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【摘 要】 本文阐述了DF4D型机车轮对组装过程中相关尺寸的控制方法。
【关键词】 DF4D机车，轮对，控制
一、问题的提出：
DF4D型半悬挂结构内燃机车是大连公司设计制造的过渡型干线机车，初期制造的DF4D机车轮对采用分体车轮，为提高轮对运行可靠性，后更改为整体车轮。在实际生产中，分体结构的轮对装配尺寸精度能够很好的得到保证，而整体结构的轮对装配尺寸精度经常性地出现偏差，在各零件尺寸精度满足设计要求的前提下，装配后的装配尺寸精度即轮对内测距1353±1mm不能保证，造成批量废返。为此，我们对整体结构形式的DF4D轮对装配尺寸链的尺寸精度进行了分析，并提出改进方法与大家商榷。
二、整体车轮装配尺寸链分析：
DF4D机车整体结构的轮对组成时，整体车轮按照设计尺寸加工为成品，作为轮对装配协调环的140±Xmm，整体轮结构轮对尺寸链成为固定尺寸，丧失了轮对装配协调环的作用，降低了互换性，轮对装配后出现主要装配尺寸轮对内测距1353±1mm不能保证，为保证装配精度，我们对轮对装配尺寸链进行了分析（注：以下尺寸链公差确定参考GB/T1804-2000标准）：
轮辋厚度基本尺寸：
A0=A1-（A2+A3）=178-（6+32）=140mm
上偏差：
ESA0=ESA1-（EIA2+EIA3）=0.1-（-0.1-0.1）=0.3mm
下偏差：
EIA0=EIA1-（ESA2+ESA3）=-0.1-（0.1+0.1）= -0.3mm
该尺寸为：140±0.3mm
改变整体车轮设计尺寸精度后的装配尺寸链计算如图一：
内侧距基本尺寸：
A0=A1-（A2+A3+A4+A5+A6+A7）
=1796-（49.5+49.5+32+140+140+32+49.5）=1353mm
上偏差：
ESA0=ESA1-（EIA2+EIA3+EIA4+EIA5+EIA6+EIA7）
=0.5-（-0.5-0.1-0.3-0.3-0.1-0.5）=2.3mm
下偏差：
EIA0=EIA1-（ESA2+ESA3+ESA4+ESA5+ESA6+ESA7）
=-0.5-（0.5+0.1+0.3+0.3+0.1+0.5）=-2.3mm
该尺寸为：1353±2.3mm。不满足要求。
2、当我们按照产品图纸的设计要求加工整体车轮，在轮对装配过程中通过控制装配尺寸链的尺寸精度来控制轮对的装配精度：
内侧距基本尺寸：
A0=A1-（A2+A3+A4+A5+A6+A7）
=1796-（49.5+49.5+32+140+140+32+49.5）=1353mm
上偏差：
ESA0=ESA1-（EIA2+EIA3+EIA4+EIA5+EIA6+EIA7）
=0.5-（-0.2-0.3-0.5-0.5-0.3-0.2）=2.5mm
下偏差：
EIA0=EIA1-（ESA2+ESA3+ESA4+ESA5+ESA6+ESA7）
=-0.5-（0.2+0.3+0.5+0.5+0.3+0.5）=-2.5mm
该尺寸为：1353±2.5mm。不满足要求。
3、为保证装配精度，同时改变整体车轮的加工尺寸和装配尺寸：整体车轮加工尺寸的改变是同时改变加工基准和加工尺寸精度要求。
改变后的车轮尺寸链计算：
轮毂内侧面至轮箍内侧面高度差基本尺寸：
A0=A1-A2=178-172=6mm
上偏差：
ESA0=ESA1-EIA2=0.3-0=0.3mm
下偏差：
EIA0=EIA1-ESA2=0-0.3= -0.3mm
该尺寸为：6±0.3mm
