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用于安装变速器传动机构及其附件的壳体结构。
为了减少内摩擦引起的零件磨损及功率损耗,须在壳体内注入润滑油,采用飞溅润滑方式润滑各齿轮副、轴与轴承等零件的工作表面。因此,壳体一侧有加油口,底部有放油塞,油面高度由加油口位置控制。在第一轴常啮合齿轮和第二轴上的三档齿轮上钻有径向油孔,倒档中间齿轮和中间轴常啮合传动齿轮的轮毂端面开有径向油槽,以便润滑所在部位的滚针轴承。为防止润滑油从第一轴与轴承盖之间的间隙流入离合器而影响其摩擦性能,在轴承盖内安装了油封总成,轴承盖内孔中有回油槽,可以防止漏油。为防止润滑油从第二轴后端流出。在变速器后轴承盖内装有油封总成。在各轴承盖、后盖、上盖、前后壳体等的结合面处装入密封垫片,并涂密封胶,以防止漏油。为防止变速器工作时由于油温、压力升高而造成润滑油渗漏现象,在变速机构座及变速器后轴承盖上装有通气塞。
根据变速器结构形式的不同,变速器壳体有三轴式和两轴式之分。
用于安装变速器传动机构及其附件的壳体结构。
壳体的材料应具有足够的强度和良好的铸造性能,同时成本低廉。中小型变速器壳体的常用材料是性能不低于抗拉强度σb为200MPa的压力铸造铝合金。 英国标准BS 1490:1988 LM2压铸铝合金化学...
视情况还会有:去毛刺、抛丸、时效处理、粗加工、精加工、试漏、浸渗、清洗、包装等。
变速器壳体的底面漆选用与涂装分析
本文从变速器的外观要求入手,介绍了变速器底、面漆的发展,适合于变速器面漆应用的光泽,喷涂工艺,喷涂要点,对进一步提高变速器的外观质量及喷涂工艺有重要的参考价值。
关于变速器壳体悬置安装点开裂分析研究
通过对变速器悬置安装点的结构、变速器压铸铝合金壳体的材料、探伤等进行分析,确认悬置安装点开裂的最主要原因为悬置凸台安装处存在较严重的孔穴类缺陷。通过对压铸铝合金的加工工艺进行分析,确认孔穴产生的根本原因。
变速器壳体因形状不规则,同时受整车空间布局影响,在机加过程中定位基准是前期考虑的重点与难点,本文结合生产实际情况,讨论了定位基准点的位置与毛坯铸造精度、机加切削力、夹紧力、装夹误差的影响关系,并指出了合理的定位基准点的位置方案。
变速器壳体是汽车零部件中较复杂的零件,其要求加工的内容较多,加工精度要求较高,加工工艺比较复杂。因其形状不规则刚性较差,同时受到整车空间布局的影响,在加工过程中定位基准点的位置成为加工中的难点与重点,定位基准点的合理与否是保证产品质量、降低加工节拍、降低加工成本的关键因素。
变速器壳体的工艺定位基准点分为粗加工定位基准点、精加工定位基准点。在制定粗、精基准方案时要考虑压铸精度、切削力、夹紧力、装夹误差等方面的因素对整体精度的影响,下面结合我厂生产实际情况讨论壳体定位基准的合理方案
1、切削力与定位基准位置关系
切削力是零件机加过程中不能避免的实际存在因素,变速器壳体定位基准点位置的确定要考虑工件受切削力时产生的变形及振动程度的影响。
基准点位置在产品毛坯模具没有形成的时候就要考虑,与产品设计同时进行,要求产品设计员与机加工艺员铸造工艺员相互沟通,在壳体壁上找到合适的位置,要在考虑降低零件机加过程中装夹的难度,不能影响加工刀具的自由空间,不能影响其它零件的顺序装配前提下,保证工件整体受力刚性,加工过程不能发生震动。
下图为工件的基准在选用时考虑不充分,定位点选在壳体的一侧,造成铣端面时切削力使悬臂远端产生振动,被加工表面有波纹。
下图为工件的基准选用时充分考虑了工件受力时的变形及振动程度,将定位基准位置均布在壳体周围,保证了工件刚性,加工时无振动,表面质量好。
2、夹紧力与定位基准的位置关系
壳体类零件机加过程多数是将基准点与夹紧点重合在一起,便于简化空间结构,保持零件受力均衡。壳体类零件壁薄、整体刚性较差,对夹紧力非常敏感,夹紧力大容易造成零件变形,夹紧力小容易造成零件发生位移。
