双中间轴变速箱对齿精度对齿轮寿命影响的分析

暖气炉双中间轴变速器近两年齿轮打齿故障比较多,索赔比较高。在故障齿轮的分析、检测中,未发现有材料、热处理方面的缺陷,通过对现生产情况的检验和分析,发现副轴及副轴齿轮存在齿对齿位置度、键对齿位置度超差的现象,副轴总成压装过程中也会造成总成的位置度超差,分析认为该问题为齿轮磨损及打齿等故障的主要诱因。这是因为键对齿位置度、齿对齿位置度的精度控制不够,双中间轴变速箱在运行时,其中一中间轴承担了0.6~0.7倍的扭矩,导致了变速箱寿命的缩短。通过设计计算和试验验证对键齿角度对齿轮寿命的影响进行论证,说明了双中间轴变速箱中间轴对齿的重要性。1
双中间轴承担扭矩与齿轮寿命关系理论计算双中间轴变速器中,两中间轴在工作时,各承担的扭矩对变速器的整体寿命有非常显著的影响(工作齿相对常啮合齿之间的相对偏转)。如果在双中间轴变速器工作时,两中间轴各承担0.5倍的扭矩时的寿命为1(保证里程30万km );在双中间轴变速器工作时,一
中间轴承担0.55倍的扭矩寿命为0.49(保证里程15万km );在双中间轴变速器工作时,一中间轴承担0.6倍的扭矩寿命为0.25(保证
里程7.5万km );在双中间轴变速器工作时,一中间轴承担0.7倍的扭矩寿命为0.08(保证里程2.4万km )[1]。
2变速箱试验2.1试验对象HW50508变速箱。
2.2试验目的
在两中间轴工作齿轮相对常啮合齿轮偏转角度不同时,测量双中间轴各分担扭矩的百分比。2.3试验方法
在两中间轴上各贴两组应变片,在静扭试验台上,挂1挡、2挡、3挡、倒挡,在输入扭矩为400N ·m 的工况下,测试两中间轴的应变,再进行两应变的相对值计算,从而确定两中间轴各分担扭矩的百分比[2]。
2.4试验意义1)建立一种使用应变片的试验方法。
2)通过此试验方法,可以确定在现生产状态
下的双中间轴变速器相对于设计保证里程的寿命系数(即可以推断现生产双中间轴变速器的实际保证里程)。
双中间轴变速箱对齿精度对齿轮寿命影响的分析
朱栋梁
收稿日期:2014-02-20;修回日期:2014-05-21
作者简介:朱栋梁(1982-),男,山西阳泉人,硕士,高级工程师,主要从事汽车变速箱设计研究,E-ma il :zhudonglia ng001@163 。
(中国重汽集团大同齿轮有限公司技术中心,山西
大同
037305)
文章编号:1674-9146(2014)07-0066-03
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2.5
试验说明
1)测试1所用变速器为随机抽取的现生产总
成,为了可以测试所有挡位,将中间轴上常啮合齿轮旁边的隔套进行切割,使之露出中间轴,从而可以将应变片贴在中间轴此部位;在测试完成后,测量各挡齿轮相对于倒挡齿轮的偏转角度。
2)测试2与测试3所用的各两根中间轴总成,
先进行测量,并将两根中间轴总成相对偏转角小的分为一组(测试2),两根中间轴总成相对偏转角
大的分为一组(测试3)。
3)测试3中为了制造两根中间轴总成相对偏
转角大的情况,特别将一根中间轴上常啮合齿轮内的键单面磨掉一部分(倒挡相对常啮合偏转46';一挡相对常啮合偏转55')。
4)由于测试2与测试3的实验时间紧张,没有时间切割常啮合齿轮旁边的隔套,故将应变片贴在一挡靠近二挡的位置,从而导致测试2与测试3
只能进行1挡与倒挡的测试。实验结果分析见表1。
2.6试验台情况
图1为实验台安装情况。贴应变片方式说明:
图2用于试验1,图3用于试验2与试验3。
2.7试验结论
两中间轴挡位齿轮相对偏转角度越大,两中间轴齿轮分担的扭矩差异越大,可达到3∶7;两中间轴挡位齿轮相对偏转角度越小,两中间轴齿轮分担的扭矩越可达到1∶1。
2.8两中间轴挡位齿轮相对偏转角的原因分析2.8.1不计键及键槽的影响
中间轴键槽对齿及一挡齿轮对齿的位置度为0.05;中间轴齿轮键槽对齿的位置度为0.05;从此大致可以推断它们各自的偏转范围为±4.4'。一中间轴上各挡位齿轮相对于另一中间轴上各挡位齿轮的偏转范围如下。1)倒挡偏转范围:极值法为±17.6';最小二乘
法为±8.8'。
2)一挡偏转范围:极值法为±26.4';最小二乘
法为±10.8'。
3)二三挡偏转范围:极值法为±35.2';最小二
乘法为±12.4分。
2.8.2计键及键槽的影响
中间轴键槽与键的配合为过渡配合[3]图2
监控摄像机主板
贴应变片方式1
图3
贴应变片方式2
图1实验台安装情况图
表1
u型光电传感器
试验结果分析表
极早期烟雾探测器Cold Drawing Processing and Surface Treatment of Spinning Machine Cradle
Supporting Rod
Li Xue-mei
(Jinzhong Jingwei YuXin Machinery Co.,Ltd.,Jingzhong 030601)
