汽車分動器齒側(cè)間隙調(diào)整優(yōu)化技術(shù)

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1、汽車分動器齒側(cè)間隙調(diào)整優(yōu)化技術(shù)1前言汽車分動器裝于多橋驅(qū)動的變速器之后，用于傳遞和分配動力至各驅(qū)動橋，兼作副變速器之用。S504分動器采用弧齒錐齒輪傳動?；↓X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

2、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)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。針對傳統(tǒng)裝配方法存在的問題，在仔細(xì)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(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)

3、整墊片值。2系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(bǔ)償環(huán)。裝配時(shí)，滾動軸承處于預(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，在分動器殼內(nèi)墊上適當(dāng)厚度的墊片，對保證整個分

4、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)，采用相對測量方法(如圖3)，即用高精度位移傳感器對物體A（標(biāo)定件）進(jìn)行測量，讀出傳感器的壓縮量；對物體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)動態(tài)測控技術(shù)，對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）對整個過程進(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。

5、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(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器軸承的被動齒輪，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

6、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(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12345678910實(shí)際測得墊片厚度1.8031.8021.7961.7941.8011.8031.7991.7951.7961.799表格2不同產(chǎn)品單位：mm產(chǎn)品編號010203040506070

7、80910實(shí)際測得墊片厚度2.0312.1241.8451.9621.9762.2682.2672.7682.5241.569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。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(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)果的不確定度評定[4]輸入量δ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