El sello de aceite del marco exterior del cubo de la rueda del automóvil se conoce comúnmente como sello de aceite de carcasa de hierro. Debido a su coaxialidad precisa y buen rendimiento de sellado, se ha utilizado ampliamente en la industria automotriz como un sistema de sellado hermético que requiere alta velocidad, ajuste de precisión, alta coaxialidad, condiciones de trabajo duras y altas temperaturas a largo plazo. reemplazando el original nacional. Algunos tienen estructuras de sello de labio esqueleto incorporadas.
1. Estructura del sello de aceite esquelético: El sello de aceite esquelético generalmente consta de tres partes: cuerpo del sello de aceite, esqueleto reforzado y resorte helicoidal de bloqueo. Según las diferentes partes, el cuerpo de sellado se divide en fondo, cintura, borde cortante, labios de sellado interior y exterior, etc. En estado libre, el diámetro interior del sello de aceite esquelético es menor que el diámetro del eje, es decir, hay una cierta "interferencia" (consulte GB 9877.2-88). La función del resorte helicoidal de bloqueo es que después de instalar el sello de aceite del esqueleto del cubo en el diámetro exterior del eje del asiento del sello de aceite del cubo y el anillo interior del sello de aceite, la presión del borde del sello de aceite y la fuerza de contracción de la bobina de bloqueo El resorte produce una cierta fuerza radial en el eje exterior del anillo interior. Después de funcionar durante un período de tiempo, la presión disminuirá rápidamente o incluso desaparecerá, por lo que después de agregar un resorte de bloqueo, la fuerza de autoapriete del aceite. El sello se puede compensar en cualquier momento.
2. El principio de sellado del sello de aceite esquelético: hay una película de aceite controlada por el borde cortante del sello de aceite entre el sello de aceite esquelético del cubo y el eje exterior del anillo interior del sello de aceite. La película de aceite tiene propiedades de lubricación fluida. Bajo la acción de la tensión superficial del líquido, la rigidez de la película de aceite es suficiente para formar una superficie en forma de media luna en el extremo de contacto de la película de aceite y el aire, evitando la fuga del medio de trabajo, logrando así el sellado del sistema giratorio. eje. La capacidad de sellado del sello de aceite del bastidor del cubo depende del espesor de la película de aceite en la superficie de sellado del bastidor del cubo. Si el espesor es demasiado grande, el sello de aceite del marco del cubo tendrá fugas; si el espesor es demasiado pequeño, puede ocurrir fricción seca, causando desgaste del sello de aceite del marco del cubo y el eje exterior del anillo interior del sello de aceite; el labio de sellado del marco del cubo y el eje exterior de la pista interior del sello de aceite, lo que fácilmente puede causar calor y desgaste.
3. Instalación del sello de aceite del esqueleto del cubo del eje del automóvil: Al instalar el sello de aceite del esqueleto del cubo de la rueda, debe aplicar un poco de aceite en el anillo del sello de aceite del esqueleto y, al mismo tiempo, asegurarse de que el aceite del esqueleto El sello es perpendicular al eje exterior del anillo interior del sello de aceite. Si no es vertical, el labio de sellado del sello de aceite del bastidor del cubo descargará el aceite lubricante del eje exterior del anillo interior del sello de aceite, lo que también provocará un desgaste excesivo del labio de sellado. Durante el funcionamiento, se escapará una pequeña cantidad de aceite lubricante en la carcasa del bastidor del cubo, logrando así el estado ideal de formación de una película de aceite en la superficie de sellado del bastidor del cubo. Los métodos de instalación científicos, profesionales y efectivos pueden mejorar la resistencia al desgaste y la resistencia a la temperatura del sello de aceite esqueleto, asegurando que el eje del automóvil pueda funcionar a 180 °C durante mucho tiempo sin fugas de grasa.
El sello del marco del cubo de la rueda es un eslabón muy importante en el sistema de sellado del automóvil, pero se pasa fácilmente por alto. También es un problema de fuga de grasa que ha afectado a nuestra empresa durante mucho tiempo. Las fugas en el sistema de lubricación han provocado enormes pérdidas económicas, insatisfacción de los clientes y una serie de problemas como el deterioro del entorno de frenado. La correcta instalación y uso de los sellos de aceite para cubos de ruedas es una tarea muy importante para que los sistemas de sellado de automóviles reduzcan costos y protejan el medio ambiente.
