轮毂两轴承位同轴度批量检测方法研究

李瑞生， 李君君， 王足生， 赵永霞

（柳州柳工液压件有限公司，广西柳州545006）

0 引言

轮毂是保证车辆制动安全性和可靠性的重要零件，为确保制动盘和摩擦片总成之间的合理间隙以及行星轮与内齿轮和太阳轮之间的啮合间隙，对轮毂两轴承位的同轴度提出了较高的要求。生产企业一般采用三坐标或者专用工装［1］来检测轮毂两轴承位的同轴度。检测成本高、检测周期长或通用性不强，还只是采取抽样检测的形式。不能有效控制批量装配时所有轮毂同轴度的合格率。因此找到一种能在装配现场使用通用量具在线100%快速全检的方法，成为各生产企业急需解决的问题，本文针对该问题提出了自己解决方法。

1 轮毂同轴度的检测现状

轮毂支承轮胎的重力和整个车身的负荷，还起到散热等作用。轮毂质量的好坏直接影响工程车辆行驶时的安全性和平稳性。图1为轮毂零件示意图，d1和d2为轮毂两轴承孔尺寸。轮毂图纸上标注的关键质量控制尺寸为两轴承孔尺寸d1和d2以及d1相对于d2的同轴度，d1和d2尺寸可用内径百分表进行全部检测，而d1相对于d2的同轴度，目前大多数厂家一般采用三坐标测量机或专用工装进行测量。即将当天需要装配的轮毂随机抽取几件（为节约检测成本和检测资源等，一般抽取的数量不多于5件），清洗干净后送往三坐标测量机恒温一段时间（一般为2 h）后再进行测量或使用专用工装进行检测。装配车间的技术人员根据三坐标或专用工装测量结果的合格与否，判定本批装配的轮毂同轴度的整体质量状况。这种控制手段和检测方法要么浪费三坐标测量机的检测资源，要么因轮毂型号的经常更换，导致专用工装无法使用。故无法保证批量装配时，装配到桥总成上的所有轮毂的同轴度合格与否。进而无法保证桥总成在行车制动过程中的安全性和可靠性。

图1 轮毂零件示意图

2 批量检测轮毂同轴度的解决方案

众所周知，轮毂在加工完两轴承孔直径d1和d2后，d1孔的实际轴线与d2孔的实际轴线并不是重合的。为限定这一误差，图纸规定了以d2轴线为基准轴线，直径值为2t的圆柱面所限定的区域，即d1孔相对于d2孔的同轴度，见图2。

在装配现场实际装配轮毂时，其生产节拍比较快，百分之百对轮毂两轴承孔同轴度进行全检，用三坐标测量机或专用工装进行检测显然无法满足生产节拍的要求。笔者提出了以下方法来经济、快速、有效地控制轮毂两轴承孔同轴度。

图2 轮毂两轴承孔同轴度φ2t示意图

根据相似三角形原理，两轴承位之间的理论轴线和实际轴线将构成ΔABC，其中AC段为两轴承孔间的理论轴线，AB段为同轴度为2t时两轴承孔间的实际轴线，BC=t（两轴承位同轴度值2t的一半）。将轮毂装在桥总成上后，用内径百分表检测d1相对于d2的同轴度的打表点为E点，DE为内径百分表的示值。百分表检测示值DE和实际轴承AB将构成ΔBDE，BE=BC+CE=t+CE。见图3。根据相似三角形原理，ΔABC与ΔBDE相似，即BC/AC=DE/BE，则：DE=BC×BE/AC=t×（t+CE）/AC=d临界值。

AC值和CE值可在图纸中测量获得，故DE值为确定值。该值是d1相对于d2的同轴度等于2t时的临界值。即百分表所测得的实测值DE大于该临界值d临界值时，则表明两轴承孔间的同轴度不合格；实测值DE小于等于临界值d临界值时，则表明两轴承孔间的同轴度合格。

图3 轮毂两轴承孔同轴度转化图

在现场实际装配时，先将轮毂总成装在桥总成上之后，装配操作者在零件上的E点附近打百分表，然后用手将轮毂旋转一圈，记录百分表指针所指示的最大读数。若所测得的最大读数不大于d临界值，则该轮毂两轴承位的同轴度合格；若大于d临界值值，则该轮毂两轴承位的同轴度不合格，可进行拆卸并将其隔离。

图4 图3的局部放大图

为了使现场操作者在实际操作时，快速准确地确定打表的E点位置。E点位置要在零件上便于打表，同时也便于确保CE值误差最小。根据零件的实际特点，确定E点位置。本方法确定的E点为（见图4）轮毂上O型圈槽边宽度为7.8 mm的中间位置,该位置一侧为O型圈槽，另一侧为轮毂内腔，宽度仅为7.8 mm，所确定的CE值误差较小。将E点定于这个位置便于现场操作人员快速定位打表位置。

3 结语

轮毂零件两轴承孔同轴度的检测，一般使用三坐标或专用工装进行检测，本文指出用该检测方法的不足之处，并提出了一种适用于现场快速经济地控制同轴度的检测方法，提高了轮毂的装配合格率。

［1］ 柏青.基于轮毂零件形位误差检测的综合检具的研究［J］.机械工程师，2010（2）：123-124.

［2］ 傅成昌,傅晓燕.形位公差应用技术问答［M］.北京：机械工业出版社，2009.

［3］ 赵妙霞.机械精度设计与质量控制［M］.兰州：兰州大学出版社，2004.

［4］ 金加龙.汽车底盘构造与维修［M］.北京：电子工业出版社，