《驱动桥主锥预紧力分析与模糊控制实现》由会员分享，可在线阅读，更多相关《驱动桥主锥预紧力分析与模糊控制实现（93页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、丫3 7 8 0 3 3摘要厂 汽车驱动桥主 锥齿轮的 稳定性取决于合适的预紧负 荷， 从理论上分析预紧 负 荷大主锥齿轮的 稳定性高， 但是汽车在运行状况下， 过量的预紧负荷易导制主锥齿轮产生高温而损坏轴承。反之预紧负荷量过小，造成 锥齿轮与圆弧齿啮合精度降 低， 并会产生较大的 噪音， 缩短主 锥齿轮的 使用寿命。因此必须对主锥总成的圆锥滚子轴承进行适当的预紧。常见的预紧 即 加负荷) 方法是在不变的轴向载荷条件下，调整两套轴承或两列滚动体之间的相互位置。一般是在两者之间加钢性隔套和垫片。在车桥生产线上如何保证批量生产时预紧负荷最佳，如何实现预紧负荷 最 佳 ， 是 一 项 技 术 难 题
2、 。 )本 论 文 k 作 者 在 实 践 的 基 础 上 ， 结 合 理 论 知 谁出 了 一 种 汽 车 总 成 圆 锥滚子轴承调整测试方案，并通过设计的自 动位置测量选垫机、自 动拧紧测量机在生产线上运行验证后，改 进提出了“ 模糊控制拧紧测量机” 的 设 计 模 型 。 冬 根 本 解 决 了 上 述 技 术 难 题 公 关 键词 : 车骄、 圆 锥滚子轴 承、 预紧、 预紧 调整、 模糊控 制rABS TRACTT h e s t a b i l i t y o f t h e a u t o m o b i l e a x l e d e p a n d o n a p p r o
3、 p r i a t e p r e l o a d .A l t h o u g h t h e l a r g e p r e l o a d a n d s t i f f n e s s w i l l p r o b a b l y i n c r e a s e t h e s t a b i l i t y o ft h e a u t o m o b i l e a x l e p i n i o n s , t h e a c c o m p a n i e d h i g h r i s i n g o f t e m p e r a t u r eu n d e r r
4、u n i n g w i l l d a m a g e t h e b e a r i n g . O n t h e o t h e r h a n d , i f t h e p r e l o a d i s n o tl a r g e e n o u g h ,t h e p r e c i s i o n o f t h e h y p o i d -g e a r t o o t h m e a s h i n g m a y b el o w a n d h i g h e r n o i s e o c c u r r e d a n d u s e t i m e i
5、s s h o r t , t h e r e f o r e I t s n e c e s s a ryt h a t b e a r i n g o f t h e a x l e p i n i o n s o f a u t o m o b i l e s h o u l d b e a c e r t a i n p r e l o a d i n gm e t h o d o f a d d i n g l o a d i s u s u a l l y t h a t a p p l i n g u n c h a n g i n g p r e l o a d i n g a
6、 d j u s t sT o w b e a i n g s o r t w o r o w o f r o l l i n g e l e m e n t s a g a i n i s t o n e a n o t h e r b y t h ea p p l i c a t i o n o f a p e r m a n e n t a x i a l l o a d . U n d e r t h e c o n d i t i o n o f p r o d u c o n al a r g e s c a l e . H o w t o e n s u r e p r e l
7、o a d t o b e b e s t .A u t h o r o f t h e a r t i c l e p u t f o r w a r d a n e w m o d e l o f a d j u s t i n g a n d t e s t i n ga c i r c u l a r c o n e r o l l e r b e a r i n g , t h e a x l e p i n o u s o f a u t o m o b i l e. O r r a t h e rt h r o u g h t h e c o n t r o l p a r a
8、m e n t s h a v e b e e n d i s c u s s e d a n d e v a l u a t e d a n dd e v i s i n g m a c h i n e o f a u t o m a t e m e a s u r i n g a n d c h o o s e i n g t h e s p a c e r . D e v i s i n gm a d i n e o f a u t o m a t i c m e a s u r i n g a n d t e w i s t i n g e x p e r i m e n t l y
