變速器軸齒零件的過(guò)盈連接實(shí)現(xiàn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及的是一種機(jī)械制造領(lǐng)域的技術(shù)，具體是一種變速器中能承受一定扭矩 的軸齒零件的過(guò)盈連接實(shí)現(xiàn)方法，且能應(yīng)用于大批量生產(chǎn)。
【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)的輸入軸與主動(dòng)齒結(jié)合時(shí)，通常采用花鍵配合，或整體式的設(shè)計(jì)。
[0003] 整體式的設(shè)計(jì)：由于軸向尺寸的限制，往往在機(jī)加工過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生干涉，提高了制 造難度；并且整體式設(shè)計(jì)，鍛件成形性差，導(dǎo)致材料利用率低，成型成本高，且大余量的車(chē)削 導(dǎo)致加工應(yīng)力高，熱處理畸變大的缺陷。
[0004] 傳統(tǒng)上，為了解決一體軸設(shè)計(jì)的成本和工藝性缺點(diǎn)，軸類(lèi)零件上的齒輪通常采用 花鍵過(guò)盈壓配而成。缺點(diǎn)是增加了軸、齒花鍵制造工藝，需投入花鍵加工設(shè)備；內(nèi)外花鍵的 熱處理變形穩(wěn)定性控制是個(gè)難題；對(duì)于有齒輪的齒面硬加工，更需增加內(nèi)花鍵硬拉的設(shè)備 投入。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提出一種變速器軸齒零件的過(guò)盈連接實(shí)現(xiàn) 方法，利用材料的熱漲冷縮原理，將需要過(guò)盈配合的齒輪內(nèi)孔和軸徑先進(jìn)行預(yù)處理，使相配 零件部位形成足夠的間隙，直接進(jìn)行無(wú)阻力套裝；待總成零件結(jié)合、冷卻收縮后，相配部分 恢復(fù)到原來(lái)的理想過(guò)盈量，形成足夠的承受扭矩能力；本發(fā)明工藝實(shí)施后的零件不破壞已 成品狀態(tài)的齒輪內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)及微觀齒輪精度，又能承受相當(dāng)?shù)呐ぞ亍?br>[0006] 本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0007] 本發(fā)明包括以下步驟：
[0008] 步驟1、連接部位尺寸的在線(xiàn)檢測(cè)；
[0009] 步驟2、齒輪孔徑的加熱方式的組合；
[0010] 步驟3、齒輪加熱與軸冷卻的工藝參數(shù)的設(shè)置；
[0011] 步驟4、將齒輪和軸分別置于齒軸連接夾具的對(duì)中心裝置中實(shí)現(xiàn)對(duì)中套裝。 技術(shù)效果
[0012] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明適用于變速箱內(nèi)承受一定扭矩的輸入軸總成零件的大批 量生產(chǎn)。相比現(xiàn)有的傳統(tǒng)工藝，制造更為簡(jiǎn)單，只需要對(duì)零件的內(nèi)孔和軸的外徑進(jìn)行普通的 磨加工，沒(méi)有特殊工序，每個(gè)零件鍛造及制造難度降低、節(jié)省鍛造材料。但對(duì)于本工藝的四 項(xiàng)專(zhuān)利要求，有著嚴(yán)格的技術(shù)難點(diǎn)，是該工藝方法得以成功實(shí)現(xiàn)的必要條件。
【附圖說(shuō)明】
[0013] 圖1為本發(fā)明處理零件示意圖。
[0014] 圖2為實(shí)施例中測(cè)量待連接齒輪內(nèi)徑尺寸示意圖；
[0015] 圖3為實(shí)施例中測(cè)量待連接軸外徑尺寸示意圖；
[0016] 圖4為實(shí)施例中兩齒輪孔徑加熱方式組合示意圖；
[0017] 圖5為實(shí)施例中第一、二齒輪內(nèi)孔感應(yīng)加熱器不意圖；
[0018] 圖6為實(shí)施例中第一、二齒輪內(nèi)孔加熱棒示意圖，圖中：a、b為兩個(gè)齒輪加熱棒；
[0019] 圖7為實(shí)施例中兩齒輪堆疊保溫加熱棒示意圖；
[0020] 圖8為實(shí)施例中齒輪的外徑初步定中心示意圖，圖中：a為對(duì)中夾具示意圖，b為中 心頂尖桿示意圖；
