汽車變速器軸承的專用壓裝裝置設(shè)計(jì)

I 摘 要 軸承作為汽車的變速器的核心部分，隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，其可靠性越發(fā)被人們所關(guān)注。軸與軸承、軸套的配合為過(guò)盈配合，需要較大的壓入力，并且隨著壓入長(zhǎng)度的增大而增大， 若不能很好的保證軸承的可靠性，很可能會(huì)引發(fā)交通事故。然而壓裝過(guò)程對(duì)軸承的可靠性起著決定性的作用， 要將兩個(gè)軸套均勻地壓入無(wú)縫鋼管兩端，并且要保證兩軸套間的相對(duì)位置，軸套壓到底部后，在相應(yīng)的位置還要鉆攻螺紋孔， 傳統(tǒng)的人為手工壓裝，其弊端明顯，不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大，效率低下，還無(wú)法滿足精度要求。 本次設(shè)計(jì)的裝置 采用液壓傳動(dòng)，通過(guò)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)皮帶輪將動(dòng)力傳遞 至絲杠支承 ，使絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)裝有螺母的壓頭移動(dòng)，將軸套壓入至指定位置，同時(shí)保證軸套與鉆孔之間的相對(duì)位置，并通過(guò)安全離合器的作用，斷開電機(jī)完成壓裝。此裝置不僅可以解決在人為進(jìn)行裝配時(shí)的大強(qiáng)度、低精度等問(wèn)題，還能大大地提高了效率。 關(guān)鍵詞 ： 汽車變速器； 過(guò)盈配合；軸、軸承和軸套；軸承壓裝裝置 II Abstract As a core part of the transmission of the car, with the development of the automobile industry, the reliability of bearings are concerned about by more and more people. Shaft bearings, bushings with an interference fit, requires a large amount of pressing force, and increases with the length, if can not ensure the reliability of the bearing, is may lead to accidents . However, the process of pressing plays a decisive role in the bearing reliability , two sleeve pressure evenly into both ends of seamless steel pipe, and to ensure that the relative position between the two bushings the sleeve pressure in the end portion in the corresponding the location but also drilling and tapping threaded holes, traditional press-fit the human hand, its obvious drawbacks, not only labor-intensive, inefficient and unable to meet the accuracy requirements. The design of the device adopts hydraulic transmission, driven by the motor pulley to transmit power to the screw supporting the screw rotation, so as to drive the indenter mobile air-nut pressed into the sleeve to the specified location, at the same time assuring the shaft the relative position between the drilling. This device not only solve the artificial labor intensity when assembly and low positioning accuracy， but also greatly improve efficiency. Key words: automobile transmission； interference fit ； shaft, bearing and shaft sleeve； bearing pressing device III 目 錄 摘 要 . I ABSTRACT . II 1 緒論 . 