该尺寸可以作为协调尺寸，计算出该尺寸后是为了验证改变尺寸基准后，整体轮轮辋厚度尺寸是否能满足要求。计算轮毂内侧面至轮箍内侧面高度差尺寸后，引用到整体轮加工尺寸链中来验算整体轮轮辋厚度尺寸。
改变后对整体车轮尺寸精度验证：同样提高整体轮的加工精度，改变图纸标注尺寸公差，引用上面计算的轮毂内侧面至轮箍内侧面高度差尺寸验算整体轮轮辋厚度尺寸计算：
轮辋厚度基本尺寸：
A0=A1-（A2+A3）=178-（6+32）=140mm
上偏差：
ESA0=ESA1-（EIA2+EIA3）=0.3-（-0.3-0.3）=0.9mm
下偏差：
EIA0=EIA1-（ESA2+ESA3）=0-（0.3+0）= -0.3mm
该尺寸为：mm
各部尺寸满足设计要求。
改变后对装配尺寸的精度验证：计算得到的尺寸mm满足图纸标注的尺寸mm要求，那么现在在加工时控制轮毂外侧面到轮箍内侧面的高度尺寸mm，来验证在装配时的内侧距尺寸。
装配尺寸链验证：
提高装配精度，改变轴肩到轮毂外端面的尺寸A2、A5的公差，及整体轮加工时的尺寸及公差，验算内侧距装配尺寸计算如下：
内侧距基本尺寸：
A0=A1-（A2+A3+A4+A5）=1796-（49.5+172+172+49.5）=1353mm
上偏差：
ESA0=ESA1-（EIA2+EIA3+EIA4+EIA5） =0.5-（-0.3+0+0-0.3）=1.1mm
下偏差：
EIA0=EIA1-（ESA2+ESA3+ESA4+ESA5）=-0.5-（0+0.3+0.3+0）=-1.1mm
该尺寸为：1353±1.1mm
基本满足工艺要求。在实际装配过程中，对车轴1796±0.5mm进行选配则满足装配精度要求。
三、结论：
在实际生產中，为保证轮对装配尺寸，通过提高车轮加工精度和轮对装配精度的工艺措施较好的保证了轮对装配。
参考文献：
《机械设计手册》
《DF4D机车大修规程》
【关键词】 DF4D机车，轮对，控制
一、问题的提出：
DF4D型半悬挂结构内燃机车是大连公司设计制造的过渡型干线机车，初期制造的DF4D机车轮对采用分体车轮，为提高轮对运行可靠性，后更改为整体车轮。在实际生产中，分体结构的轮对装配尺寸精度能够很好的得到保证，而整体结构的轮对装配尺寸精度经常性地出现偏差，在各零件尺寸精度满足设计要求的前提下，装配后的装配尺寸精度即轮对内测距1353±1mm不能保证，造成批量废返。为此，我们对整体结构形式的DF4D轮对装配尺寸链的尺寸精度进行了分析，并提出改进方法与大家商榷。
二、整体车轮装配尺寸链分析：
DF4D机车整体结构的轮对组成时，整体车轮按照设计尺寸加工为成品，作为轮对装配协调环的140±Xmm，整体轮结构轮对尺寸链成为固定尺寸，丧失了轮对装配协调环的作用，降低了互换性，轮对装配后出现主要装配尺寸轮对内测距1353±1mm不能保证，为保证装配精度，我们对轮对装配尺寸链进行了分析（注：以下尺寸链公差确定参考GB/T1804-2000标准）：
轮辋厚度基本尺寸：
A0=A1-（A2+A3）=178-（6+32）=140mm
上偏差：
ESA0=ESA1-（EIA2+EIA3）=0.1-（-0.1-0.1）=0.3mm
下偏差：
EIA0=EIA1-（ESA2+ESA3）=-0.1-（0.1+0.1）= -0.3mm
该尺寸为：140±0.3mm
改变整体车轮设计尺寸精度后的装配尺寸链计算如图一：
内侧距基本尺寸：
A0=A1-（A2+A3+A4+A5+A6+A7）
=1796-（49.5+49.5+32+140+140+32+49.5）=1353mm
上偏差：
