金属加工|重型回转体工件怎么装更好？
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编者按
介绍了以直线轴承为基础设计的工装的运用 ， 以拖拉机后配重安装为实例 ， 通过使用该工装 ， 解决了重型内陷式回转体结构安装的难题 ， 对类似结构的工装提供有价值的设计思路 。
如图1、图2所示 ， 我公司生产的拖拉机产品包括旱地作业型和水田作业型两种形式 ， 其主要的区别在于轮胎花纹的高低 。 水田作业型拖拉机选用高花胎 ， 不装后配重 。 旱地作业型拖拉机选用低花胎 ， 为增加抓地力 ， 同等马力的拖拉机需在轮辋上增装后配重 。
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图1水田作业型拖拉机轮胎
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图2旱地作业型拖拉机轮胎
1.原因分析
一直以来 ， 公司接到的旱地作业型拖拉机的订单比较少 ， 而且鲜有用户购买公司的后配重（为节约成本 ， 用户用其他质量大物体替代） ， 因此 ， 后配重一直按选配件的模式 ， 单独进行包装销售 。 但近期 ， 公司成功开发出一种新型中型马力拖拉机后 ， 旱地作业型拖拉机的需求猛增 ， 并且均需标配两块后配重 。
2.设计过程
生产技术部针对整机装配流水线增加组装后配重的工艺组织专题研讨会 。
（1）从结构全面分析单块配重质量达50kg ， 质量大、体积小、结构简单且没有多余的安装工艺孔；轮辋结构属于内陷式结构（安装平面距离轮胎外侧达到260mm） ， 给配重的安装增加了难度 。
（2）三种装配方案①单纯通过人工手工安装：作业强度大、效率低且不适合批量生产 。 ②利用合成纤维吊带 ， 配合KBK或行车进行吊装：凹陷式结构 ， 单纯吊装仍然效率低下 。 ③在方法②的基础上 ， 制作两处延长的导向杆进行导向安装：导向杆直径需≤16mm ， 且长度需要达到450mm左右（保证安全吊装作业间距） ， 极易被配重压弯变形 。
针对以上结构 ， 会上提出的三种装配方案均未通过 ， 因未能探讨出对策 ， 只能重头再来 ， 这一次为了能从结构上进行全方位的分析 ， 决定利用三维软件来进行模拟 。
将与后配重有装配关系的部品在数模（见图3）上进行反复研究发现：①虽然后配重通过均匀布置的三处M16螺栓与螺柱固定在轮辋上 ， 但后桥、轮辋与后配重装配关系仍然是同轴关系 。 ②虽然配重质量大、体积小及结构简单 ， 但仍是一个标准的回转体 ， 内孔很完整 ， 没有装配关系 ， 可以在此进行改善 。 ③轮辋通过均匀布置的8处螺栓固定在后桥法兰盘上 ， 这个地方有空间提供支撑 。
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图3三维模拟
1—轮辋2—螺柱3—配重4—螺栓
结合以上信息 ， 讨论出一套新的方案：均匀拆除4处安装轮辋的螺母来安装延长滑轨轴 ， 设计同心安装座装夹内孔进行轴向运动和旋转运动实现装配 。 绘制的该夹具的三维效果图如图4所示 ， 该夹具设计由导轨（见图5）、挡板、安装座（见图6）和直线轴承4部分组成 。 导轨与轮辋分别通过均匀拆除8处固定轮辋的4件螺母进行固定 ， 与轮轴同心；直线轴承安装在安装座内 ， 待后配重安装在安装座上后 ， 安装座带动后配重在直线轴承的作用下可以沿着导轨做往复直线运动和旋转运动 ， 挡板可以限制安装座部滑出导轨；作业人员操作安装座上的手柄移动和转动来实现对后配重的安装 。
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图4含夹具三维
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