1 1.1 汽車變速器軸承的專用壓機(jī)的研究?jī)?nèi)容和意義 . 1 1.1.1 設(shè)計(jì)軸承專用壓機(jī)的目的和意義 . 1 1.1.2 軸承專用壓機(jī)的研究范圍 . 1 1.1.3 軸承專用壓機(jī)需達(dá)到的技術(shù)要求 . 1 1.2 軸承及其壓裝在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展概況 . 2 1.2.1 軸承及其產(chǎn)業(yè)在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展概況 . 2 1.2.2 軸承壓裝在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展概況 . 3 1.3 本課題應(yīng)達(dá)到的要求 . 4 1.3.1 液壓機(jī)的工作原理 . 4 1.3.2 液壓機(jī)的組成部分 . 4 1.3.3 液壓機(jī)的特點(diǎn) . 5 2 汽車變速器的介紹 . 8 2.1 汽車變速器的工作原理 . 8 2.2 汽車變速器的分類 . 8 2.3 汽車變速器的作用 . 9 2.4 汽車變速器的主要組成部分 . 9 2.5 軸承的介紹 . 10 3 設(shè)計(jì)方案的確定與選擇 . 13 3.1 機(jī)械設(shè)計(jì)步 驟 . 14 3.2 設(shè)計(jì)思路 . 14 3.3 設(shè)計(jì)方案 . 18 3.3.1 電動(dòng)機(jī)類型的選擇 . 18 3.3.2 傳動(dòng)方式的選擇 . 19 3.3.3 液壓機(jī)的選擇 . 20 3.3.4 液壓缸的設(shè)計(jì)與選擇 . 21 3.3.5 壓板的設(shè)計(jì) . 21 3.3.6 壓頭的設(shè)計(jì) . 21 3.3.7 離合器的選擇 . 22 3.4 總體方案的擬定 . 23 3.5 方案可行性分析及改進(jìn) . 23 4 系統(tǒng)原理及設(shè)計(jì)計(jì)算 . 24 4.1 系統(tǒng)原理及硬件框圖 . 24 IV 4.2 工作原理 . 24 4.3 設(shè)計(jì)計(jì)算 . 24 4.3.1 壓入力計(jì)算 . 24 4.3.2 螺桿計(jì)算 . 26 4.3.3 電動(dòng)機(jī)的功率計(jì)算 . 27 4.4 皮帶輪的選擇 . 29 4.5 軸承的選擇 . 30 4.6 螺栓強(qiáng)度計(jì)算 . 30 5 結(jié)論與展望 . 31 致 謝 . 32 參考文獻(xiàn) . 33 汽車變速箱軸承的專用壓裝裝置設(shè)計(jì) 1 1 緒論 1.1 汽車變速器軸承的專用壓機(jī)的 研究?jī)?nèi)容和意義 1.1.1 設(shè)計(jì)軸承專用壓機(jī)的目的和意義 本課題來(lái)源于儀佳設(shè)備維修有限公司。本次設(shè)計(jì)的汽車變速器軸承的專用壓機(jī)主要用于汽車 4S 店維修汽車變速器軸承拆卸后的重新壓裝。 軸承是變速箱的重要部件之一，為了使軸套與軸之間嚴(yán)格定位，滾動(dòng)軸承與軸及軸承座孔需要采用過(guò)盈配合，而過(guò)盈需設(shè)計(jì)一變速箱軸承的專用壓裝裝置安裝及其預(yù)緊力，不僅對(duì) 軸承的定位、旋轉(zhuǎn)精度及軸承的游隙有影響，還對(duì)滾動(dòng)軸承的接觸角、軸承剛度、軸承內(nèi)部的載荷分布及摩擦力等會(huì)產(chǎn)生影響，所以軸承壓裝過(guò)程直接影響變速箱的使用壽命。為了達(dá)到使軸承在變速箱內(nèi)發(fā)揮到極佳的狀態(tài)的目的，即設(shè)計(jì)一能在無(wú)縫鋼管兩端均勻壓入二軸套，且要保證二軸套的相對(duì)位置的壓裝裝置，軸套壓到底后，還需要在相應(yīng)位置鉆攻螺孔。 設(shè)計(jì)汽車變速器軸承的專用壓機(jī)的意義在于，通過(guò)此裝置，對(duì) 4S 維修部拆卸下來(lái)的軸承進(jìn)行重新壓裝，其達(dá)到了人為手動(dòng)操作無(wú)法達(dá)到的高強(qiáng)度、高精度的要求，還可以大大提高一次服務(wù)所耗費(fèi)的時(shí)間，達(dá)到效率最 高。 1.1.2 軸承專用壓機(jī)的研究范圍 本次設(shè)計(jì)主要涉及汽車變速器軸承的專用壓裝裝置的設(shè)計(jì)，主要需要解決的問(wèn)題是該裝置中一系列部件的設(shè)計(jì)，包括：電動(dòng)機(jī)及減速器的選型、液壓機(jī)、軸承的選型、液壓缸的選擇、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)等，并畫出相應(yīng)的設(shè)備圖。 