在工艺方案中要重点考虑夹紧力大小对零件质量的影响,然而计算夹紧力对零件变形的影响程度要考虑多方面的因素,计算结果与实际情况符合程度也需要在实际加工中验证,这是一个复杂、难度较大的过程。为此,在考虑夹紧力对零件变形程度的影响时,就要考虑怎样降低夹紧力对零件变形的影响程度,以避免计算夹紧力的复杂过程。为了减少夹紧力计算的复杂情况,就要考虑夹紧点的位置,尽量将夹紧点避免直接作用在容易使零件变形的位置,夹紧力大小对零件变形不会产生太大的影响的位置为最好。
在产品设计的初期,产品设计员与机加工艺员相互沟通,在壳体的周围不影响整车空间布局的位置中,找到合适的点,在铸造的时候生出2 - 4个工艺凸台作为基准夹紧点,这样无论夹紧力怎么变化,不会让零件产生受压变形的情况发生。
下图为夹紧力直接作用在零件的轴承孔外壁上,加工完成后,在没有松开夹紧力的情况下,测量孔径的尺寸是合格的,满足要求,当松开夹紧力后,再次测量孔径尺寸,孔的圆度产生0.1-0.15mm的变化量,且变化规律一致,方向与夹紧力同向,这是因为夹紧力作用下壳体发生弹性变形的结果。
下图为零件外周生出4个定位点,夹紧力的大小不会影响到零件变形,加工后零件完全合格。
3、装夹误差与基准点位置的关系
工件在装夹过程中存在着装夹误差,这种误差受由夹具的制造精度、零件的定位基准精度、定位面的清理干净程度、夹紧力的大小等诸多因素影响,在最初的基准位置确定时就要考虑以上存在的因素对装夹误差影响的程度。
如图3 O1、O2为定位销孔,O3为待加工孔,如果2个基准点定位销孔在装夹过程中发生以O1为圆心的偏差,偏差角度为α,则待加工孔O3在X方向的偏差量要比O2在X方向偏差值大,约为α×π×(a-b)/180,从式中可以看出,2个定位销孔距离越近,则被加工孔在X方向上产生的位置偏差就越大。
如果将O1、O3为定位销孔,O2为待加工孔,如果2个基准点定位销孔在装夹过程中发生以O1为圆心的偏差,偏差角度为α,则待加工孔O3在X方向的偏差量小于O2在X方向偏差值。
所以在基准位置确定时要考虑2个定位基准点距离的大小对待加工孔系位置尺寸的影响。在产品设计时机加工艺员与铸造工艺员及产品设计员共同商讨,在毛坯成型前将粗、精定位基准点选择在零件最大外周,基准点位置尺寸距离应大于被加工孔中心距离,减小装夹误差的影响。
4、铸造精度与粗定位基准的关系
受零件在压铸过程中尺寸精度、表面质量、变形程度的影响,压铸件不能保证压铸尺寸一致性,铝合金材质的零件压铸尺寸可以控制在铸造精度CT4-7级之间,因变速器的壳体外形尺寸一般在200-400mm,压铸件外形尺寸公差变化值在0.56-1.1mm之间。如果利用毛坯外形作为粗定位基准点会产生0.56-1.1mm的尺寸变化,而零件切削余量一般为1.5mm,这样容易产生加工余量不均,严重时会产生装入箱体内的齿轮、齿圈等零件与壳体内壁相刮碰情况。因此毛坯外形定位不是理想的定位基准点。
采用毛坯预铸定位销孔做粗基准更能减小毛坯的定位误差,毛坯预铸2个定位销孔,这2个定位销孔在铸造时与轴承孔、拨叉轴孔、及壳体内壁的型芯是一个整体,这样就能保证他们间的相互位置精度,也能能保证所有孔位的加工余量均匀。
预铸的定位销孔尺寸不宜过大,在Φ10-12mm比较合理,因为压铸尺寸精度可控制在CT4-7级之间,10-12mm的基本尺寸公差能控制在0.28mm以内,这样的变化量能保证加工余量的均匀及各孔位相互位置关系。如果为了铸造方便选用毛坯轴承孔做粗定位基准,轴承孔尺寸一般多为ф50-80mm,这样大的基本尺寸值,公差会相应增大,变化量就增大,定位产生的误差就增大,难以控制产品精度,图4为用毛坯轴承孔定位加工,因零件不一致,加工后造成产品余量不均匀。
