汽車分動器齒側(cè)間隙調(diào)整優(yōu)化技術(shù)

1、汽車分動器齒側(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)隙是影響分動器使用壽命、傳動平穩(wěn)性的關(guān)鍵因素之一。間隙太大，齒輪箱會產(chǎn)生噪聲、振動；反之，會加劇輪齒的磨損，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，都將對分動器的效率與壽命產(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）上的分動器主被齒輪總成的裝配主要是依賴工人的經(jīng)

2、驗，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)大學機械與汽車工程學院研究員，碩士生導師，主要從事汽車傳動系測控與試驗技術(shù)等方面的研究。 王英嬌，女，遼寧遼陽人，合肥工業(yè)大學機械與汽車工程學院，碩士研究生。 返修率高，裝配質(zhì)量難以保證。針對傳統(tǒng)裝配方法存在的問題，在仔細分析了S504分動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)計了殼體軸承調(diào)整墊片預選機。該預選機能夠準確地測出S504分動器被齒的安裝尺寸、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)計思想 由S504分動器總成結(jié)構(gòu)分析可知，分動器殼軸承調(diào)整墊片的作用

3、是：保證從動齒輪安裝中心距，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：分動器殼與分動器蓋的結(jié)合面到分動器殼被齒軸被齒端軸承軸向定位面的距離； A2：分動器殼與分動器蓋的結(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）：從動齒輪理論安裝距。 在整個尺寸鏈中，調(diào)整墊片為補償環(huán)。裝配時，滾動軸承處于預緊狀態(tài)，調(diào)整主、被齒輪的軸向位置，使接觸斑點達到裝配要求2。因而，在分動器殼內(nèi)墊上適當厚度的墊片，對保證整個分動器的性能具有至關(guān)重要的作用。 根據(jù)分動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、相對測量方法(如圖3)，即用高精度位移傳感器對物體A（標定件）進行測量，讀出傳感器的壓縮量 ；對物體B（被測件）進行測量，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。 3 系統(tǒng)構(gòu)建與評析 3.1 系統(tǒng)構(gòu)建與測量功能實現(xiàn) 本測量系統(tǒng)采用計算機動態(tài)測控技術(shù)，對測量過程中的各種狀態(tài)進行實時數(shù)據(jù)采集、處理，并通過執(zhí)行機構(gòu)（如氣缸等）對整個過程進行控制，以實現(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）將被裝配的分動器殼體對位放置于專用夾具上，采用一對回轉(zhuǎn)夾緊氣

5、缸 分別夾住分動器殼體的兩外延小凸臺，使得分動器殼接合面完美貼緊測量平臺，由位移傳感器測出 、 ，從而計算出 。 （2）通過 （其中 串聯(lián)，以實現(xiàn)雙行程功能）氣缸控制V型擺架反復行走兩次，由位移傳感器測出 以及最小壓縮量 與 ，由式 計算出A2值。 （3）通過 回轉(zhuǎn)夾緊氣缸夾緊標定軸承，控制 氣缸，使壓頭下落，對標定軸承進行標定，記下標定值 ；取下標定軸承，換上前工序傳來的壓裝好分動器軸承的被動齒輪，進行測量，獲得測量值 ，從而得到 。 （4）通過上述測量，即可得到分動器殼軸承調(diào)整墊片厚度 ，其中 為通過三坐標測量機測出的精密數(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；與之配套的墊片復測機構(gòu)（由氣缸 控制）對所選墊片的厚度進行復測，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分動器裝配線上的前一工序裝配好的部件置于工作臺上，并將壓過軸承內(nèi)圈的被齒上線，按規(guī)程操作分動器殼軸承調(diào)整墊片預選系統(tǒng)，進行測量、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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 實際測得墊片厚度 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 01 02 03 04

7、05 06 07 08 09 10 實際測得墊片厚度 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，實測墊片平均厚度為1.799mm，重復精度可以達到 級。 由表格2可知，對于不同的分動器，其殼軸承調(diào)整墊片厚度亦不相同，主要是由鑄造殼體時產(chǎn)生的尺寸誤差、加工被齒時產(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)果的不確定度評定4 輸入量的標準不確定度來源主要是偏移和線性引起的標準不確定度分量 ；重復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類方法進行評定。 （1）偏移和線性引起

8、的不確定度分量 的評定 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準不確定度（包括傳感器本身的特性以及其是否被正確校準）。 本系統(tǒng)采用中原量儀廠的電感位移傳感器，其技術(shù)指標給出的測量精度為 ，估計其測量誤差在此區(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，來對測量系統(tǒng)進行誤差修正和精度保證。 （2）重復性引起的不確定度分量 的評定 重復性引起的不確定度分量 （3）穩(wěn)定性引起的不確定度分量 的評定 對測量系統(tǒng)進行為期12個小時的觀測，發(fā)現(xiàn)其漂移幾乎為0。由于分辨力的原因，對于更細微

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)合成標準不確定度為 這樣，我們就根據(jù)測量系統(tǒng)精度指標的分析，對分動器殼軸承調(diào)整墊片預選系統(tǒng)進行了不確定度評定。 設(shè)自動選出的調(diào)整墊圈值為1.799mm，可表示為 ；括號內(nèi)按標準差給出，與前面結(jié)果有相同計量單位。 4 總結(jié) 汽車分動器是多橋驅(qū)動車動力傳動中的重要部件，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)大學汽車裝備工程技術(shù)研究所承擔的項目“汽車分動器總成裝配技術(shù)”研制了分動器殼軸承調(diào)整墊片預選機，設(shè)備投產(chǎn)后，分動器的裝配效率達到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。實踐證明，該設(shè)備能準確地選出保證汽車分動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器總成的質(zhì)量和可靠性。 參考文獻 張燕飛等弧齒錐齒輪傳動齒輪副側(cè)隙調(diào)整J機械傳動，2005，29（4）：911 謝鐵邦等互換性與技術(shù)測量（第三版）M武漢：華中科技大學出版社