[0021] 圖中：2輸入軸、3第一齒輪、4第二齒輪、5氣動(dòng)測(cè)量裝置、6齒輪上料料道、7接觸 測(cè)量裝置、8感應(yīng)加熱器、9接觸加熱棒、10保溫接觸加熱棒、11溫度傳感器、12對(duì)中夾具、13 中;1_1、頂尖桿。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明，本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行 實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施 例。 實(shí)施例1
[0023] 如圖1所示，本實(shí)施例涉及的輸入軸2總成上第一齒輪3、第二齒輪4,其承載 600匪靜扭設(shè)計(jì)要求，計(jì)算出兩個(gè)齒輪內(nèi)孔與輸入軸2外徑相連接處的過(guò)盈量0. 024~ 〇. 056 ;要完成該工藝，首先通過(guò)加熱齒輪，使孔徑漲大，輸入軸2通過(guò)冷卻，使在裝配尺寸 形成0. 01 -0. 05的間隙，達(dá)到無(wú)阻力套裝的條件。通過(guò)相應(yīng)計(jì)算公式，得出齒輪與輸入軸2 達(dá)到溫度差Δ T = 181/194Γ時(shí)，齒輪內(nèi)孔會(huì)漲出0. 07 - 0. 08,能滿(mǎn)足0. 01 - 0. 05間隙套 裝要求。齒輪零件的材料決定，低溫回火溫度范圍是低于250°C，故考慮不影響熱后金相組 織及性能，目前的齒輪加熱溫度必須低于200°C，只要兩者之間溫度差ΔΤ滿(mǎn)足181/194Γ。
[0024] 本實(shí)施例具體包括以下步驟：
[0025] 步驟1、連接部位尺寸的在線(xiàn)檢測(cè)：必須嚴(yán)格控制套裝前相配零件組的尺寸，選配 合格，才能進(jìn)入裝配；必須達(dá)到理論設(shè)計(jì)要求，滿(mǎn)足熱脹后的套裝間隙及冷縮后的過(guò)盈。
[0026] 預(yù)檢系統(tǒng)，集成在設(shè)備總線(xiàn)里：在兩個(gè)齒輪上料料道6的兩側(cè)分別安裝兩個(gè)氣動(dòng) 測(cè)量裝置5,在齒輪加熱前，通過(guò)兩個(gè)氣動(dòng)非接觸式讀取測(cè)量傳感器測(cè)其內(nèi)徑；在輸入軸2 的上料料道前端，集成了一個(gè)接觸測(cè)量裝置7，此測(cè)量裝置上采用一個(gè)接觸式測(cè)量傳感器對(duì) 輸入軸2的外徑進(jìn)行測(cè)量。非接觸式及接觸式讀數(shù)，高分辨率檢測(cè)精度達(dá)到0. 0016,同時(shí)有 可讀式的電子程序，根據(jù)軟件QDAS進(jìn)行評(píng)估，通過(guò)電腦作測(cè)量報(bào)告；如果發(fā)現(xiàn)不合格品，機(jī) 床停止，桁架機(jī)械手將齒輪或輸入軸2自動(dòng)移除到不合格品料架上，并重新裝載新的零件， 直到合格零件組相配，如圖2所示。
[0027] 步驟2、齒輪孔徑的加熱方式的組合：該步驟應(yīng)用了感應(yīng)預(yù)加熱8、接觸加熱棒9和 接觸保溫加熱棒10的組合方式加熱，具體為：齒輪從測(cè)量站轉(zhuǎn)運(yùn)到感應(yīng)加熱站，預(yù)加熱自 動(dòng)開(kāi)始，達(dá)到150°C，預(yù)加熱溫度比最終溫度要低。感應(yīng)發(fā)生器集成溫度傳感器11，對(duì)溫度 進(jìn)行控制，加熱時(shí)間通過(guò)程序設(shè)定來(lái)控制，如圖4~圖6所示。
[0028] 預(yù)加熱后，卡爪抓取齒輪，通過(guò)線(xiàn)性導(dǎo)軌提升齒輪然后移動(dòng)，齒輪被轉(zhuǎn)運(yùn)到溫度保 持站。在此保溫站，通過(guò)接觸式加熱的方式，齒輪達(dá)到最終需要的溫度，加熱棒和齒輪部位 都安裝了溫度傳感器11，對(duì)其溫度進(jìn)行控制和監(jiān)測(cè)的，齒輪溫度最大不超過(guò)200°C，溫差為 ±5°C。
[0029] 當(dāng)溫度達(dá)到后，兩齒輪集中成一套。通過(guò)數(shù)控X/Z輸入軸2線(xiàn)性導(dǎo)軌的動(dòng)作，齒輪 被重疊放置。在重疊時(shí)，另有保溫加熱站，直至套裝夾具上，也帶有保溫裝置。工件的內(nèi)孔 漲出量是穩(wěn)定可靠的，如圖