结语:综上所述,壳体零件加工时要考虑切削力、夹紧力、装夹误差、铸造精度与零件定位基准的关系,定位基准点采用ф10-12mm预铸毛坯孔,远距离、均布在壳体壁上突出的工艺凸台,能够降低切削力、夹紧力、装夹误差、铸造精度对其影响。
END
带式制动器主要由制动鼓、制动带、液压缸及活塞等组成,下图是一种液压促动的带式制动器。
带式制动器的结构图如下,制动带的内表面敷摩擦材料,它包绕在转鼓的外圆表面,制动带的一端固定在变速器壳体上,另一端则与制动油缸中的活塞相连。当制动油进入制动油缸后,压缩活塞回位弹簧推动活塞,进而使制动带的活动端移动,箍紧制动鼓。由于制动鼓与行星齿轮机构中的某一部件构成一体,所以箍紧制动鼓即意味着夹持固定了该部件,使其无法转动。制动油压力解除后,回位弹簧使活塞在制动油缸中复位,并拉回制动带活动端,从而松开制动鼓,解除制动。
在制动时,允许制动带与制动鼓之间有轻微的滑摩,以便被制动的行星齿轮机构部件不至于突然止动,因为非常突然的止动将产生冲击,并可能对自动变速器造成损害。但另一方面,制动带与制动鼓之间太多的滑动,即制动带打滑,也会引起制动带磨损或烧蚀。制动带的打滑程度一般随其内表面所衬敷的摩擦材料磨损及制动带与制动鼓之间的间隙增大而增大,这就意味着制动带需不时地予以调整。事实上,大多数早期的汽车自动变速器必须定期地进行此项调整工作,但随着制动带设计的改进,大多数20世纪90年代生产的自动变速器已不需要定期地调整带式制动器的制动带了。
在新型汽车自动变速器中,制动作用的解除通常是由复位弹簧及油液压力共同完成的,即伴随活塞一侧制动油压的切断和泄放,另一侧额外地提供一个制动解除油压,以此来协助复位弹簧尽快地解除制动。当活塞完全复位后,该制动解除油压仍将继续作用,以确保制动带处于完全放松的状态。
制动带是带式制动器的关键部件,按变形能力,制动带可分为刚性制动带和挠性制动带。刚性制动带比挠性制动带厚,具有较大的强度和热容性,其缺点是不能产生与制动毂相适应的变形。挠性制动带在工作时可与制动毂完全贴合,而且价格低。
按结构区分,制动带有单边式和双边式两种类型。双边式制动带能更好地与转鼓外圆表面贴合,因而在活动端作用力一定的情况下,可以提供更大的制动摩擦力矩;同时,双边制动带与转鼓的接合也较单边制动带更为平稳,使换档动作更趋柔和。多用于转矩较大的低档和倒档制动器。然而,自动变速器中的单边制动带,就其制造成本来说,要较双边制动带低,而且在许多应用场合其性能也相当令人满意,因此,大多数新型汽车自动变速器都采用柔性好、轻巧、成本低且制造简单的单边制动带。
制动带是由在卷绕的钢带底板上粘接摩擦材料所制成的,如下图所示。钢带的厚度约为0.76~2.64mm,厚的钢带能产生大的夹紧力,用于发动机功率大的汽车自动变速器。薄的钢带能施加的夹紧力小,但因其柔性好,自增力作用强,所以能产生较大的制动力。
粘接在钢带内表面上的摩擦材料,其摩擦性能对自动变速器性能来说是十分重要的。用于自动变速器的摩擦材料有多种类型,在商用汽车上一般采用硬度较高的铜基粉末冶金材料和半金属摩擦材料,在小客车上采用纸基摩擦材料。纸基摩擦材料由纤维素纤维、酚醛树脂和填充剂组成。酚醛树脂作为粘结剂,将纤维素纤维连接成连续的基体。填充剂用来增加材料的强度、提高摩擦性能和耐磨性。自动变速器摩擦材料的填充剂有石墨、金属和陶瓷材料的粉末。
现代的纸基摩擦材料已经可以用作重载下工作的摩擦元件,摩擦性能稳定,且纤维素纤维资源丰富,成本低,制造摩擦材料的工艺也较简单,可以降低自动变速器的造价,因而得到广泛的应用。
对大多数在制动带磨损后需进行调整的直杆型或杠杆型连杆来说,制动带与转鼓之间的间隙是由作为制动带固定端的调整螺栓确定的。此调整螺栓旋在贯通自动变速器壳体的螺纹孔中,所以制动带与转鼓的间隙可在壳体外进行调整,调完后,再用锁止螺母锁紧。
但对于钳形杆传动,制动带调整螺钉及锁止螺母位于摇臂一端,因此,制动带与转鼓的间隙必须在拆下自动变速器油底壳之后才能进行调整。