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聚四氟乙烯垫片厚度选配和设计

1 四氟垫片选择的现场操作
 
  图1为某变速器输入轴轴承的轴向固定示意图,采用间隙配合。
 
  生产现场需要选择合适厚度的四氟垫片(卡环),以限制该轴的轴向窜动。手工操作的现场可以表达为图2.
手工选垫操作流程
 
  手工选四氟垫包含的基本逻辑是:
 
  充分性:如果hi不能装入且hi-1可以装入,则合适。
 
  唯一性:如果hi满足要求,hi-1、hi 1都不满足要求。
 
  选垫机选择四氟垫片:选垫机中存储了四氟垫片的厚度分组数据,测量四氟垫片空间后,按测量值所在的区段,选择该区段对应的四氟垫片组。虽然没有手工试装的过程,包含的逻辑与手工装配是一致的。
 
  2 调整四氟垫片的设计
 
  仍然以图1所示的机构为例。设计目标:(1)确定需要多少组四氟垫片(n);(2)确定每组四氟垫片的厚度(hi)及公差 。设计条件:明确设计空间[s0,sn],本例为轴向长度;四氟垫片的制造公差(±△),取包含平面度误差在内的作用 尺寸;允许的设计间隙[ ymin,ymax ]。
 
  设计步骤1:计算四氟垫片空间[ s0,sn ],属尺寸链计算[ 2-3 ]问题,见图3,此处不再赘述。
轴承装配尺寸链
  设计步骤2:计算可用的最厚四氟垫片、最薄四氟垫片,得到四氟垫片厚度区间[ h0,hn ]。
 
  S0-(h0-△) ≤ ymax (1)
 
  S0-(h0 △) ≥ ymax (2)
 
  得 h0=s0 △ -  ymax (3)
 
  同样 hn=sn-△ – ymin (4)
 
  设计步骤3:求最小分组数n。分组数越少,现场管理、工装检具投资越少,但必须满足装配精度要求。由于四氟垫片组加工难易程度取决于公差,与名义尺寸的微小不同无关,一般亚博2020最新版网址将四氟垫片空间、四氟垫片厚度等间距分组 。即hi=h0 ix(hn-h0)/n (5)
 
  按图2展示的逻辑关系,可以进一步阐述为:
 
  对既定安装空间st,如果任意(含最小)hi,不能装入,且任意(含最大)hi-1可以装入,则任意hi-1都能满 足装配要求。
 
  用不等式表示就是:
 
  St-(hi-△ )≤ ymax (6)
 
  St-(hi △ )≥ ymin (7)
 
  消除st,可以得到:
 
  按(8)式取整加1,即得满足要求的分组数。
 
  设计步骤4,确定了分组数,可以按(5)式计算各店铺的各分组尺寸,同样的方法计算对应的四氟垫片空间(间 隙)。
 
  对自动选垫机而言,如果检测到四氟垫片空间属于i组,就选用第i组四氟垫片。取对应空间和四氟垫片的极限值,计算 最大和最小装配间隙。可以验证,对应任意确定的四氟垫片空间值,按上述方法确定厚度的四氟垫片,是唯一的。
 
  上述计算步骤可以编制Excel表,如图4。
  本文选配设计方法也适用其他需要选配的情形,已经在起重设备、汽车变速器等多个产品上成功应用。