9、o n t h e p r o d u c t i nl i n e , a u t h o r p o i n t s c u t a d e v i c e o f t h e m a c h i n e o f t e w i s t y a n d m e a s u r e o n t h eb a s i s o f F u z z y c o n t r o l e r t h e o r y . K e y w o r d : A x l e p i n i o n , T a p p e r e d r o l l e r b e a r i n gP r e l o a d
10、 i n g a d j u s t m e n tA u t o m a t e f u z z y c o n t r o l l e r瘾 鲡、第一章绪论第一章绪论芍 1 一1 概述随 着工业自 动化和计算 机技术及传感 器技术的 广泛应用， 特别是近几年来我国汽车工业的 迅猛发展， 对自 动化 检测、自 动化装配等提出了 越来 越高的要求， 在汽车工业的许多大批量零部件加工过程中，往往不但需要百分之百的检测，而且需要在自 动装配的前提下使各零部件装配时 百分之百的 精确， 并希望达到最佳状态( 即 最佳范围值) ，从系统工程、控制论、统计学等交叉学科入手， 研制出 符合人机工程的设备和
11、产品.本文就是从分析汽车驱动 骄锥齿轮预紧力入手， 研究各种参数之间的关系后，提出在大规模生产线上实现预紧力 “ 最佳”控制方案.为提高我国汽车制造行业驱动 桥装配水平，降低工人在装配流水线上的劳动强 度，提高企业的经济效益，探索 “ 在已 经设计的自 动 位置测量选垫机，自 动拧紧测量机”的墓础上， 用模糊控制的方法，改进拧紧时预紧力测量的新思路。模糊控制作为一种新颖的智能控制方式越来越受到人们的重视，传统的控制是从被控对象的数学结构上去考虑进行控制的，那么， 模糊控制则从人类智能活动的角度和基础上去考虑实施控制，是试图 模仿人所具有的 模糊决策和推理功能 来解决复杂问 题.而车轿中的轴承预
12、紧力矩与拧紧力矩，就是复杂问 题之一， 很难建立起二者之间的数学模型，因此， 根据轴承上加预紧力的必然性和可能性入手， 在实现了 拧紧测量机线上运行以 后，引 入模栩控制的设计思想很有必要的。通过分析完全可以 实现.预紧是使轴承滚动体和内外套圈 产生一定的预紧变 形，以 保持轴承内 外套圈 均处于压紧状态，它是滚动轴承使用特点之一在减壳主锥主轴系统中，主轴系统不受外载荷作用时，轴承中滚动体对外圈的作用力称为轴承的预紧力.预紧力的大小和方向随着轴承类型、装配条件及运行状况的不同而不同，对于常见的主轴系统来说，在径向圆柱滚子轴承中只有径向预紧力，在止推轴承中只有轴向预紧力;在圆锥滚子轴承中，有径向
13、和轴向预紧力，车轿主锥速器系统中上、下两个轴承中就有滩 渔 巍第一章绪论两个方向的预紧力.根据轴承设计要求， 在装配时 必须获得一定的预紧力装配预紧力.在当 今汽车工业大规模产业化生 产的时 代，能自 动在装配线上给轴承加适当的预紧力，是十分关键的，因为轴承预紧程度的不同，直接影响套圈与滚动体的接触状况，导致轴承的载荷分布、接触刚度、 磨擦与润滑状况、发热程度、阻 尼以及固 有频率等一系列特性参数 发生变 化，随 着这一系列特性参数的改变，立即 会对整个轴承的工作性能产生影响.就单级主锥车轿减速器而言，由于工作性能的不同变化，预紧力加载不适当，轻则可以加大汽车主锥转动噪音， 减少了车轿的使用寿
14、命，重则造成车毁人亡的重大事故.1 . 1 . 1 . 适当预紧有助于提高轴承的工作性能. 适当预紧可以提高旋转精度.从图1 一 1 可以 看出，存在间隙的轴承，在载荷P ( 无载荷时则为自 重) 的作用下， 只有对着受力方向的几个滚动体才承受载荷，在相反方向，滚动体是脱空的.轴承预负荷，从各方向支承着内圈，因此，预紧后可以 提高旋转精度.每一滚动 体截面都不可能绝对圆 形， 各个滚动体直径不可能绝对相同，滚延也会有一定的波纹，倘若轴承存在着游隙，则由于滚动体的自 转( 截面不圆) 、 公转( 直径略有差别的滚动体依次进入支承区 域) 和滚道的波 纹，主轴的轴心的位置将产生变动，预紧力、滚动体
15、和滚道产生一定的弹性变形，滚动体直径较大的变形较大，图 卜1直径较上的变形较小，这样由于截面不圆，满 .毓: ; 。第一童绪论直径不一致的影响被弹变 形所缩小，滚道波纹的高点也在弹性变形下被压下去，从而提高了 精度， 减少了 滚动 体在高速旋转过程中 产生的噪音. 适 当 预 紧 可 以 提 高 m il ,滚动 体、滚动 体与滚道接触间 都存在着一定的弹性，因此，每个滚动体都可以 模拟为弹簧如图 1 - 2所示， 有游隙的轴承，只有受力方向上的几个弹簧支承，预紧 后的轴承， 各个方向 都有支承，而且都存在着一 定的预紧 量， 承受载荷的滚动 体数量比 游隙时的数量多. 提高了 轴承的刚 度.
16、图 1 一2. 适当 的 预 h s c 可以 提高 轴承的 寿命预紧后的 轴承承受载荷的滚动 体数量增多， 每个滚动 体承受载 荷量减小，此外略大的滚动 体变 形较大， 使小的滚动 体也承受了 载荷，因而把载荷比 较均匀地分配给每一 个滚动 体， 所以，适当 预紧可以 提高轴承寿命. 适当预紧可以提高轴承的阻尼和减小噪音适当预紧后，滚动体与滚道间可以建立稳定的油膜，油的粘性阻尼和滚动 体及滚道材料内 磨擦阻 尼都可以 提高轴承的动态性能，降低滚动 体滚动时噪音，当然预紧不大时，随着预紧增大阻尼也在增大，当预紧大到一定程度时，阻力就保持一定的恒值.洛 扎势-童绪论11 . 2 . 预紧与发热预紧 后，滚道与 滚动 体之间， 滚动 体本身都有了 弹 性变 形，弹 性变 形所消耗的能量都转化为热量， 预紧 力过大， 发热大，在汽车 后轿中由 于过热， 轴承在高速运动中 烧毁，即 “ 抱死”造成车毁人亡.同时， 在一 定的转 速下预紧力与温升不是线性关系， 是一个 “ 模糊”的 概念.随 着预紧力的 增加，温升的 增加将越来越快. 适当预紧力对轴承的精度、寿命、阻
