DC6-J90汽車變速箱設(shè)計

1、DC6J90T汽車變速箱設(shè)計大同齒輪研究所 原果田摘要 大同齒輪廠自八十年代初以來，引進日產(chǎn)柴TMH402、TMH421制造技術(shù)，成功地批量生產(chǎn)了DCSJ80T系列汽車變速箱。在消化、吸收引進技術(shù)的基礎(chǔ)上，又開發(fā)設(shè)計試制出了Dc6J90T汽車變速箱。該變速箱設(shè)計指標先進，結(jié)構(gòu)布局緊湊，操縱靈活方便，使用安全可靠。本文對其設(shè)計特點進行了介紹。關(guān)鍵飼 汽車變速箱設(shè)計1 產(chǎn)品型號說明根據(jù)我廠企業(yè)標準關(guān)于產(chǎn)品型號編制規(guī)定，該汽車變速箱的產(chǎn)品型號構(gòu)成及說明見圖1DC6J90T變速箱前進檔為六個，其六檔位的構(gòu)成是在5J變速箱基礎(chǔ)上加副箱(加超速檔)構(gòu)成，承載同一扭矩的變速箱可依據(jù)取力器開口位置、換檔操作方

2、式、裝機支承位置的不同拓展為多種型號。DC6J90T變速箱可匹配12一15噸載重汽車、自卻車、礦山工程機械用車、豪華型普通型公共汽車以及其它重型特種用途車輛。2產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點DC6J90T變速箱為三軸單中間軸定軸傳動，全部齒輪嚙合副采用常嚙合機構(gòu)，二到六檔齒輪為斜齒輪嚙合，一、倒檔為直齒輪嚙合，二軸上的各檔齒輪均裝在非標專用設(shè)計的雙列滾針軸承上。換檔采用強制式操縱機構(gòu)，倒檔顯示采用常斷式倒檔指示開關(guān)。換檔方式:二至六檔為同步器換檔，一倒檔采用嚙合套換檔，同步器型式:二、三檔采用鎖銷式慣性同步器，四、五、六檔采用鎖環(huán)式慣性同步器。操縱可實現(xiàn)遠距離雙圈1汽車變速箱產(chǎn)品型號構(gòu)成及說明桿或單桿(右置、左

3、置)換檔，同時也可實現(xiàn)直接式換檔。變速箱左側(cè)設(shè)計有中間軸取力開口，可配取力箱。變速箱技術(shù)參數(shù)匯總見表1。3零部件設(shè)計特點3.1設(shè)計指標起步高DC6J90T變速箱是在積累DCSJ80T變速箱設(shè)計、生產(chǎn)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，重點考察了南韓、前蘇聯(lián)及日本各公司重型車在山西地區(qū)晉煤外運和煤炭集運中出現(xiàn)的零件失效情況，充分利用可靠性設(shè)計理論、價值工程理論和跨學科交叉對比設(shè)計方法而提出的產(chǎn)品設(shè)計技術(shù)指標，吸收了國內(nèi)外同類變速箱的各種優(yōu)點，最大程度地考察了其工藝繼承性和發(fā)展可能性，使產(chǎn)品具有八十年代末九十年代初先進水平。3.2標準化、系列化、通用化堅持產(chǎn)品的三化設(shè)計是新產(chǎn)品開發(fā)取得成功的可靠保證。為了保證Dc6J9

4、0T變速箱的先進性，我們從設(shè)計上貫徹了國家現(xiàn)行的相關(guān)專業(yè)標準，采用了Jls齒輪標準等一系列先進國際標準，在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上最大程度地采用了通用化設(shè)計，產(chǎn)品通用化系數(shù)為33.75%，標準化系數(shù)為45。09%，因此，使新產(chǎn)品試制進度加快，成本顯著下降，質(zhì)量穩(wěn)定可靠。3.3齒輪嚙合翻設(shè)計齒輪嚙合副設(shè)計的好壞將直接影響變速箱的承載能力和噪聲高低，DC6JgOT變速箱齒輪嚙合副設(shè)計特點如下:采用國際標準DC6J90T變速箱齒輪主要采用下述國際標準:JlS1701一1973漸開線齒輪的齒形尺寸JlSl702一1976直齒輪及斜齒輪的精度JlS1703一1976直齒輪及斜齒輪的間隙JlS2001一1968汽車用漸