Abstract:The cradle supporting rod is a standard spinning machine drawing parts in special parts.Its function is to provide installation and Mechanical Fulcrum for cradle.Cradle supporting rod by the original machine improved technology to a new technology-cold drawing process,
the outer circle and 100°“V ”type groove directly cold molding,
surface treatment elec-trophoresis.The cradle supporting rod after improvement of high degree of automation,forming uniform,stable quality,laid the foundation for the spinning machine drawing component parts of accurate position,flexible.Key words:cradle supporting rod;machining process;machining;surface treatment of cold drawn
提高400%。在一些产品档次需求高的用户,冷拉工艺产品得到推广,目前已广泛用于配套厂家。
参考文献:[1]
张炳岭.金属材料及加工工艺[M].北京:机械工业出版社,
2009.
[2]
王学武.金属表面处理技术[M].北京:机械工业出版社,2008.
(责任编辑高
远)
在0~3.4';中间轴齿轮键槽与键的配合为间隙配合,偏转角在2.1'~10.8'。因中间轴键槽与键的配合为过渡配合导致偏转角在尺寸键中影响较小,可以忽略。一中间轴上各挡位齿轮相对于另一中间轴上各挡位齿轮的偏转,二、三挡偏转范围:极值法为±17.6';最小二乘法为±8.8'。
综上所述,当计键与键槽、齿轮对键槽、轴上键槽对齿的影响时,一中间轴上各挡位齿轮相对于另一中间轴上各挡位齿轮的偏转范围为:一是倒挡偏转范围,极值法为±17.6';最小二乘法为±8.8';二是一挡偏转范围,极值法为±26.4';最小二乘法为±10.8';三是二、三挡偏转范围,极值法为±52.8';最小二乘法为±21.2'。
3结束语
通过对HW50508主箱副轴贴应变片做静扭试验,以及理论计算双中间轴变速箱键齿角度对齿轮寿命的影响,中间轴上键槽与键的配合尽量为过盈配合,以减小偏转角;齿轮键槽与键的配合也尽量减小间隙,以减小偏转角;提高各相关零件的位置精度,改善装配工艺,由压装改为热装。
参考文献:[1]张栋.失效分析[M].北京:国防工业出版社,2004.[2]陈家瑞.汽车构造[M].北京:人民交通出版社,2002.[3]
濮良贵.机械设计[M].北京:高等教育出版社,2011.
(责任编辑
腾)
Analyzing Effect of Counter Accuracy of Double Intermediate Shaft Gearbox on
Gear Lifetime
二恶英检测Zhu Dong-liang
(Technology Center of Datong Gear Co.,Ltd of China Heavy Duty Truck Group Co.,Ltd,037305China )
Abstract:Taking HW50508gearbox as research object,
hunt-079
through 2double intermediate gear relative constant mesh gear de-flection,double intermediate shaft
on the two groups of strain gauge,
under the condition of the input torque of 400N ·m and testing the strain and relative value of two strain calculated.The paper found the percentage of torque of double inter-
mediate shaft,which was tested theoretical calculation of double intermediate shaft gearbox gear lifetime.
Key words:counter accuracy;strain;lifetime
(上接第65页)
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