1.1.3 軸承專用壓機(jī)需達(dá)到的技術(shù)要求 壓力機(jī)是一種結(jié)構(gòu)精巧的通用性壓力機(jī)。其用途廣泛，生產(chǎn)效率高，特點(diǎn)顯著，它可被廣泛應(yīng)用于切斷、沖孔、鉚合、下料、彎曲和成形等工藝。其主要包括氣動(dòng)壓力機(jī)，螺旋壓力機(jī)，曲柄壓力機(jī)，多工位壓力機(jī)。 壓力機(jī)由電機(jī)經(jīng)過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)執(zhí) 行機(jī)構(gòu)，對(duì)工件施加壓力。其通常分為螺旋壓力機(jī)、曲柄壓力機(jī)和液壓機(jī)三大類。實(shí)質(zhì)上，它由框架、工作區(qū)域和作往復(fù)活動(dòng)的滑動(dòng)塊組成，滑動(dòng)塊和工作臺(tái)上安裝的模具對(duì)零部件施加壓力。 壓力機(jī)的主要組成部分有： （ 1） 工作臺(tái)：它是框架上的矩形部件，中間部分一般是作開口設(shè)計(jì)的，用于放置墊板。 （ 2） 墊板：它是一塊用于安裝模具和附件的鋼板。 （ 3） 滑塊：壓力機(jī)上的一個(gè)活動(dòng)部件，其行程取決于壓力機(jī)的尺寸和設(shè)計(jì)。 （ 4） 脫模裝置：它是一個(gè)在壓力機(jī)回程過(guò)程中打出工件或廢料的機(jī)構(gòu)。 （ 5） 頂出件：它是一個(gè)置于中間部位墊板下方 或者，由空氣、夠向上運(yùn)動(dòng)和施加頂橡膠、彈簧、油或組合機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的能出力的機(jī)床附件。 無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 2 本次設(shè)計(jì)的專用壓機(jī)，為壓力機(jī)中的液壓機(jī)。主要通過(guò)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，由減速機(jī)經(jīng)皮帶將動(dòng)力傳遞至絲杠支承 ，使絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使固定有螺母的壓頭移動(dòng)，將軸套壓入至指定位置，保證軸套與鉆孔之間的相對(duì)位置，當(dāng)軸套到達(dá)指定位置后，安全離合器發(fā)揮作用，此時(shí)操作人員可以關(guān)閉電機(jī)，完成一次壓裝。 1.2 軸承及其壓裝在 國(guó)內(nèi)外的發(fā)展概況 1.2.1 軸承及其產(chǎn)業(yè)在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展概況 中國(guó)是世界上最早發(fā)明滾動(dòng)軸承的國(guó)家之一。軸承在國(guó)民經(jīng)濟(jì) 和國(guó)防建設(shè)中的作用越發(fā)顯著：新中國(guó)建立前，軸承制造業(yè)幾乎是空白的。機(jī)械設(shè)備上配套和維修需要的軸承，幾乎都是依賴進(jìn)口的。 中國(guó)軸承大致可以分為三個(gè)階段工業(yè)的發(fā)展歷程，： 奠基階段： 1949 年瓦房店軸承廠恢復(fù)生產(chǎn)，成為中國(guó)第一家獨(dú)立生產(chǎn)軸承的企業(yè)。抗美援朝期間其遷址哈爾濱并投入生產(chǎn)，而后傷害等市的生產(chǎn)基地也初步形成。截止到此時(shí)，我國(guó)軸承工業(yè)的主要生產(chǎn)基地形成了，分布在瓦房店、哈爾濱、洛陽(yáng)、上海四處，為軸承制造業(yè)打好了了扎實(shí)的基礎(chǔ)。 體系初步形成階段：此階段正處于國(guó)家制定的五個(gè)五年計(jì)劃的 飛速發(fā)展時(shí)期，給軸承的發(fā)展和制造帶來(lái)了新的際遇?！耙晃濉敝衅?，洛陽(yáng)軸承廠通過(guò)國(guó)家驗(yàn)收，順利投入生產(chǎn)；上海的軸承發(fā)展逐漸由了其自己獨(dú)特的地方特色；也因此成了不同于其他基地的生產(chǎn)區(qū)域。瓦房店、哈爾濱軸承廠充實(shí)完善，獲得了較大發(fā)展。該階段，軸承的制造主要為了滿足主機(jī)的配套和新產(chǎn)品的研發(fā)，已逐步進(jìn)入設(shè)計(jì)和生產(chǎn)汽車用滾針軸承、機(jī)床主軸上的軸承、磁電機(jī)軸承和一些精密軸承，并嘗試著制造了一些用于鐵路機(jī)車、重型機(jī)械、軋鋼機(jī)、石油工業(yè)和坦克等主機(jī)上的軸承，進(jìn)行試配套。 