一種前軸總成及其裝配方法與流程

本發明涉及一種前軸總成及安裝方式，屬于汽車零部件領域。

背景技術：

目前，重型卡車前軸總成轉向節上下襯套由于使用過程中容易磨損，逐漸被滾針軸承取代，滾針軸承較襯套的裝配工藝復雜，要求的裝配精度高，如裝配不到位，容易造成滾針表面劃傷，磨損異常，縮短滾針軸承的使用壽命，同時總成裝配前滾針軸承滾針采用油脂保持固定，如果安裝方式不合理，容易造成滾針在前軸總成裝配過程中脫落等問題；國內現在主流的前軸總成主銷是采用鎖銷鎖止結構，在使用過程中由于鎖銷鎖止面過小同時主銷受力大的緣故，存在主銷松動及晃動的可能性，導致鎖銷的作用無法實現及鎖銷鎖緊螺母松動的可能性，從而會加速主銷和襯套的異常磨損，降低了前軸總成的可靠性。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術存在的缺陷，提供一種前軸總成及其裝配方法。

為解決這一技術問題，本發明提供了一種前軸總成，包括前軸、轉向節總成和主銷，所述轉向節總成包括轉向節、上滾針軸承、下滾針軸承和推力軸承，所述前軸左右兩端拳部設置有主銷孔，主銷孔下端面設置有角度為β的前軸止位倒角；所述上滾針軸承直徑小于下滾針軸承直徑，滾針軸承內襯一端為翻邊結構，滾針軸承滾針通過滾針軸承內襯保持在上滾針軸承與下滾針軸承上；所述轉向節設有上滾針軸承孔和下滾針軸承孔，所述上滾針軸承孔和下滾針軸承孔的孔徑分別與上滾針軸承與下滾針軸承適配，上滾針軸承和下滾針軸承分別壓入上滾針軸承孔和下滾針軸承孔中；所述主銷采用三級階梯軸結構，主銷的小徑端、中徑段和大徑端分別與上滾針軸承、主銷孔及下滾針軸承適配，中徑段與主銷孔采用過盈壓入，中徑段和大徑端過渡處采用斜角為β的過渡結構；推力軸承設置在主銷孔下端與下滾針軸承之間。

所述前軸止位倒角β的范圍為30°～60°，最佳為45°。

所述轉向節的上滾針軸承孔上部設有主銷孔上端平臺。

所述主銷的中徑段和小徑端的直徑差為滾針軸承滾針直徑的1/10，大徑端與中徑段直徑差小于滾針軸承滾針直徑的一半。

所述上滾針軸承、下滾針軸承直徑差小于滾針軸承滾針直徑的一半。

本發明還提供了一種前軸總成的裝配方法，包括如下步驟：

1)制作工裝：所述工裝設有光軸和底座，光軸的直徑同主銷的小徑端直徑相同；

2)裝配轉向節總成：將上滾針軸承和下滾針軸承分別壓裝到轉向節的上滾針軸承孔和下滾針軸承孔內，滾針軸承內襯的翻邊方向朝向滾針軸承內徑小的方向；

3)裝配前軸總成：

a.首先將轉向節總成、前軸、推力軸承、調整墊片對應孔初步對齊放置到位；

b.然后將工裝從上滾針軸承上端手工放入，光軸依次穿過轉向節總成的上滾針軸承、調整墊片、主銷孔、推力軸承和下滾針軸承，工裝在穿過上滾針軸承及下滾針軸承時將滾針軸承內襯沖出并保持滾針軸承滾針在上滾針軸承和下滾針軸承上而不會發生松脫，工裝通過底座支撐在轉向節的主銷孔上端平臺上、并將轉向節總成、調整墊片、推力軸承和前軸主銷孔對齊；

c.最后通過壓力機將主銷沿著工裝的光軸方向過盈壓入前軸的主銷孔中，壓入過程中將工裝頂出，當中徑段和大徑端過渡處的主銷止位倒角與前軸止位倒角接觸，壓力機的壓力值突然顯著增大，表明主銷裝配到位，此時超過預設的壓力極限值，壓力機自動通過泄壓閥控制壓力機的工作并自動打開釋放壓力，主銷過盈壓入，完成前軸總成的裝配。

所述的工裝設有光軸、底座和手柄，所述光軸的長度長于上滾針軸承、下滾針軸承、主銷孔及推力軸承的高度和，光軸的直徑與小徑端的直徑相同，底座采用圓形結構、其直徑與轉向節的主銷孔上端平臺適配。