ESA0=ESA1-（EIA2+EIA3+EIA4+EIA5+EIA6+EIA7）
=0.5-（-0.5-0.1-0.3-0.3-0.1-0.5）=2.3mm
下偏差：
EIA0=EIA1-（ESA2+ESA3+ESA4+ESA5+ESA6+ESA7）
=-0.5-（0.5+0.1+0.3+0.3+0.1+0.5）=-2.3mm
该尺寸为：1353±2.3mm。不满足要求。
2、当我们按照产品图纸的设计要求加工整体车轮，在轮对装配过程中通过控制装配尺寸链的尺寸精度来控制轮对的装配精度：
内侧距基本尺寸：
A0=A1-（A2+A3+A4+A5+A6+A7）
=1796-（49.5+49.5+32+140+140+32+49.5）=1353mm
上偏差：
ESA0=ESA1-（EIA2+EIA3+EIA4+EIA5+EIA6+EIA7）
=0.5-（-0.2-0.3-0.5-0.5-0.3-0.2）=2.5mm
下偏差：
EIA0=EIA1-（ESA2+ESA3+ESA4+ESA5+ESA6+ESA7）
=-0.5-（0.2+0.3+0.5+0.5+0.3+0.5）=-2.5mm
该尺寸为：1353±2.5mm。不满足要求。
3、为保证装配精度，同时改变整体车轮的加工尺寸和装配尺寸：整体车轮加工尺寸的改变是同时改变加工基准和加工尺寸精度要求。
改变后的车轮尺寸链计算：
轮毂内侧面至轮箍内侧面高度差基本尺寸：
A0=A1-A2=178-172=6mm
上偏差：
ESA0=ESA1-EIA2=0.3-0=0.3mm
下偏差：
EIA0=EIA1-ESA2=0-0.3= -0.3mm
该尺寸为：6±0.3mm
该尺寸可以作为协调尺寸，计算出该尺寸后是为了验证改变尺寸基准后，整体轮轮辋厚度尺寸是否能满足要求。计算轮毂内侧面至轮箍内侧面高度差尺寸后，引用到整体轮加工尺寸链中来验算整体轮轮辋厚度尺寸。
改变后对整体车轮尺寸精度验证：同样提高整体轮的加工精度，改变图纸标注尺寸公差，引用上面计算的轮毂内侧面至轮箍内侧面高度差尺寸验算整体轮轮辋厚度尺寸计算：
轮辋厚度基本尺寸：
A0=A1-（A2+A3）=178-（6+32）=140mm
上偏差：
ESA0=ESA1-（EIA2+EIA3）=0.3-（-0.3-0.3）=0.9mm
下偏差：
EIA0=EIA1-（ESA2+ESA3）=0-（0.3+0）= -0.3mm
该尺寸为：mm
各部尺寸满足设计要求。
改变后对装配尺寸的精度验证：计算得到的尺寸mm满足图纸标注的尺寸mm要求，那么现在在加工时控制轮毂外侧面到轮箍内侧面的高度尺寸mm，来验证在装配时的内侧距尺寸。
装配尺寸链验证：
提高装配精度，改变轴肩到轮毂外端面的尺寸A2、A5的公差，及整体轮加工时的尺寸及公差，验算内侧距装配尺寸计算如下：
内侧距基本尺寸：
A0=A1-（A2+A3+A4+A5）=1796-（49.5+172+172+49.5）=1353mm
上偏差：
ESA0=ESA1-（EIA2+EIA3+EIA4+EIA5） =0.5-（-0.3+0+0-0.3）=1.1mm
下偏差：
EIA0=EIA1-（ESA2+ESA3+ESA4+ESA5）=-0.5-（0+0.3+0.3+0）=-1.1mm
该尺寸为：1353±1.1mm
基本满足工艺要求。在实际装配过程中，对车轴1796±0.5mm进行选配则满足装配精度要求。
三、结论：
在实际生產中，为保证轮对装配尺寸，通过提高车轮加工精度和轮对装配精度的工艺措施较好的保证了轮对装配。
参考文献：
《机械设计手册》
《DF4D机车大修规程》