5、開線花鍵標準采用設(shè)計齒形，有效地控制和提高了齒輪精度，改善了承載嚙合質(zhì)量，降低了噪聲幅值 齒輪及一軸、二軸、中間軸采用先進的數(shù)控機床加工工藝設(shè)計控制和先進的日本東方公司UBE一600滴注式可控氣氛自動控制熱處理設(shè)備熱加工工藝控制，齒輪精度可達到JIS4級。3.3.4采用新材料齒輪的主要失效形式為接觸疲勞和磨損。從齒輪的負載條件和失效形式出發(fā)采用相應(yīng)的對策有三條，一是采用新材料，二是強化熱處理工藝，三是采用熱后噴丸處理。多年來，滲碳、碳氮共滲工藝一直是齒輪表面強化的主要熱處理工藝，熱后噴丸強化受生產(chǎn)條件和工藝性制約未被廣泛采用，于是我們把齒輪的強化重點放在材料的選用上。通過分析日產(chǎn)柴齒輪用材情況

6、，為了向國際標準逐步靠攏，提高齒輪幾何精度和承載能力，由大齒、太鋼鋼研所、太工大共同開發(fā)研制了等效采用日本SCR420H,SCM420標準移植生產(chǎn)的國產(chǎn)化齒輪新材料ZL20CrH和ZL20CrMoH兩種新鋼種(由該種新材料制造的變速箱經(jīng)臺架、裝機試驗后通過了日產(chǎn)柴和中國二汽鑒定驗收)，兩種材料采用的標準見表2、表3經(jīng)材料試驗驗證，國產(chǎn)化ZL20CrH和ZLCrMoH兩種材料力學指標達到、部分超過日本原標準要求，同時兩種材料的接觸疲勞性能明顯好于我國汽車齒輪用鋼20CrMnTi。3.4采用電子束焊電子束焊接是在真空中進行的一種新型焊接工藝。由于電子束焊接工藝的焊縫質(zhì)量、焊接強度高，焊接時加熱時間

7、短(l/101/100秒)，焊縫寬度一般在12毫米內(nèi)，因此零件變形小。電子束焊接效率非常高，一般中等模數(shù)齒輪需40秒左右即可完成，可有效地應(yīng)用于齒輪與接合齒、錐盤的焊接。由于電子束焊接的采用，使變速箱整體軸向尺寸縮短，達到減輕重量的目的。3.5選用密排型短圓柱軸承為保證產(chǎn)品的可靠性，我們分析參考了國外軸承結(jié)構(gòu)，大膽地采用了密排型短圓柱滾子軸承來取代汪化型單列向心球軸承，通過試制裝機和臺架對比試驗，證明這種軸承在同等規(guī)格和負荷條件下，其承載能力顯著提高，可有效地避免變速箱連能早期失效。密排型短圓柱滾子軸承結(jié)構(gòu)見圖2.3.6防脫檔結(jié)構(gòu)設(shè)計汽車變速箱白動脫檔是常見的故障。當變速箱運轉(zhuǎn)傳遞扭矩時，齒套

8、接合齒嚙合部位由于受載荷作用的結(jié)果受力變形，并且由于長時間的反復換檔引起接合部位齒面磨損，導致軸向分離力的產(chǎn)生，當汽車行駛中受到?jīng)_擊和振動，尤其是汽車加速或減速時更容易發(fā)生脫檔。為了解決脫檔問題，在結(jié)構(gòu)設(shè)計上DC6J90T變速箱采取了倒錐接合齒結(jié)構(gòu)，可有效地避免自動脫檔故障的產(chǎn)生。倒錐齒的傾斜角度一般為7度，見圖3。3.7采用同步器換檔為了保證換檔平順，簡化操作，安全可靠，減輕駕駛員勞動強度，DC6J90T變速箱除一倒檔外，設(shè)計了同步器換檔機構(gòu)，從而延長了齒輪的使用壽命，保證了換檔的柔和輕便性。3.8設(shè)計超速檔隨著我國高速公路建設(shè)的迅速發(fā)展，特別是柴油機在載重汽車上的普遍應(yīng)用，由于其轉(zhuǎn)速低，使得汽車原汽油機相配的變速箱(一般無超速檔)不能適應(yīng)高速行駛的情況，為了滿足整機的動力性和經(jīng)濟性的良好匹配，亡c6JgoT變速箱設(shè)計了超速檔，使車輛最高時速達到95115公里。3.9密封及潤滑油封采用雙刃口骨架油封、螺栓及密封墊片加密封膠或采用膠質(zhì)密封墊，保證了產(chǎn)品的密封，防止了漏油。為保證超速檔滾針軸承的可靠潤滑，從結(jié)構(gòu)設(shè)計上增加了潤滑油導油裝置，使?jié)L針得到良好的潤滑。3.10裝拆、維修、保養(yǎng)方便DC6J90T變速箱三大總成(一軸總成、二軸總成、中間軸總成)自成體系，在變逮箱體上的支承采用了高精度的密排型短圓柱滾子軸承，零件的軸向裝配