Hace algún tiempo, el mercado informó que el sello de aceite del cubo del eje delantero de nuestra empresa tenía riesgos de calidad como fugas de aceite, atascos y roturas, lo que afectaba el funcionamiento normal del eje y también tenía un cierto impacto en la reputación de los productos de nuestra empresa entre los clientes. En respuesta a esta situación, llevamos a cabo una investigación integral y profunda, análisis de anatomía en el sitio, observación microscópica y otros métodos científicos para estudiar el problema de la fuga de aceite del sello de aceite. Finalmente, encontramos que durante el proceso de ensamblaje del sello de aceite, el problema principal fue que había una gran desviación entre el eje del sello de aceite y el eje del cubo debido a métodos de ensamblaje poco científicos y un diseño del proceso de ensamblaje irrazonable, y esto excentricidad causada. Es difícil comprobarlo y detectarlo cuando está hecho.
En este sentido, hemos mejorado el proceso de ensamblaje del sello de aceite del cubo del eje delantero existente, mejorado el proceso de ensamblaje y los métodos operativos, diseñado un nuevo dispositivo de ensamblaje y mejorado la calidad del ensamblaje del cubo del eje delantero. sello de aceite. Después de más de medio año de investigación, la fuga de aceite causada durante el proceso de instalación básicamente no volvió a ocurrir y la calidad de ensamblaje del sello de aceite del cubo del eje delantero mejoró enormemente.
En el proceso de modificación del proceso de ensamblaje del sello de aceite del cubo de la rueda, utilizamos la información relevante encontrada para calcular teóricamente la fuerza de presión del sello de aceite del marco del cubo de la rueda y formulamos un nuevo plan de ensamblaje del sello de aceite del marco del cubo de la rueda. y mejoró la presión. El diseño y la estructura del ensamblaje garantizan la calidad del ensamblaje del sello de aceite del marco del cubo.
2. Requisitos del proceso de ensamblaje del sello de aceite del marco del cubo delantero del eje del automóvil y diagrama del proceso de ensamblaje
1. Requisitos técnicos del sello de aceite del marco del cubo del eje del automóvil
Cubo del eje del automóvil Marco Requisitos de cooperación para la instalación del sello de aceite: la dureza de la superficie del eje del anillo del asiento interno del sello de aceite debe ser HRC ≥ 35 ~ 55, y la profundidad de la dureza no debe ser inferior a 0,33 mm del eje del anillo del asiento del sello de aceite interno y el sello de aceite del esqueleto; el orificio del asiento del anillo debe procesarse con un chaflán de ensamblaje de 15 ~ 30; el labio del sello de aceite del esqueleto no debe tener marcas de rosca mecanizadas en la superficie de la pieza de contacto para evitar que el sello de aceite dañe el labio de sellado durante la instalación; Se deben utilizar herramientas especiales para la instalación.
2. Proceso de instalación del sello de aceite del marco del cubo de rueda
De acuerdo con los requisitos de la estación de montaje del sello de aceite del marco del cubo de automóvil EQl53 de nuestra empresa, como se muestra en la siguiente figura:
Instale el cubo de la rueda delantera Presione el sello de aceite en el orificio de φ150 mm en el lado izquierdo de la posición del sello de aceite del cubo de la rueda delantera (Figura 1).
Los requisitos técnicos para el sello de aceite del esqueleto del cubo de la rueda son: después de presionar el cubo de la rueda delantera en el sello de aceite, el ángulo de inclinación entre el sello de aceite y el eje del cubo de la rueda está dentro de una tolerancia de 50', y el sello de aceite no debe tener defectos de montaje como deformación, distorsión o desgarro.
Entre ellos, el material del marco del sello de aceite del cubo es: acero 08; el caucho del sello de aceite es caucho de nitrilo; el material del cubo del eje delantero es QT500.
3. Proceso de instalación del sello de aceite del esqueleto del cubo
El posicionamiento del cubo de la rueda delantera en el accesorio se basa en la superficie cilíndrica exterior de φ170 mm y el tope de la llanta, y se coloca en dos Bloques estrechos en forma de V Sube y determina la línea central horizontal del cubo de la rueda delantera. El posicionamiento izquierdo y derecho se logra mediante los lados de dos bloques estrechos en forma de V.
Análisis y mejora del proceso de montaje del retén del buje delantero del eje del automóvil
1. Análisis del proceso de montaje a presión original del retén del eje del automóvil. bastidor del cubo
El proceso de ajuste a presión del sello de aceite del bastidor del cubo El diseño estructural del mecanismo de potencia y el cabezal de presión es un vínculo clave en el ensamblaje del sello de aceite del bastidor del cubo. su estructura es razonable o no determina la precisión del montaje del sello de aceite.