管軸承只是充當(dāng)各個(gè)主機(jī)中的支承元件的身份，但是 因?yàn)槠浞N類凡多、加工精度高、尺寸大，故其產(chǎn)業(yè)只能是以一種特殊的獨(dú)立形式存在于機(jī)械工業(yè)中。至今，軸承品種已逾5 萬(wàn)種，規(guī)格多達(dá) 15 萬(wàn)種。最小的軸承內(nèi)徑只有 0.151.0mm ，重量約 0.003g，最大的外徑可達(dá) 40m ，重 340t 。北美、日本、秀的軸承產(chǎn)量占時(shí)間總產(chǎn)量的 78% ，美國(guó)、日本、德國(guó)形成世界三大軸承市場(chǎng) 國(guó)外軸承的發(fā)展歷程： 軸承在現(xiàn)今的機(jī)械設(shè)備中充當(dāng)著尤為重要的角色，它的“職責(zé)”主要是支撐選擇軸或其他的運(yùn)動(dòng)部件，引導(dǎo)部件的轉(zhuǎn)動(dòng)或移動(dòng)，并承受從軸或軸上零件傳遞來(lái)的載荷。西方人寫作 Bearing ，日本人稱之為“軸受”。 國(guó) 外軸承的發(fā)展主要在于 7 個(gè)方面： （ 1）主要技術(shù)與經(jīng)濟(jì)指標(biāo)：盡。 （ 2）軸承的整體技術(shù)水平，在近 30 年來(lái)得到了令人咋舌的進(jìn)步。 精度高、轉(zhuǎn)速高、可 靠性高、壽命長(zhǎng)、免保養(yǎng)以及標(biāo)準(zhǔn)化、單元化、通用化已經(jīng)成為了軸承的基本技術(shù)指標(biāo)。尤其在軸承基礎(chǔ)技術(shù)改進(jìn)、通用產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)研究設(shè)計(jì)、專用軸承的單元化以及陶瓷質(zhì)地軸承的研發(fā)等方面成效顯著。 體系初步形成階段：此階段正處于國(guó)家制定的五個(gè)五年計(jì)劃的飛速發(fā)展時(shí)期，給軸承的發(fā)展和制造帶來(lái)了新的際遇?！耙晃濉敝衅冢尻?yáng)軸承廠通過(guò)國(guó)家驗(yàn)收，順利投入生產(chǎn)；上海的軸承發(fā)展逐漸由了其自己獨(dú)特的地方特色；也因此成了不同于其他基地的生產(chǎn)區(qū)域。瓦房店、哈爾濱軸承廠充實(shí)完善，獲得了較大發(fā)展。該階段，軸承的制造主要為了滿足主機(jī)的配套和新產(chǎn)品的研發(fā)，已逐步進(jìn)入設(shè)計(jì)和生產(chǎn)汽車用滾針軸承、機(jī)床主軸上 的軸承、磁電機(jī)軸承和一些精密軸承，并嘗試著制造了一些用于鐵路機(jī)車、重型機(jī)械、軋鋼機(jī)、石油工業(yè)和坦克等主機(jī)上的軸承，進(jìn)行試配套。 汽車變速箱軸承的專用壓裝裝置設(shè)計(jì) 3 （ 3） 設(shè)計(jì)理念：我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)傳統(tǒng)的軸承，其使用的理論和方法的研究中，將主要用于靜態(tài)和準(zhǔn)靜態(tài)力學(xué)方法。但是，在過(guò)去的 50 年中，軸承的設(shè)計(jì)有很大的突破，有限差分法，有限元法，動(dòng)態(tài)，準(zhǔn)動(dòng)力學(xué)，彈性流體動(dòng)壓潤(rùn)滑理論等方面的概念已經(jīng)出現(xiàn)有效促進(jìn)了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的研究和開發(fā)，在同一時(shí)間，計(jì)算在 不同國(guó)家得到了廣泛的使用，這也是軸承的設(shè)計(jì)技術(shù)，以一個(gè)新的階段提供通過(guò)襯墊軸承。 （ 4） 通用軸承的結(jié)構(gòu)改進(jìn)： 產(chǎn)量和通用軸承產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)已經(jīng)被廣泛使用，以提高軸承負(fù)荷和延長(zhǎng)壽命，增加強(qiáng)度和剛性，減少摩擦和磨損，使用新材料和新的重點(diǎn)研究避免維護(hù)降低噪音，減少大小重量。經(jīng)過(guò) 30 多年的努力，國(guó)外通用軸承已脫胎換骨，形成了新一代的增強(qiáng)型產(chǎn)品。修剪一般軸承的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的主要套圈壁的厚度減小，以增加滾動(dòng)體的直徑和長(zhǎng)度的，與記錄匯流排冠輥，代替保持器的參數(shù)和結(jié)構(gòu)，改變其導(dǎo)通模式下，增量 3 軸承內(nèi)圈密封墻接觸來(lái)實(shí)現(xiàn)。 （ 5） 軸承產(chǎn)品技術(shù)： 管軸承只是充當(dāng)各個(gè)主機(jī)中的支承元件的身份，但是因?yàn)槠浞N類凡多、故其產(chǎn)業(yè)只能是以一種特殊的獨(dú)立形式存在于機(jī)械工業(yè)中。至今，軸承品種已逾5 萬(wàn)種，規(guī)格多達(dá) 15 萬(wàn)種。最小的軸承內(nèi)徑只有 0.151.0mm ，重量約 0.003g，最大的外徑可達(dá) 40m ，重 340t 。北美、日本、秀的軸承產(chǎn)量占時(shí)間總產(chǎn)量的 78% ，美國(guó)、日本、德國(guó)形成世界三大軸承市場(chǎng) 。 （ 6）材料應(yīng)用技術(shù)： 1905 年德 國(guó)在制造滾動(dòng)軸承的過(guò)程中使用了 SAE52100 高碳鉻鋼后，到 1920 年該材料被廣泛用于滾動(dòng)軸承的制造，五十年代末真空脫氣鋼問(wèn)世，八十年達(dá)推廣了真空脫氣鋼和鋼包精煉，使軸承鋼的純度大幅提高。而后 FAG、 SKF、 KOYO等公司相繼推出陶瓷軸承新品種，塑料也被廣泛用于軸承的保持架。 （ 7）加工 、測(cè)試、專業(yè)化和自動(dòng)化水平：在發(fā)達(dá)國(guó)家，工業(yè)制造，為標(biāo)準(zhǔn)軸承生產(chǎn)大量，一般采用高效率，高精密自動(dòng)化設(shè)備制造，形成了較大數(shù)量的汽車產(chǎn)業(yè)鏈，甚至是自動(dòng)化的工廠自動(dòng)化生產(chǎn)車間 ；發(fā)展計(jì)算機(jī)技術(shù)和應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)列車，飛機(jī)，汽車和其它設(shè)備中的軸承，使用模擬技術(shù)的發(fā)展不同類型的軸承模擬試驗(yàn)機(jī) ；大軸承公司的廠，點(diǎn)種，大小，組件和制造工藝組織專業(yè)化生產(chǎn)，有沒(méi)有重復(fù)的產(chǎn)品，但會(huì)有很多中小企業(yè)與大企業(yè)之間的重復(fù)生產(chǎn)同一產(chǎn)品的情況下。 1.2.2 軸承壓裝在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展概況 軸承在過(guò)去通常使用手工砸裝的壓裝方式，如今已經(jīng) 遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法達(dá)到現(xiàn)在企業(yè)的生產(chǎn)量要求，并且壓力機(jī)壓裝過(guò)程中受力情況復(fù)雜，無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)量甚至無(wú)法測(cè)量壓裝過(guò)程中和壓裝完成后軸和軸承的應(yīng)力分布，如果壓力不夠，會(huì)導(dǎo)致零件壓裝不合格。從而需要對(duì)其退卸后重新壓裝，這樣一來(lái)，不僅影響了生產(chǎn)效率，還會(huì)使軸承受損無(wú)法再利用，造成生產(chǎn)資源的浪費(fèi)，增加生產(chǎn)成本。壓裝大小柱塞的面積分別為 1S 和 2S ，柱塞上的作用力分別 1F和 2F 。根據(jù)帕斯卡定律，液體壓強(qiáng)處處相等，即 PSFSF 1122 / ， )/( 1212 SSFF 工作精度差，失敗率高，而且工人勞動(dòng)強(qiáng)度大的缺陷使其隨著車輛和軸承的不斷發(fā)展，軸承和軸承的配合精度要求越來(lái)越高，逐漸被時(shí)代所淘汰，取而代之的則是固 定式壓裝機(jī)。發(fā)展至無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 4 今日，固定式壓裝機(jī)功能已經(jīng)十分完善，隨后圓錐滾動(dòng)軸承壓裝機(jī)又漸漸被成為適應(yīng)社會(huì)發(fā)展要求的新一代壓裝機(jī)，它不僅大大提高了壓裝質(zhì)量，也減少了工作量。 1.3 本課題應(yīng)達(dá)到的要求 1.3.1 液壓機(jī)的工作原理 液壓機(jī)（又名油壓機(jī)）是根據(jù)帕斯卡定律制成的借用液體壓強(qiáng)進(jìn)行傳動(dòng)的機(jī)械。 圖 1.1 液壓機(jī)工作原理圖 液壓傳動(dòng)是通過(guò)液體壓力來(lái)傳遞動(dòng)力和實(shí)現(xiàn)控制的一種傳動(dòng)方式。圖 1.1 為液壓機(jī)的工作原理圖。