基于起竖油缸轴装配方法的研究.pdf

制造技术研究 航天制造技术
基于起竖油缸轴装配方法的研究
原慧敏 李 应 马继勇 徐 妹
长治清华机械厂,长治 046012
摘要:通过对起竖油缸轴在装配过程中存在问题的分析,提出了种改进的装配方法,
并设计了套装配工装轴。重点分析了工装轴的结构特点和技术难点,通过强度及受力分析
验证了本设计的可靠性。投入使用后,有效地缩短了维修装配时间,减少了人力消耗,提高
了起竖油缸轴的装配效率。
关键词:起竖油缸轴;装配方法;受力分析
1 引言 视化程度不高、位置不易固定、不能与支撑托座安装
位置保持装配所需同轴度的装配现状 。新方法在
起竖油缸是产品关键部件,但在装配起竖油缸销 零件创建辅助配合特征的基础上,实现起竖油缸与支
轴过程中,由于起竖油缸安装孔与托座安装孔在装配 撑托座具备装配特征,能有效地解决装配中的技术难
过程中很难保持直线度,从而影响起竖油缸与支撑托 题,从而使装配效果达到方便快捷。
座之间的装配效率 。经研究分析,影响起竖油缸装
配效率的因素主要包括:起竖油缸在吊装装配过程 2 研究方向及实施途径
中,位置不易固定,不能与支撑托座安装孔保持装配
所需的同轴度;起竖油缸与支撑托座安装孔装配安装 通过对安装环境可视化程度、安装位置、安装操
时可视化程度不高。这些导致起竖油缸与支撑托座整 作步骤的剖析可知,影响起竖油缸轴与支撑托座在装
体装配受到影响,而且装配过程费时、费力,质量得 配油缸销轴的关键在于起竖油缸安装孔与托座安装
不到保障,成为影响整个产品制造过程的瓶颈, 孔的直线度上。基于这种设计理念,经研究计算
因此如何以方便、快捷的方法装配起竖油缸轴成为 设计出装配工装轴,以确保起竖油缸安装孔与托座安
个亟待解决的技术问题 。 装孔始终在同轴线上,使得原有孔、轴的装配方法
根据起竖油缸与支撑托座的装配特点设计了 得到创新,有效地缩短了装配调整时间,提升了装配
种基于起竖油缸工装轴的装配方法,改变了安装时可 质量和装配效率。
作者简介:原慧敏1978-,特级技师,院首席技能专家,机电体化专业;研究
方向:精密制造及总装调试。
收稿日期:2013-12-13
制造技术研究 制造技术研究 2 0 1 3 年 航天制造技术 12月第6期
2.1 工装轴 试验分析 此外,为了使整个工装轴在装配过程中达到装配
通过实际工况中遇到的问题设计工装轴,工装轴 适用性,首要检查装配环节是否完好,以及密封圈是
基于起竖油缸轴装配方法的研究
采用 Q????为基材,根据起竖油缸孔的尺寸确定轴的 否在其弹性伸缩范围内。
外径为Φ55mm,长度为 145mm,表面开 3 个圆槽, 2.2 定位安装轴定量分析
原慧敏 李 应 马继勇 徐 妹
外形及尺寸如图 1 所示。3 个圆槽装上 O型圈使得工 当工装轴受到螺钉夹紧力时,工装轴受到向外膨
长治清华机械厂,长治 046012
装轴沿径向具有拉紧力,保证三部分在受到螺栓拉紧 胀力的作用,从而使得起竖油缸孔与托座安装孔同
时具有定的圆度,使得螺栓向外的膨胀力均匀地作 轴,最终将安装轴装在起竖油缸孔与托座安装孔内。
摘要:通过对起竖油缸轴在装配过程中存在问题的分析,提出了种改进的装配方法,
用在孔壁上,从而保证了起竖油缸孔与支撑托座的安 预紧力的大小需根据螺栓组受力的大小和连接
并设计了套装配工装轴。重点分析了工装轴的结构特点和技术难点,通过强度及受力分析
装孔具有定的同轴度,提高了孔轴的装配效率。 的工作要求决定。先确定螺栓的预紧力,再将预紧力
验证了本设计的可靠性。投入使用后,有效地缩短了维修装配时间,减少了人力消耗,提高