Primero, según la teoría del diseño, el cabezal de presión del sello de aceite de ajuste a presión se mueve linealmente en dirección horizontal. Para mantener el sello de aceite del bastidor del cubo presionado verticalmente en el orificio del sello de aceite del cubo (φ150 mm), su centro de movimiento horizontal y el centro del orificio del sello de aceite del cubo deben coincidir con la misma media línea. El requisito de coaxialidad es ≤0,20 mm, que es. difícil de garantizar en el montaje real.
El movimiento horizontal del vástago del pistón del segundo cilindro de potencia de ajuste a presión del sello de aceite del bastidor del cubo no será absolutamente horizontal. Después de trabajar durante un período de tiempo, la desviación causada por el desgaste del pistón será mayor y. más grande, lo que hace que el sello de aceite en el orificio La inclinación aumente gradualmente.
El movimiento del pistón del tercer cilindro es instantáneo y la estabilidad dinámica es deficiente. También dificulta presionar el sello de aceite del cubo de la rueda verticalmente en la posición precisa del orificio del sello de aceite del cubo de la rueda.
Cuando el cuarto sello de aceite de la maza ajustado a presión entra en el orificio del sello de aceite de la maza, hay una cierta cantidad de "interferencia" porque el diámetro exterior del sello de aceite de la maza es mayor que el diámetro exterior del eje. Orificio del sello de aceite en estado libre.
El sello de aceite del quinto bastidor del cubo se fija en el cabezal de presión con el diámetro interior del labio de goma del sello de aceite. Dado que el labio es un sello de goma con fuerte plasticidad y suficiente deformación elástica, el posicionamiento preciso del sello de aceite rígidamente sujeto al cabezal de presión no puede garantizarse mediante un posicionamiento de deformación elástica. Cuando el sello de aceite del marco del cubo de la rueda se presiona dentro del orificio del sello de aceite del cubo de la rueda, debido al ajuste de interferencia entre el diámetro exterior del sello de aceite y la posición del orificio del sello de aceite del cubo de la rueda, el sello de aceite se inclinará bajo la acción de fricción, lo que resulta en un error de montaje y provoca una discrepancia entre el eje del sello de aceite y el eje del cubo de la rueda. Gran desviación que afecta el rendimiento normal del sello de aceite.
A partir del análisis de los motivos anteriores, hemos propuesto varias mejoras y medidas de transformación.
2. La estructura del cabezal de presión del sello de aceite del esqueleto del cubo de la rueda después de la mejora del proceso.
Para resolver los problemas anteriores, basándonos en el principio estructural del sello de aceite esquelético del cubo de rueda, la particularidad de la operación de prensado del sello de aceite esquelético y las condiciones de trabajo reales, hemos mejorado el mecanismo de instalación de el sello de aceite del esqueleto del cubo de la rueda. El plan de mejora se muestra en la Figura 3.
1) Con base en las razones mencionadas en los puntos primero, segundo y tercero anteriores, a partir del diseño estructural de la fuente de energía, adoptamos potencia de transmisión hidráulica con movimiento suave y utilizamos el cilindro de aceite como actuador. en lugar del cilindro de aceite original se utiliza como actuador de potencia, al mismo tiempo, se utiliza presión vertical en lugar de la presión horizontal original. El proceso mejorado es el siguiente:
①Mejora de especial. accesorios y métodos de posicionamiento
Como se muestra en la imagen de arriba Como se muestra, el cubo de la rueda delantera se coloca en una plantilla especial. La abrazadera se coloca basándose en el orificio del diámetro interior del rodamiento de φ 1,20 mm y la cara del extremo del tope de la llanta.
Utilice la precisión de procesamiento del bloque y mecanismo de posicionamiento especial para garantizar que el centro de movimiento vertical y el centro del orificio del sello de aceite del cubo estén en la misma línea vertical, es decir, el centro de movimiento del mecanismo coincida con el centro de posicionamiento del accesorio. para cumplir con el requisito de coaxialidad del sello de aceite del cubo ≤ 0,20 mm, simplificando el método de posicionamiento original.
② Cálculo de la fuerza de presión axial del sello de aceite y selección del cilindro de aceite.
En cuanto a la calidad del ajuste a presión, cuando la fuerza de ajuste a presión es demasiado grande, causará daños al cabezal de la prensa y al sello de aceite; si la fuerza de presión es demasiado pequeña, el sello de aceite; se inclina fácilmente y la persona no puede ser presionada a la posición requerida. De acuerdo con la fórmula empírica para calcular la fuerza de presión del sello de aceite, el coeficiente de fricción de la superficie (f), el módulo elástico del cubo delantero (E1), el coeficiente de Poisson del cubo delantero (μ), el módulo elástico del sello de aceite (E2) y el estacionamiento del sello de aceite son razonablemente Seleccionado de acuerdo con el manual de diseño mecánico (μ), combinado con los dibujos y requisitos técnicos del sello de aceite instalado, calcule el cilindro del sello de aceite mejorado.