液壓機(jī)由兩個(gè)大小不同的液缸組成，在液缸里充滿水或油。充水的叫“水壓機(jī)”，充油的叫 “油壓機(jī)”。大小柱塞的面積分別為 1S 和 2S ，柱塞上的作用力分別 1F 和 2F 。根據(jù)帕斯卡定律，液體壓強(qiáng)處處相等，即 PSFSF 1122 / ， )/( 1212 SSFF ，其表示液壓的增益作用，力增大了，但是功不增益因此大柱塞的運(yùn)動(dòng)距離是小柱塞運(yùn)動(dòng)距離的 21/SS倍。 1.3.2 液壓機(jī)的組成部分 液壓機(jī)由液壓泵，液壓缸（液壓馬達(dá)等執(zhí)行機(jī)構(gòu)）， 液壓控制閥 ，液壓輔助元件和工作介質(zhì)組成。圖 1.2 為常見(jiàn)液壓機(jī)外觀 圖。 液壓泵：將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液壓能的轉(zhuǎn)化裝置；是液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中的動(dòng)力部分。 液壓缸（液壓馬達(dá)等）：將液壓能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的機(jī)構(gòu)，其中液壓缸作直線運(yùn)動(dòng)，液壓馬達(dá)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 液壓控制閥：控制液壓缸中液體的流動(dòng)方向、流量、壓力和液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作順序，起到保護(hù)液壓回路的作用。換而言之， 就是 通過(guò) 控制和調(diào)節(jié) 液體 的流 動(dòng)方 向 、 壓力和流量 ，起到 控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方向 、 輸出的力或力矩 、 運(yùn)動(dòng)速度 、 動(dòng)作順序，以及限制和調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng) 的工作壓力， 進(jìn)而起到 防止過(guò)載等 的 作用 。 液壓輔助元件： 除上述三部分以外還有一些其它元件也十分重要，包括壓力表、濾油器、蓄能裝置、冷卻器、油管及油管接頭 (擴(kuò)口式、焊接式、卡套式）、高壓球閥、快換接頭、軟管總成、測(cè)壓接頭、管夾、油箱（儲(chǔ)油、散熱、分離油中空氣和雜質(zhì)）、密封元件。 汽車變速箱軸承的專用壓裝裝置設(shè)計(jì) 5 工作介質(zhì) ： 是指各 種在 液壓傳動(dòng)中 充當(dāng)介質(zhì) 的液壓油或乳化液， 它們能通過(guò) 油泵和液動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換。 圖 1.2 常見(jiàn)液壓機(jī)圖 1.3.3 液壓機(jī)的特點(diǎn) 由液壓泵直接傳動(dòng)的液壓機(jī)有下列特點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn)： （ 1）容易獲得較大的壓力。在下回程點(diǎn)保持長(zhǎng)時(shí)間下壓。 （ 2）容易獲得大的工作行程，并能在行程的任意位置發(fā)揮全壓，適合要求工作行程大的場(chǎng)合。 （ 3）容易獲得大的工作空間。 （ 4）壓力和速度可以很方便地在大的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無(wú)極調(diào)節(jié)，而且可以按照設(shè)計(jì)要求使壓頭在某一位置停留實(shí)現(xiàn)保壓。此外，還便于調(diào)速和防止過(guò)載。 （ 5）設(shè)計(jì)、制造、操作和維修方便，便于實(shí)現(xiàn)遙控與自動(dòng)化。 缺點(diǎn)： （ 1）對(duì)于液壓元件精度要求比較高，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，機(jī)器的調(diào)整和維修比 較困難。 （ 2）高壓液體較易泄漏，不僅污染工作環(huán)境，浪費(fèi)油資源，對(duì)于熱加工場(chǎng)所還有引發(fā)火 災(zāi)的潛在危險(xiǎn)。 （ 3）工作效率比較低，且速度緩慢，大大地影響了生產(chǎn)效率，快速小型的液壓機(jī)又不及曲柄壓力機(jī)簡(jiǎn)單靈活。 液壓機(jī)的工作循環(huán)過(guò)程，液壓機(jī)的傳動(dòng)方式可分為：泵直接傳動(dòng)和泵 -蓄勢(shì)器傳動(dòng)。 