一种新型压装油封的工装设计
发布时间：2013-12-03张玉同
（陕西法士特齿轮有限责任公司）
（陕西法士特齿轮有限责任公司）
针对两个油封刃口同轴度较差、油封压装倾斜等导致油封处漏油的问题，对压装油封的工装进行了改进。结果表明，新工装不仅解决了以前油封压装的所有问题，还起到了检具作用，一举两得。
1 问题的提出
公司生产的变速器总成在输出轴后轴承盖处装有两个油封，如图1。这两个油封在压床上压入后轴承盖孔中。但一直存在两个油封刃口同轴度较差、油封压装倾斜等问题，因而导致从油封处漏油。下面针对这一问题进行分析。
1 问题的提出
公司生产的变速器总成在输出轴后轴承盖处装有两个油封，如图1。这两个油封在压床上压入后轴承盖孔中。但一直存在两个油封刃口同轴度较差、油封压装倾斜等问题，因而导致从油封处漏油。下面针对这一问题进行分析。
2 改进前的工装
图2为改进前的工装。将后轴承盖平放在工作台上，油封套在压套上，有两种压入方法。
图2为改进前的工装。将后轴承盖平放在工作台上，油封套在压套上，有两种压入方法。
（1）两个油封按前后顺序压装，如图2。装配完毕后，发现两个油封容易倾斜，因其刃口同轴度较差。
（2）两个油封同时装在压套上，一次性压入。装配完毕后，两油封刃口同轴度可以保证，但油封1由于受力过大而容易变形，起不到封油的效果。而且，工装还存在以下两个缺陷。
a.油封压套下移时无限位装置。
b.输出轴盖在工作台上无定位，与压床压头不同轴时容易压坏油封及输出轴盖。
为解决这些问题，决定重新设计工装。
3 新工装的设计及计算
3.1 设计
如图3，在原工装的基础上增加了一个底座，底座上加工有一个直径为Φ3（文中带脚标的直径Φ尺寸及长度L尺寸均表示带公差的尺寸）的导向轴和直径为Φ2的凸台止口，还有一个限位面。底座与压床工作台用螺栓固连，连接时要增加一道校准工序，使底座导向轴中心线与压床压头中心线同轴度保证在0.002mm以内即可。改进原压套，在中间制出直径为Φ4的孔，且顶部加排气孔，同时增加一个内孔直径为Φ5、高度为L6的定位环，按图3所示在装配油封2时使用。装配油封1时去掉定位环，把油封1套在压套上直接压入。
（2）两个油封同时装在压套上，一次性压入。装配完毕后，两油封刃口同轴度可以保证，但油封1由于受力过大而容易变形，起不到封油的效果。而且，工装还存在以下两个缺陷。
a.油封压套下移时无限位装置。
b.输出轴盖在工作台上无定位，与压床压头不同轴时容易压坏油封及输出轴盖。
为解决这些问题，决定重新设计工装。
3 新工装的设计及计算
3.1 设计
如图3，在原工装的基础上增加了一个底座，底座上加工有一个直径为Φ3（文中带脚标的直径Φ尺寸及长度L尺寸均表示带公差的尺寸）的导向轴和直径为Φ2的凸台止口，还有一个限位面。底座与压床工作台用螺栓固连，连接时要增加一道校准工序，使底座导向轴中心线与压床压头中心线同轴度保证在0.002mm以内即可。改进原压套，在中间制出直径为Φ4的孔，且顶部加排气孔，同时增加一个内孔直径为Φ5、高度为L6的定位环，按图3所示在装配油封2时使用。装配油封1时去掉定位环，把油封1套在压套上直接压入。
3.2 计算
（1）调整图3中Φ2的尺寸公差使之与图1中尺寸Φ1配合间隙达到0.03~0.06mm，这样可使后轴承盖放置及拆卸很方便。同时，后轴承盖装在底座上也不会在压床工作台上移动，避免了后轴承盖和油封与压床压头不同轴而被压坏的可能。
（2）调整图3中直径Φ3与Φ4的尺寸配合，间隙达到0.02~0.05mm。这样使压套内孔套在导向轴上下移时压套不能倾斜，所以两油封压装完后刃口同轴度也就很好。
（3）调整图3中Φ5和压套头部直径Φ6的尺寸公差，使其配合间隙达到0.03~0.08mm，让定位环易于安装与拆卸。
（4）尺寸链的计算。
压装油封按图3所示操作。
油封2在图3中高度尺寸为L7，油封1高度尺寸为L8，未标出。当压套底面与图3中限位面接触时，油封2压装到位，计算油封2与后轴承盖油封孔底之间的间隙X1，尺寸链按图4a计算。
（1）调整图3中Φ2的尺寸公差使之与图1中尺寸Φ1配合间隙达到0.03~0.06mm，这样可使后轴承盖放置及拆卸很方便。同时，后轴承盖装在底座上也不会在压床工作台上移动，避免了后轴承盖和油封与压床压头不同轴而被压坏的可能。
（2）调整图3中直径Φ3与Φ4的尺寸配合，间隙达到0.02~0.05mm。这样使压套内孔套在导向轴上下移时压套不能倾斜，所以两油封压装完后刃口同轴度也就很好。
（3）调整图3中Φ5和压套头部直径Φ6的尺寸公差，使其配合间隙达到0.03~0.08mm，让定位环易于安装与拆卸。
（4）尺寸链的计算。
压装油封按图3所示操作。
油封2在图3中高度尺寸为L7，油封1高度尺寸为L8，未标出。当压套底面与图3中限位面接触时，油封2压装到位，计算油封2与后轴承盖油封孔底之间的间隙X1，尺寸链按图4a计算。
X1=L1+L3+L4+L5-L2-L6-L7
使X1保证在0.2~0.3mm。
由于有限位，此间隙的存在就保证了油封2不会因受力过大而变形。压装油封1时，去掉定位环将油封1套在压套上直接压入，当压套底面与底座限位面接触时油封1压装到位。油封1与油封2之间须有间隙，以保证两油封之间不相互挤压。两油封之间间隙设为X2，按图4b计算。
由于有限位，此间隙的存在就保证了油封2不会因受力过大而变形。压装油封1时，去掉定位环将油封1套在压套上直接压入，当压套底面与底座限位面接触时油封1压装到位。油封1与油封2之间须有间隙，以保证两油封之间不相互挤压。两油封之间间隙设为X2，按图4b计算。
X2=L1+L3+L4+L5-L2-X1-L7-L8
使X2在0.2~0.5mm。对上述两个尺寸链反复调整L5和L6的尺寸及公差，确保满足X1和X2的要求。由于X1、X2间隙的设计使得压套下移有定位，油封之间有间隙，因此油封不会因受力过大而变形。上述主要尺寸确定完后，根据情况再对其余尺寸加以确定即可。
4 结束语
本次设计解决了以前油封压装的所有问题。此外，新工装还起到了一个检具的作用，当后轴承盖上装油封的孔与图1中的止口Φ1同轴度较差时，油封无法压入。该工装投入使用后效果较好。
本次设计解决了以前油封压装的所有问题。此外，新工装还起到了一个检具的作用，当后轴承盖上装油封的孔与图1中的止口Φ1同轴度较差时，油封无法压入。该工装投入使用后效果较好。
来源：《汽车工艺与材料》2010年05期