La fórmula de cálculo de la fuerza de presión axial es la siguiente:
En la fórmula, la presión axial máxima (kg) cuando se presiona P
— —Durante el proceso de prensado el coeficiente de fricción superficial.
——El diámetro nominal de la superficie de contacto (mm)
——La longitud de la superficie de contacto (mm)
P——La presión de la superficie de contacto durante el ajuste de interferencia Tensión (kg/m)
Pero
Entre ellos, la interferencia calculada de la superficie de contacto (m)
-La real La interferencia de la superficie de contacto está determinada por la decisión de cooperación seleccionada ()
La altura promedio de la rugosidad de la superficie del sello de aceite ()
——La altura promedio de la rugosidad del sello de aceite del cubo de la rueda superficie del orificio ()
D——Sello de aceite Diámetro exterior del orificio (mm)
——Diámetro del orificio interior del sello de aceite (mm)
——Módulo elástico del buje delantero
——Sello de aceite El módulo elástico
——El coeficiente de Poisson del cubo de la rueda delantera
——El Poisson coeficiente del sello de aceite
De acuerdo con los valores de los parámetros específicos de las piezas de ajuste a presión, seleccione el coeficiente de cálculo correspondiente y la fuerza de compresión axial requerida es aproximadamente P = 1800 kg, multiplicada por un factor de corrección. . Finalmente, se selecciona un cilindro con un diámetro de 50 como fuente de energía motriz y se utiliza un ariete guía de ajuste a presión como actuador.
2) En vista de las razones cuarta y quinta mencionadas anteriormente, a partir del diseño de la estructura de posicionamiento de sujeción, el método de sujeción original se mejora mediante el uso de guías de posicionamiento, juntas flotantes flexibles, resortes amortiguadores y otras medidas. El proceso de mejora es el siguiente:
①Selección y mejora de la posición del cabezal de carga del vertedero
Se añade un bloque de posicionamiento de carrera al anillo exterior del cabezal de prensa para sujetar y. Coloque el sello de aceite esqueleto y controle la carrera de prensa del efecto del cabezal de prensa.
(2) Se utiliza un mecanismo flotante flexible como actuador.
En este proceso, el cabezal de ajuste a presión se conecta al vástago del cilindro de aceite a través de una junta flotante flexible, de modo que el cabezal de ajuste a presión es flexible con respecto al vástago del pistón. Cuando el cabezal de ajuste a presión bloquea el círculo exterior del sello de aceite esquelético, el sello de aceite esquelético no se atascará ni se torcerá al ingresar a la cavidad interna del cubo de la rueda, eliminando los defectos de estampado rígido del proceso original. Al mismo tiempo, después de adoptar este nivel de tecnología, incluso si hay una cierta desviación entre el centro del cabezal de presión y el centro del sello de aceite, el cabezal de presión se puede alinear automáticamente, lo que reduce en gran medida los requisitos de posicionamiento durante el Proceso de instalación cuando el sello de aceite esqueleto ingresa a la cavidad interior del cubo de la rueda.
(3) Cabezal de suelo instalado de fábrica y método de alineación y posicionamiento automático con resorte amortiguador.
La superficie cilíndrica de la posición de rodamiento grande (170 mm) del cubo de la rueda delantera se usa para posicionar y guiar cuando se presiona el cabezal de presión, y el círculo exterior del sello de aceite se usa para posicionar cuando el cabezal de presión está instalado (Figura 3). El movimiento del cabezal de ajuste a presión y del bloque de posicionamiento de carrera se completa mediante el resorte entre ellos. Cuando el bloque de posicionamiento de carrera está ubicado en la cara del extremo cilíndrico exterior del cojinete grande del cubo de la rueda delantera, el cabezal de presión supera la presión del resorte y presiona el sello de aceite dentro del cubo de la rueda.
El sello de aceite es un eslabón muy importante en el sistema de sellado del automóvil, y también es un eslabón que se pasa fácilmente por alto. También es un problema que ha afectado durante mucho tiempo a la industria automotriz de mi país. Este artículo intenta presentar los principios estructurales y el proceso de ensamblaje mejorado del nuevo sello de aceite del marco del cubo de rueda (EQl53) introducido desde China, explicando que la industria de fabricación de sellos de aceite y otras industrias de ejes hermanos deben considerar completamente el diseño del sello de aceite. el cabezal de ajuste a presión, los requisitos de flujo del proceso entre las piezas a presión y las piezas a presión, encuentre la mejor solución de diseño para evitar enormes pérdidas económicas causadas por fugas.