进行分解,最终确定工装轴沿径向的受力情况。预紧
了起竖油缸轴的装配效率。
87.5 力计算如下:
关键词:起竖油缸轴;装配方法;受力分析
式中:? 螺栓材料的屈服点,MPa;A 螺
栓公称应力截面积,mm ;K 预紧力矩系数。不
同材料的预紧力系数如表 1 所示:
表 1 预紧力系数K
宽度为切割线宽
碳素钢螺栓 合金钢螺栓
预紧力系数
宽度为切割线宽
宽度为切割线宽
1工装轴 2螺块 3螺栓
式中:d 外螺纹小径,mm;d 外螺纹中径,
图 1 起竖油缸工装轴尺寸图
mm;d 螺纹的计算直径,mm;H 螺纹的
原始三角形高度,mm。
1 引言 视化程度不高、位置不易固定、不能与支撑托座安装
经过加工后的零件如图 2 所示,轴孔被切割成三
根据以上公式可计算得出螺栓 M10 的预紧力、
位置保持装配所需同轴度的装配现状 。新方法在
部分,当螺钉紧固时,工装轴受到螺块的拉紧力,工
具体螺栓公称应力截面积及螺栓的保证载荷。
起竖油缸是产品关键部件,但在装配起竖油缸销 零件创建辅助配合特征的基础上,实现起竖油缸与支
装轴由三个方向向外膨胀,在受到螺栓拉紧及工装轴
表 2 螺栓的保证载荷 A S
轴过程中,由于起竖油缸安装孔与托座安装孔在装配 撑托座具备装配特征,能有效地解决装配中的技术难 s p
达到最大膨胀状态时如图 3 所示。
螺纹 公称应力
性能等级
过程中很难保持直线度,从而影响起竖油缸与支撑托 题,从而使装配效果达到方便快捷。
螺距
直径 截面积
座之间的装配效率 。经研究分析,影响起竖油缸装 Pmm
5.8 级 8.8 级 10.9级 12.9 级
配效率的因素主要包括:起竖油缸在吊装装配过程 2 研究方向及实施途径
粗牙螺纹
中,位置不易固定,不能与支撑托座安装孔保持装配
所需的同轴度;起竖油缸与支撑托座安装孔装配安装 通过对安装环境可视化程度、安装位置、安装操
时可视化程度不高。这些导致起竖油缸与支撑托座整 作步骤的剖析可知,影响起竖油缸轴与支撑托座在装
图 2 工装轴零件图
体装配受到影响,而且装配过程费时、费力,质量得 配油缸销 14 2 轴的关键在 115 于43 起竖油缸 700 6670安0 95 装孔与托 500 1座1200 安装 0
不到保障,成为影响整个产品制造过程的瓶颈, 孔的 直线度上。基于这种设计理念,经研究计算
因此如何以方便、快捷的方法装配起竖油缸轴成为 设计出装配工装轴,以确保起竖油缸安装孔与托座安
通过表 2 可以查得:M10mm1.5mm螺栓的预紧
个亟待解决的技术问题 。 装孔始终在同轴线上,使得原有孔、轴的装配方法
力为 33.7kN,将螺栓的拉紧力沿螺块方向进行分解,
根据起竖油缸与支撑托座的装配特点设计了 得到创新,有效地缩短了装配调整时间,提升了装配
设螺栓受到的拉紧力即预紧力为F,将F沿螺块
种基于起竖油缸工装轴的装配方法,改变了安装时可 质量和装配效率。
方向分解为 F 和 F 即: F? F? F cos 45?
作者简介:原慧敏1978-,特级技师,院首席技能专家,机电体化专业;研究
24.16kN,再将F 、F 沿工装轴外壁进行分解,同时
图 3 工装轴装配图
方向:精密制造及总装调试。
收稿日期:2013-12-13
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2.1 工装轴 将 F 、F 再沿 试验分析 45方向分解得:F F 17.32kN,即 轴运动方向进入销轴安装孔, 此外,为了使整