)用于輪轂軸承單元鉚合裝配時(shí)的工藝原理，研究擺碾不同形狀工件（圓柱形件和環(huán)形件）的接觸面積及相應(yīng)的計(jì)算模型;建立鉚合裝配輪轂軸承單元時(shí)擺碾力矩的計(jì)算模型，揭示擺碾鉚合裝配時(shí)工件的變形機(jī)理。
　　(3)分析鉚合裝配轎車輪轂軸承單元結(jié)構(gòu)、材料和裝配技術(shù)要求;研制臥式擺碾鉚合裝配試

4、驗(yàn)設(shè)備，并與立式鉚接機(jī)進(jìn)行對(duì)比分析，開發(fā)出軸向鉚合裝配力測(cè)試系統(tǒng)，構(gòu)建輪轂軸承單元性能測(cè)試系統(tǒng);通過(guò)擺碾鉚合裝配試驗(yàn)研究，初步研究鉚合裝配后的輪轂軸承單元性能和鉚合裝配過(guò)程中的速度沖擊現(xiàn)象;比較研究立式和臥式鉚合裝配中軸向鉚合裝配力的變化情況，指出現(xiàn)有鉚合裝配設(shè)備中存在的不足與改進(jìn)方向。
　　(4)分析輪轂軸承單元工作游隙的形成，得出合理的負(fù)工作游隙范圍(約為0～-0.02mm);探究國(guó)內(nèi)企業(yè)目前還無(wú)法實(shí)現(xiàn)輪轂軸承單元負(fù)工作游隙裝

5、配控制的原因;研究裝配工藝、零件制造公差、鉚合裝配工藝參數(shù)、鉚合裝配控制方法等對(duì)輪轂軸承單元工作游隙的影響，揭示定時(shí)或者定程控制方式都難以實(shí)現(xiàn)輪轂軸承單元的的負(fù)工作游隙裝配的原因;提出實(shí)現(xiàn)輪轂軸承單元負(fù)工作游隙裝配的策略，建立基于變體積法的新型控制策略，并通過(guò)所建立的數(shù)學(xué)模型研究其實(shí)現(xiàn)過(guò)程;探討輪轂軸承單元負(fù)工作游隙的檢測(cè)方法，建立通過(guò)力矩剛性得出負(fù)游隙量的計(jì)算模型。
　　(5)分析轎車輪轂軸承單元新型鉚合裝配專用機(jī)床的運(yùn)動(dòng)要求及

6、功能需求，根據(jù)負(fù)游隙裝配工藝對(duì)設(shè)備的要求，提出新型機(jī)床的總體設(shè)計(jì)方案;結(jié)合理論設(shè)計(jì)分析，詳細(xì)設(shè)計(jì)機(jī)床的動(dòng)力頭、磁力附加裝置、精密可調(diào)液壓工作臺(tái)等關(guān)鍵結(jié)構(gòu);設(shè)計(jì)機(jī)床電氣控制系統(tǒng)和液壓控制系統(tǒng)，采用基于CMAC網(wǎng)絡(luò)的控制算法開發(fā)出自動(dòng)鉚合裝配控制系統(tǒng)軟件;試制出機(jī)床樣機(jī)，檢測(cè)了其性能，實(shí)現(xiàn)輪轂軸承單元鉚合裝配過(guò)程中的在線測(cè)量與實(shí)時(shí)反饋控制。
　　(6)在新型精密鉚合裝配專用機(jī)床上開展試驗(yàn)研究，對(duì)新型變體積法鉚合裝配工藝的鉚頭傾角、工進(jìn)