洗衣機滾筒感應加熱壓裝配工藝

曹克明

摘要：介紹了洗衣機滾筒軸承感應加熱壓裝工藝，通過軸承感應加熱實驗，初定了軸承的加熱溫度;然后通過加熱溫度影響因素的試驗，最終確定了軸承感應加熱工藝的加熱溫度、加熱時間、電流大小與頻率。

關鍵詞：洗衣機滾筒;軸承壓裝;感應加熱;溫度計算;試驗分析

1.前言

隨著智能制造技術的大范圍推廣，市場對自動化裝配線的柔性化和高精度要求越來越高。國內的家電行業對于產量的需求不斷擴大，因此對自動化裝配工藝的要求也在不斷提高。由于洗衣機結構復雜，軸承的拆卸和更換較為困難，軸承的壽命很大程度上就決定了洗衣機的使用壽命。合理的軸承裝配工藝，能夠有效減少軸承裝配過程中產生的損傷，從而提高洗衣機的質量。本文介紹一種關于洗衣機滾筒，感應加熱的壓裝工藝。

2.感應加熱原理及溫度計算

感應加熱是將感應線圈放置于待加熱工件的外部或內部，一般在線圈內通入中高頻的交流電，在軸承內圈表面的一層金屬內產生感應電流，從而使工件溫度上升。感應加熱主要優點為加熱時間短、工作清潔與使用簡單，目前應用非常廣泛。

SKF深溝球軸承的最高加熱溫度為120度。所以在對軸承進行感應加熱前，首先需要根據軸承內孔與軸的配合，確定感應加熱溫度：

根據熱脹冷縮的原理，金屬材料在加熱后會發生膨脹，其膨脹量可由熱膨脹基本公式[1]進行計算。

根據公式計算得軸承感應加熱溫度為97℃，低于120℃，在軸承感應加熱的溫度范圍內。

4.搭建試驗平臺，測試加熱后的理論數值

加熱后的軸承用千分表記錄軸承內徑的變化，同時紅外線測溫儀實時記錄軸承內圈溫度的變化，實驗得到的感應加熱數據如下表4.1所示。

在得到軸承感應加熱內徑隨溫度變化的數據后，首先將每組三個軸承在不同溫度下的內徑變化量取平均值，然后利用公式（2-2）計算每個軸承在不同溫度下內徑的理論變化量，再取理論變化量的平均值;最后將每組軸承在不同溫度下內徑變化的理論平均值與實驗平均值進行比較，結果如下表4.2所示。

5.結論

根據實驗結果，軸承感應加熱實驗內徑變化量的測量值與公式計算的理論值相差不大，最大誤差為8.71%，因此可以判定公式的準確性。但是軸承內徑變化量的實際值普遍略低于理論值，因此需要在公式計算得到的加熱溫度基礎上，再適當增加少量度數。

上述利用公式計算的軸承感應加熱溫度為97℃，根據實驗結論，應在此基礎上適當增加度數，所以軸承感應加熱溫度應不低于105℃，軸承孔與軸的之間的間隙能夠符合而裝配工藝0.03mm的要求。

參考文獻

[1]孫訓方，方孝淑.材料力學[M].北京：高等教育出版社，2019.

[2]成大先，機械設計手冊[M].北京：化學工業出版社，2007.