汽車分動(dòng)器齒側(cè)間隙調(diào)整優(yōu)化技術(shù)

1、汽車分動(dòng)器齒側(cè)間隙調(diào)整優(yōu)化技術(shù)    論文論文參考網(wǎng)弧齒齒輪副側(cè)隙是影響分動(dòng)器使用壽命、傳動(dòng)平穩(wěn)性的關(guān)鍵因素之一。間隙太大，齒輪箱會(huì)產(chǎn)生噪聲、振動(dòng)；反之，會(huì)加劇輪齒的磨損，出現(xiàn)齒輪咬死甚至斷齒現(xiàn)象1。汽車上通常采用軸向墊片調(diào)整法來調(diào)整齒側(cè)間隙，圖1是汽車主被齒安裝位置示意圖，在汽車分動(dòng)器總成的裝配過程中，齒輪副的嚙合精度是通過一系列公差帶不同、表面光潔度很高的調(diào)整墊片來保證的。墊片高度及平整度上的微小變化，都將對(duì)分動(dòng)器的效率與壽命產(chǎn)生巨大影響。目前國內(nèi)汽車裝配線（包括外資汽車及其零部件企業(yè)在中國的一些分公司）上的分動(dòng)器主被齒輪總成的裝配主要是依賴工人的經(jīng)

2、驗(yàn)，通過手工憑感覺選取調(diào)整墊片，其生產(chǎn)效率低， 作者簡介：林巨廣（1963），男，安徽六安人，合肥工業(yè)大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院研究員，碩士生導(dǎo)師，主要從事汽車傳動(dòng)系測控與試驗(yàn)技術(shù)等方面的研究。 王英嬌，女，遼寧遼陽人，合肥工業(yè)大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院，碩士研究生。 返修率高，裝配質(zhì)量難以保證。針對(duì)傳統(tǒng)裝配方法存在的問題，在仔細(xì)分析了S504分動(dòng)器總成裝配工藝的基礎(chǔ)上，根據(jù)其工藝質(zhì)量的要求，設(shè)計(jì)了殼體軸承調(diào)整墊片預(yù)選機(jī)。該預(yù)選機(jī)能夠準(zhǔn)確地測出S504分動(dòng)器被齒的安裝尺寸、位置，從而選出保證齒輪副嚙合精度的最佳調(diào)整墊片值。 2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想 由S504分動(dòng)器總成結(jié)構(gòu)分析可知，分動(dòng)器殼軸承調(diào)整墊片的作用

3、是：保證從動(dòng)齒輪安裝中心距，調(diào)整齒側(cè)嚙合間隙。依其結(jié)構(gòu)形式（圖2），建立如下所示的尺寸鏈： 調(diào)整墊片厚度 其中 A1：分動(dòng)器殼與分動(dòng)器蓋的結(jié)合面到分動(dòng)器殼被齒軸被齒端軸承軸向定位面的距離； A2：分動(dòng)器殼與分動(dòng)器蓋的結(jié)合面到主齒軸軸線的距離； A3：被齒齒背到被齒端軸承外圈端面的距離，即軸承總高； 52.3（單位：mm）：從動(dòng)齒輪理論安裝距。 在整個(gè)尺寸鏈中，調(diào)整墊片為補(bǔ)償環(huán)。裝配時(shí)，滾動(dòng)軸承處于預(yù)緊狀態(tài)，調(diào)整主、被齒輪的軸向位置，使接觸斑點(diǎn)達(dá)到裝配要求2。因而，在分動(dòng)器殼內(nèi)墊上適當(dāng)厚度的墊片，對(duì)保證整個(gè)分動(dòng)器的性能具有至關(guān)重要的作用。 根據(jù)分動(dòng)器被齒裝配的工藝要求，結(jié)合被測件的具體結(jié)構(gòu)，采用

4、相對(duì)測量方法(如圖3)，即用高精度位移傳感器對(duì)物體A（標(biāo)定件）進(jìn)行測量，讀出傳感器的壓縮量 ；對(duì)物體B（被測件）進(jìn)行測量，讀出傳感器的壓縮量 ，兩次測量的壓縮量之差 ，從而得出被測工件高度 ，其中 由高精度測量儀器測出3。此種測量方法具有量程小，測量精度高，零位可調(diào)，受環(huán)境溫度變化影響小等優(yōu)點(diǎn)。 3 系統(tǒng)構(gòu)建與評(píng)析 3.1 系統(tǒng)構(gòu)建與測量功能實(shí)現(xiàn) 本測量系統(tǒng)采用計(jì)算機(jī)動(dòng)態(tài)測控技術(shù)，對(duì)測量過程中的各種狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、處理，并通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)（如氣缸等）對(duì)整個(gè)過程進(jìn)行控制，以實(shí)現(xiàn)測量、選墊，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖4所示。 測量方法如下： （1）將被裝配的分動(dòng)器殼體對(duì)位放置于專用夾具上，采用一對(duì)回轉(zhuǎn)夾緊氣

5、缸 分別夾住分動(dòng)器殼體的兩外延小凸臺(tái)，使得分動(dòng)器殼接合面完美貼緊測量平臺(tái)，由位移傳感器測出 、 ，從而計(jì)算出 。 （2）通過 （其中 串聯(lián)，以實(shí)現(xiàn)雙行程功能）氣缸控制V型擺架反復(fù)行走兩次，由位移傳感器測出 以及最小壓縮量 與 ，由式 計(jì)算出A2值。 （3）通過 回轉(zhuǎn)夾緊氣缸夾緊標(biāo)定軸承，控制 氣缸，使壓頭下落，對(duì)標(biāo)定軸承進(jìn)行標(biāo)定，記下標(biāo)定值 ；取下標(biāo)定軸承，換上前工序傳來的壓裝好分動(dòng)器軸承的被動(dòng)齒輪，進(jìn)行測量，獲得測量值 ，從而得到 。 （4）通過上述測量，即可得到分動(dòng)器殼軸承調(diào)整墊片厚度 ，其中 為通過三坐標(biāo)測量機(jī)測出的精密數(shù)據(jù)。 （5）根據(jù)數(shù)據(jù)處理結(jié)果給出最佳的墊片組合方式,并用燈箱顯示系