泵直接傳動(dòng)的特點(diǎn)： 無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 6 （ 1） 液壓機(jī)活動(dòng)橫梁的運(yùn)動(dòng)速度由泵的供液量決定，而與工藝過(guò)程中鍛件的變形阻力無(wú)關(guān)。若泵的供液量為常量，則液壓機(jī)的工作速度也為定值。 （ 2）泵的供液壓力收到其所消耗的功率以及被加工部件的變形阻力的影響，工作變形 阻力越大，泵的供液壓力和所消耗的功率也越大，反之則小。 （ 3）可利用活動(dòng)橫梁行程速度恒定和泵供液壓力變化的特點(diǎn)，作為操縱分配器的信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)液壓機(jī)的自動(dòng)控制。 （ 4）基本投資小，占地面積小，日常維護(hù)和保養(yǎng)方便。 泵 -蓄勢(shì)器傳動(dòng)的特點(diǎn)： （ 1）能量的消耗與液壓機(jī)的行程大小成正比，而與鍛件變形阻力無(wú)關(guān)。 （ 2）液壓機(jī)的工作行程速度取決于鍛件變形阻力，阻力越大速度越慢，反之，則速度越快。 經(jīng)過(guò)對(duì)各傳動(dòng)方式的分析及比較，本次設(shè)計(jì)的裝置采用泵直接傳動(dòng)。 1.3.4 軸承專用壓機(jī)的結(jié)構(gòu) 變速器軸承的 專用壓裝裝置主要包括：驅(qū)動(dòng)部分（電動(dòng)機(jī) -減速機(jī)），傳動(dòng)部分（皮帶輪、絲杠等），工作部分（壓頭、鉆模座等）以及起保護(hù)左右的部分（左右離合器）。 下圖 1.3 為軸承專用壓機(jī)圖。 圖 1.3 軸承專用壓機(jī)圖 汽車變速箱軸承的專用壓裝裝置設(shè)計(jì) 7 1.3.5 本設(shè)計(jì)的初步設(shè)計(jì)思路 (1) 液壓機(jī)的選型； (2) 壓機(jī)的結(jié)構(gòu)尺寸的確定； (3) 液壓缸的選型； (4) 定位方式的確定； (5) 支承方式及傳動(dòng)方式的確定； (6) 通過(guò)壓頭的移動(dòng)速度來(lái)確定減速機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速，從而選定電動(dòng)機(jī)； 無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 8 2 汽車變速器的介 紹 2.1 汽車變速器的工作原理 變速器是通齒輪傳動(dòng)裝過(guò)固定或分檔來(lái)改變輸出軸和輸入軸傳動(dòng)比的一 裝置，又被稱為變速箱。其通過(guò)更變傳動(dòng)比，改變發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸承受的轉(zhuǎn)拒，滿足在起步、加速、行駛及克服各種道路阻礙等不同行駛條件下對(duì)驅(qū)動(dòng)車輪牽引力及車速的不同要求。變速器是汽車傳動(dòng)系中最主要的部件之一。圖 2.1 為汽車變速器。 圖 2.1 汽車變速器 2.2 汽車變速器的分類 （ 1）按傳動(dòng)比變化方式來(lái)分： 有級(jí)式變速器：所謂變速器檔數(shù)即指其前進(jìn)檔位數(shù)，采用齒輪傳動(dòng)，具有若干個(gè)定值傳動(dòng)比。按 所以輪系形式不同，可分為軸線固定式變速器和軸線旋轉(zhuǎn)式變速器。 無(wú)級(jí)變速器的傳動(dòng)比自由變換的值的一定范圍內(nèi)，可以有無(wú)限多級(jí)的通用電氣和液壓式兩種。變速電動(dòng)無(wú)級(jí)變速器部件為直流串激電機(jī)，除了一般應(yīng)用在小車在外面，在超重型卡車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)也被廣泛使用。移動(dòng)液壓元件的 CVT 變速器的液 體 力變器。 綜合式變速器：是一座有水力變 器和齒輪式有級(jí)變速器組成的液 壓 力機(jī)械式變速器，其傳動(dòng)比可在 最上限 與 最下限 之間的幾個(gè) 規(guī)定 范圍內(nèi)作 大范圍變動(dòng) ，目前 的 應(yīng)用 比較廣闊 。 （ 2）按操作方式來(lái)分： 強(qiáng)制操縱式變速器：是由司機(jī) 直接操 作進(jìn)行 換檔 的變 速器。 汽車變速箱軸承的專用壓裝裝置設(shè)計(jì) 9 自動(dòng)操縱式變速器： 其自動(dòng)進(jìn)行傳動(dòng)比的選擇和換檔的變速器，所謂的“自動(dòng)”，就是指其上的每個(gè)檔位的變換都需要憑借反映發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷和車速的信號(hào)系統(tǒng)來(lái)控制換檔系統(tǒng)的執(zhí)行元件而實(shí)現(xiàn)的。