有益效果：本發明與現有技術相比，結構緊湊，前軸總成主銷采用上、下非等徑結構滾針軸承結構，能夠顯著提高前軸總成的可靠性和穩定性，與襯套結構相比顯著提高了前軸總成的壽命，同時又降低了轉向阻力，主銷裝配和拆檢時又不會刮傷主銷和滾針軸承的配合面，為了便于裝配設計了專用工裝，滾針軸承內襯采用翻邊結構安裝時并按照要求方向裝配，能防止滾針的松脫，總成零件數量減少，裝配工藝簡單，提高了前軸總成的高可靠性和穩定性，顯著提高了前軸總成的使用壽命。主銷用上、下滾針軸承內徑采用不等徑結構，直徑差小于滾針軸承滾針直徑的一半，上、下滾針軸承內襯采用單邊翻邊結構，翻邊方向朝向滾針軸承內徑小的方向，壓裝時上、下滾針軸承的兩個內襯同向壓入。

附圖說明

圖1為本發明前軸總成的結構示意圖；

圖2為本發明前軸端部的結構示意圖；

圖3為本發明轉向節總成的結構示意圖；

圖4為本發明轉向節的結構示意圖；

圖5為本發明滾針軸承帶內襯的結構示意圖；

圖6為本發明主銷的結構示意圖；

圖6a為本發明主銷的剖面示意圖；

圖7為本發明滾針軸承裝配示意圖；

圖8為本發明工裝的結構示意圖；

圖9為本發明前軸總成內襯沖出的示意圖；

圖10為本發明前軸總成主銷裝配示意圖。

圖中：1 前軸、11 主銷孔、12 前軸止位倒角、2 轉向節、21 上滾針軸承孔、22 下滾針軸承孔、23 主銷孔上端平臺、3 主銷、31 小徑端、32 中徑段、33 大徑端、34 主銷止位倒角、4 上滾針軸承、5 下滾針軸承、6 滾針軸承滾針、61 滾針軸承內襯、7 推力軸承、8 調整墊片、9 工裝、91 光軸、92 底座、93 手柄、10 壓力機。

具體實施方式

下面結合附圖及實施例對本發明做具體描述。

圖1所示為本發明前軸總成的結構示意圖。

本發明包括前軸1、轉向節總成和主銷3。

圖2所示為本發明前軸端部的結構示意圖。

所述前軸1左右兩端拳部設置有主銷孔11，主銷孔11下端面設置有角度為β的前軸止位倒角12。

所述前軸止位倒角12的β范圍為30°～60°，最佳為45°。

圖3所示為本發明轉向節總成的結構示意圖。

所述轉向節總成包括轉向節2、上滾針軸承4和下滾針軸承5。

所述上滾針軸承4直徑小于下滾針軸承5直徑。

圖4所示為本發明轉向節的結構示意圖。

所述轉向節2設有上滾針軸承孔21和下滾針軸承孔22。

所述轉向節2的上滾針軸承孔21上部設有主銷孔上端平臺23。

圖5所示為本發明滾針軸承帶內襯的結構示意圖。

滾針軸承滾針6通過滾針軸承內襯61保持在上滾針軸承4與下滾針軸承5內不脫落，內襯為了提高強度，采用翻邊結構，翻邊方向朝向滾針軸承內徑小的方向。

滾針軸承滾針6的直徑為d1，上滾針軸承內徑D1小于下滾針軸承的內徑D2，D1與D2的差值為△D，△D數值小于0.5d1。

圖6所示為本發明主銷的結構示意圖。

圖6a所示為本發明主銷的剖面示意圖。

所述主銷3采用三級階梯軸結構，主銷3的小徑端31、中徑段32和大徑端33分別與上滾針軸承4、主銷孔11及下滾針軸承5適配。

中徑段32與主銷孔11采用過盈壓入，前軸止位倒角12尺寸和主銷中徑和大端直徑過渡處倒角34相同，這樣在主銷3壓裝時與前軸的主銷孔11下倒角配合起到止位作用，同時主銷止位倒角34與。

中徑段32和大徑端33過渡處采用斜角為β的過渡結構，利用倒角尺寸來保證壓裝主銷的高度位置。

所述主銷3的小徑端31的直徑為D3，中徑段32的直徑為D4，大徑端33的直徑為D5。

D4與D3的直徑差為滾針軸承滾針6直徑的1/10，D5與D4直徑差小于滾針軸承滾針6直徑的一半，一方面將主銷3過盈壓入前軸主銷孔11中時不會刮傷主銷小徑端31，同時過盈壓入時由于主銷3的小徑端31、中徑段32和大徑端33三部分直徑值相近，這樣壓入時顯著降低主銷3直徑過渡處對滾針軸承滾針6的損傷，另一方面過盈壓入時依靠主銷中徑段32和大徑端33過渡倒角的結構來限制主銷3的壓入高度尺寸，即壓力機10將主銷3壓入到前軸主銷孔11內時，當主銷中徑段32和大徑端33過渡處倒角34接觸前軸端部倒角12時，壓力機10的作用力會突然顯著增大，表明主銷3裝配到位，此時通過泄壓閥來控制壓力機10的工作并自動打開釋放壓力，主銷3過盈壓入操作完成。