6、統(tǒng)顯示墊片所在位置；與之配套的墊片復(fù)測機(jī)構(gòu)（由氣缸 控制）對(duì)所選墊片的厚度進(jìn)行復(fù)測，保證選出的墊片完全符合裝配要求。 3.2 測量數(shù)據(jù)分析 將S504分動(dòng)器裝配線上的前一工序裝配好的部件置于工作臺(tái)上，并將壓過軸承內(nèi)圈的被齒上線，按規(guī)程操作分動(dòng)器殼軸承調(diào)整墊片預(yù)選系統(tǒng)，進(jìn)行測量、選墊。測量結(jié)果記錄如下： 表格 1 同一產(chǎn)品（多次測量） 單位：mm 序號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 實(shí)際測得墊片厚度 1.803 1.802 1.796 1.794 1.801 1.803 1.799 1.795 1.796 1.799 表格 2 不同產(chǎn)品 單位：mm 產(chǎn)品編號(hào) 01 02 03 04

7、05 06 07 08 09 10 實(shí)際測得墊片厚度 2.031 2.124 1.845 1.962 1.976 2.268 2.267 2.768 2.524 1.569 由表格1可知，實(shí)測墊片平均厚度為1.799mm，重復(fù)精度可以達(dá)到 級(jí)。 由表格2可知，對(duì)于不同的分動(dòng)器，其殼軸承調(diào)整墊片厚度亦不相同，主要是由鑄造殼體時(shí)產(chǎn)生的尺寸誤差、加工被齒時(shí)產(chǎn)生的尺寸誤差以及軸承尺寸精度等引起的。 3.3 測量結(jié)果的不確定度評(píng)定4 輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度來源主要是偏移和線性引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量 ；重復(fù)性引起的不確定度分量 ；穩(wěn)定性引起的不確定度分量 ，以上可采用B類方法進(jìn)行評(píng)定。 （1）偏移和線性引起

8、的不確定度分量 的評(píng)定 本測量系統(tǒng)引起偏移和線性不確定度的主要因素為位移傳感器測量誤差引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度（包括傳感器本身的特性以及其是否被正確校準(zhǔn)）。 本系統(tǒng)采用中原量儀廠的電感位移傳感器，其技術(shù)指標(biāo)給出的測量精度為 ，估計(jì)其測量誤差在此區(qū)間為均勻分布，且有較高的置信概率，區(qū)間半寬為 ，包含因子 ，則 因此，為了減小偏移誤差，降低它引起的不確定度，就可以從上述原因著手，來對(duì)測量系統(tǒng)進(jìn)行誤差修正和精度保證。 （2）重復(fù)性引起的不確定度分量 的評(píng)定 重復(fù)性引起的不確定度分量 （3）穩(wěn)定性引起的不確定度分量 的評(píng)定 對(duì)測量系統(tǒng)進(jìn)行為期12個(gè)小時(shí)的觀測，發(fā)現(xiàn)其漂移幾乎為0。由于分辨力的原因，對(duì)于更細(xì)微

9、的變化系統(tǒng)無法測出，因此存在舍入誤差。根據(jù)誤差舍入原則，我們?nèi)》€(wěn)定性誤差為 。取均勻分布，得穩(wěn)定性引起的不確定度分量為 綜上可知，系統(tǒng)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為 這樣，我們就根據(jù)測量系統(tǒng)精度指標(biāo)的分析，對(duì)分動(dòng)器殼軸承調(diào)整墊片預(yù)選系統(tǒng)進(jìn)行了不確定度評(píng)定。 設(shè)自動(dòng)選出的調(diào)整墊圈值為1.799mm，可表示為 ；括號(hào)內(nèi)按標(biāo)準(zhǔn)差給出，與前面結(jié)果有相同計(jì)量單位。 4 總結(jié) 汽車分動(dòng)器是多橋驅(qū)動(dòng)車動(dòng)力傳動(dòng)中的重要部件，合理的齒輪嚙合間隙是其優(yōu)良性能的重要保證。本文基于合肥工業(yè)大學(xué)汽車裝備工程技術(shù)研究所承擔(dān)的項(xiàng)目“汽車分動(dòng)器總成裝配技術(shù)”研制了分動(dòng)器殼軸承調(diào)整墊片預(yù)選機(jī)，設(shè)備投產(chǎn)后，分動(dòng)器的裝配效率達(dá)到1件/3min，經(jīng)檢測，主從齒輪側(cè)隙基本在0.09-0.11mm之間，符合產(chǎn)品在總成狀態(tài)下的技術(shù)要求，重裝率低于10。實(shí)踐證明，該設(shè)備能準(zhǔn)確地選出保證汽車分動(dòng)器主被齒嚙合精度的調(diào)整墊片，使生產(chǎn)工效和裝配質(zhì)量都得到很大改善，從而大大提高了分動(dòng)器總成的質(zhì)量和可靠性。 參考文獻(xiàn) 張燕飛等弧齒錐齒輪傳動(dòng)齒輪副側(cè)隙調(diào)整J機(jī)械傳動(dòng)，2005，29（4）：911 謝鐵邦等互換性與技術(shù)測量（第三版）M武漢：華中科技大學(xué)出版社