高精度同步器装配精度倾斜量的设计、制程.doc

高精度同步器装配精度倾斜量的设计、制程 及控制装配精度的检验测量 李树云 张鸿源 摘要：通过计算倾斜量，合理给定毂、套花键公差带大小和位置，提高设计精度、方便制程控制。 关键词：公差带图；周向侧隙；径向侧隙；倾斜量；原齿形。 随着自动变速器的广泛应用，对于自动挂挡过程中的同步器总成的性能要求亦愈来愈高，其性能中首先重要的是同步器齿毂、齿套总成装配精度的要求，它包括自滑性和倾斜量两项，它们都直接影响了挂挡过程齿套与齿毂的导向性能。在无卡滞状态下毂、套导向越长，自滑性越好，挂挡力越小，自滑性是为保证互换性装配而提出的；而倾斜量是在自滑性好的前提下，为保证毂、套定心和配合要求而规定的一个量化指标。 笔者认为，对同步器齿毂、齿套的花键设计，图纸一般都能保证其单个零件传递扭矩完成换档所需的基本要求，也能保证其总成装配的互换性，但一涉及到总成装配倾斜量要求，从设计上就模糊了。倾斜量涉及到合理给定配合尺寸，其保证条件包括以下三种： 1.大径配合或者小径配合时，大径或者小径配合间隙反映总成装配倾斜量的状态。此时必须验算齿侧配合反映在倾斜量上的数值，不得与前者干涉。即齿侧配合反映出的最小倾斜量应大于大径（或小径）配合反映出的最大倾斜量。 2.齿侧定心配合时作用齿厚与作用齿槽宽配合的侧隙反映总成装配倾斜量的状态。与此同时必须验算大径以及小径配合间隙反映在倾斜量上的数值，不得与前者干涉。即大径（或小径）配合间隙反映出的最小倾斜量应大于齿侧配合反映出的最大倾斜量。 3.混合定心时，齿侧配合侧隙与大径（或小径）配合间隙共同反映总成装配倾斜量的状态。此时混合定心的大径定心反映的倾斜量与齿侧配合反映的倾斜量不得相差太大，同理混合定心时小径定心反映的倾斜量与齿侧配合反映的倾斜量亦不得相差太大。 下面我将从设计、制造和精度测量三个方面，举例说明同步器齿毂、齿套装配倾斜量的设计计算和制程控制要点。 案例的提出 最近我公司为国内某主机厂生产的某种齿侧定心的三四档同步器齿毂、齿套装配自滑性合格，倾斜量（图纸给定值为0.5-0.9）出现了超下差的现象。检验数据显示齿毂外花键(插齿)的大、小径、M值、齿形、齿向、周累都符合产品图，齿套内花键（拉削）的大、小径、M值、椭圆、锥度、倒锥也都符合产品图。出现这种不合格是什么原因呢？ 一.确保同步器齿毂、齿套总成装配精度的设计计算 从设计角度核算齿套、齿毂的内、外花键设计是否满足倾斜量的要求。 （一）产品图给定的花键参数 1.齿套直齿渐开线内花键参数表： 齿数Z=36， 模数m=2.1167， 压力角α=20。 基本齿槽宽=3.325， 作用齿槽宽最小值EVmax=3.325， 实际齿槽宽E=3.4（+0.07，0）， 大径da=φ78.75(+0.30，0)， 小径df=φ74.45(+0.1，0)，公差等级6H。 2.内花键其它已知条件： 锁止半角=57.5°， 两端倒角深度都=1.15， 倒角后两端倒锥轴向尺寸都=4±0.2 ， 齿套内花键总长度=22.5，有效长度=20.2。 3.齿毂直齿渐开线外花键参数表： 齿数Z=36， 模数m=2.1167， 压力角α=20°。 基本齿厚=3.325， 作用齿厚最大值SVmax=3.295， 实际齿厚S=3.249（+0.046，0）， 大径da=φ78.3（0，-0.1）， 小径df=φ73.6(0，-0.3)，公差等级6f。 4.外花键其它已知条件： 齿毂外花键有效长度=19.7。如下图。 5.三四档同步器毂、套啮合后倾斜量要求： 按图示将齿套与齿毂相啮合，不装钢球和滑块时把齿毂固定，测量齿套的倾斜量≤0.5-0.9。测量位置在如下图81.8处。 （二）作用侧隙和倾斜量的核算 1. 花键公差 参照花键标准GB/T3478.1-1995可知 齿套6级花键的周累Fp=0.066， 齿形公差ff=0.037， 齿向公差Fβ=0.012， 总公差(T+λ)=0.115， 综合公差λ=0.046， 所以加工公差T=0.115-0.046=0.069， 内花键弧齿槽宽公差0.07与0.069相近，确认为6级公差。 外花键5级花键的周累Fp=0.047， 齿形公差ff=0.023， 齿向公差Fβ=0.009， 总公差(T+λ)=0.073， 综合公差λ=0.032， 所以加工公差T=0.073-0.032=0.041。 外花键弧齿厚公差0.046与 0.041相近，应为5级公差。 如“图纸给定的公差图”所示： （1）得出内花键齿槽宽综合公差λ=0.075，显然不符合6H规定，6级λ应为0.046，应调整至“按6H/5f调整后正确的花键公差大小及位置图”的作用齿槽宽3.354。 内花键正确标注应为：实际齿槽宽E=3.40(+0.07,0) 作用齿槽宽最小值EVmin=3.40-λ=