圖7所示為本發明滾針軸承裝配示意圖。

所述上滾針軸承孔21和下滾針軸承孔22的孔徑分別與上滾針軸承4與下滾針軸承5適配，上滾針軸承4和下滾針軸承5分別壓入上滾針軸承孔21和下滾針軸承孔22中。

推力軸承7設置在主銷孔11下端與下滾針軸承5之間。

圖8所示為本發明工裝的結構示意圖。

為保證滾針軸承滾針6不脫落，同時為了方便滾針軸承內襯的脫出，設計本工裝9。

所述的工裝9設有光軸91、底座92和手柄93。

所述光軸91的長度長于上滾針軸承4、下滾針軸承5、主銷孔11及推力軸承7的高度和。

光軸91的直徑D6略小于上滾針軸承4內徑、與小徑端31的直徑相同。

為保證工裝9穿入主銷孔11后不從轉向節2及前軸1的主銷孔11穿出，底座92采用圓形結構、其直徑與轉向節2的主銷孔上端平臺23適配。

手柄93采用便于操作者取放結構。

圖10所示為本發明前軸總成主銷裝配示意圖。

本發明還提供了一種前軸總成的裝配方法，包括如下步驟：

1)制作工裝9：所述工裝9設有光軸91和底座92，光軸91的直徑同主銷的小徑端31直徑；

2)裝配轉向節總成：將上滾針軸承4和下滾針軸承5分別壓裝到轉向節2的上滾針軸承孔21和下滾針軸承孔22內，滾針軸承內襯61翻邊方向朝向滾針軸承內徑小的方向，并保持滾針軸承內襯61不拆掉；

3)裝配前軸總成：

a.首先將轉向節總成、前軸1、推力軸承7、調整墊片8對應孔初步對齊放置到位；

b.然后將工裝9從上滾針軸承4上端手工放入，光軸91依次穿過轉向節總成的上滾針軸承4、調整墊片8、前軸主銷孔11、推力軸承7和下滾針軸承5，同時工裝9在穿過上滾針軸承4及下滾針軸承5時將滾針軸承內襯61沖出并保持滾針軸承滾針6在上滾針軸承4和下滾針軸承5上而不會發生松脫(如圖9所示為滾針軸承內襯沖出的示意圖)，工裝9通過底座92支撐在轉向節2的主銷孔上端平臺23上、并將轉向節總成、調整墊片8、推力軸承7和前軸主銷孔11對齊，便于主銷3壓入裝配；

c.最后通過壓力機10將主銷3沿著工裝9光軸91方向過盈壓入前軸1的主銷孔11中，壓入過程中將工裝9頂出，當中徑段32和大徑端33過渡處的主銷止位倒角34和前軸止位倒角12接觸，壓力機10的壓力值突然顯著增大，表明主銷3裝配到位，此時超過預設的壓力極限值，壓力機10自動通過泄壓閥控制壓力機10的工作并自動打開釋放壓力，主銷3過盈壓入，完成前軸總成的裝配。

本發明與現有技術相比，結構緊湊，前軸總成主銷采用上、下非等徑結構滾針軸承結構，能夠顯著提高前軸總成的可靠性和穩定性，與襯套結構相比顯著提高了前軸總成的壽命，同時又降低了轉向阻力，主銷裝配和拆檢時又不會刮傷主銷和滾針軸承的配合面，為了便于裝配設計了專用工裝，滾針軸承內襯采用翻邊結構安裝時并按照要求方向裝配，能防止滾針的松脫，總成零件數量減少，裝配工藝簡單，提高了前軸總成的高可靠性和穩定性，顯著提高了前軸總成的使用壽命。主銷用上、下滾針軸承內徑采用不等徑結構，直徑差小于滾針軸承滾針直徑的一半，上、下滾針軸承內襯采用單邊翻邊結構，翻邊方向朝向滾針軸承內徑小的方向，壓裝時上、下滾針軸承的兩個內襯同向壓入。

本發明上述實施方案，只是舉例說明，不是僅有的，所有在本發明范圍內或等同本發明的范圍內的改變均被本發明包圍。