駕駛員只需操縱加速踏板以控制車速。 半自動(dòng)操縱式變速器： 一 部分 是 最經(jīng)常 用的幾個(gè)檔位 ，她能 自動(dòng) 操作 ，其余 的就要 由司機(jī)手動(dòng) 操 作 ；另一 中 是預(yù)選式 的 ， 司機(jī)需要 預(yù)先用按鈕選定檔位，在踩下 合離器踩板 或松開加 快踩 板時(shí)，接通一個(gè)電磁裝置或液壓裝置來(lái)進(jìn)行換檔。 2.3 汽車變速器的作用 改變傳動(dòng)比 ：達(dá)到 不同的 請(qǐng) 求，不同的 行駛 條件下，發(fā)動(dòng)機(jī)的 工況是有利的牽引要求，可能的行駛速度要求。在大范圍內(nèi)的速度和汽車速度的驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)矩的大小的變化。 實(shí)現(xiàn)倒車行駛 ： 用來(lái) 達(dá)到 汽車倒退 駕駛 的 要求 。 為了能 實(shí)現(xiàn)倒 退駕車 ，發(fā)動(dòng)機(jī) 的 曲軸一般都是只能 在 一個(gè) 直線上 轉(zhuǎn)動(dòng) 運(yùn)動(dòng) ，而汽車有時(shí)需要能倒退行駛，因此， 通常借 用變速器 中設(shè)置的倒 退位 來(lái)實(shí)現(xiàn)汽車倒 退駕駛 。 中斷動(dòng)力傳遞 ： 在發(fā)動(dòng)機(jī)起 步 ， 減速 運(yùn) 行 ，汽車換檔 過(guò)程 或需要停車進(jìn)行動(dòng)力輸出時(shí)，中斷 動(dòng)力傳遞到 驅(qū)動(dòng)輪 上 。 實(shí)現(xiàn)空檔 ： 當(dāng) 接合 離合器時(shí)，變速 器能不作動(dòng)力傳遞，這樣就 可以 確保司機(jī)在汽車 不松開離合器踏板離開駕駛員座位 ，而汽車部熄火 。 2.4 汽車變速器的主要組成部分 變速器由傳動(dòng)部分和變速部分兩部分組成，可制成單獨(dú)的變速部分或與傳動(dòng)部分合裝在同一箱體內(nèi)。 大多與普通的傳動(dòng)齒輪，而有些行星齒輪傳動(dòng)。一般用普通換檔機(jī)制滑動(dòng)齒輪和傳播者。如何滑動(dòng)齒輪滑動(dòng)齒輪和可變比特相關(guān)的滑動(dòng)齒輪兩個(gè)速度滑動(dòng)齒輪，如果你使用三聯(lián)其大小將較大的軸方向，如果采用變位齒輪打滑，其結(jié)構(gòu)緊湊，但傳動(dòng)比變化不大。嚙合式離合器，離合器和摩擦點(diǎn)的訂婚儀式，傳輸，應(yīng)停止或加快區(qū)別非常年輕，摩擦離合器，可以在運(yùn)行時(shí)，在任何速度下的轉(zhuǎn)速差，但承載能力小，不能保證兩軸嚴(yán)格同步。為了克 服這個(gè)缺點(diǎn)，與摩擦板的接合離合器外套，當(dāng)所述第一變速的從動(dòng)輪由摩擦板，然后被加入到同步速度。行星齒輪傳動(dòng)傳動(dòng)制動(dòng)控制裝置。圖 2.2 手動(dòng)變速箱圖。圖 2.3 為自動(dòng)動(dòng)變速器圖。 無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 10 圖 2.2 手動(dòng)變速器圖 圖 2.3 自動(dòng)變速器圖 2.5 軸承的介紹 2.5.1 軸承在機(jī)械業(yè)中的作用 其作用主要為支撐，但是支撐軸的作用又只是其作用中的一方面，實(shí)質(zhì)就是承擔(dān)徑向載荷。同時(shí)也可以理解為是用來(lái)固定軸的，即固定軸使其只能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)，而無(wú)法發(fā)生軸向和徑向的移動(dòng)。 電機(jī)若失去了軸承，其根本無(wú)法正常工作，在這情況下，軸可向任何 方向偏移，而電機(jī)工作時(shí)要求軸只能作選擇運(yùn)動(dòng)，從理論上而言，電機(jī)失去軸承不可能實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)，不僅如此，軸承還會(huì)影響傳動(dòng)。為了減小軸承不良在高速軸上造成的影響，必須作潤(rùn)滑處理，有些軸承購(gòu)買時(shí)就作了潤(rùn)滑處理，叫做預(yù)潤(rùn)滑軸承，而絕大多數(shù)的軸承必須要涂抹潤(rùn)滑油，負(fù)載在告訴運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，摩擦不僅會(huì)增加能耗，且易損壞軸承。 2.