简析同步器齿套倒锥及梅角
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同步器齿套倒锥齿加工工艺同步器齿套是一种常见的传动装置,广泛应用于工业生产中。
倒锥齿是同步器齿套的一种重要加工工艺,本文将详细介绍同步器齿套倒锥齿的加工工艺。
同步器齿套倒锥齿的加工工艺主要分为以下几个步骤:设计、加工准备、加工操作和加工检验。
首先是设计阶段。
在设计阶段,需要根据实际需求确定同步器齿套的齿数、齿距、齿高等参数。
同时,还需要根据机械传动的要求确定倒锥齿的角度和倒锥齿的个数。
设计完成后,需要绘制工艺图纸,以便后续的加工操作。
接下来是加工准备阶段。
在加工准备阶段,需要准备好所需的材料和工具。
同步器齿套通常由高强度金属材料制成,如合金钢。
所需的工具包括铣床、铣刀、刀具、卡盘等。
此外,还需要根据设计图纸确定加工路径和加工顺序,并进行相关的安全措施。
然后是加工操作阶段。
加工操作是整个加工过程中最关键的一步。
首先,将工件固定在铣床上,并根据设计图纸上的加工路径进行铣削。
在加工过程中,需要根据倒锥齿的角度和个数进行适当的调整。
铣削完成后,还需要进行倒锥齿的抛光和修整,以确保其表面光滑和尺寸精确。
最后是加工检验阶段。
加工检验是为了确认加工质量是否符合要求。
在加工检验阶段,需要使用相关的测量工具对倒锥齿的尺寸、角度等进行检测。
如果发现有不合格的情况,需要及时进行修正和调整。
只有通过了加工检验,才能保证同步器齿套倒锥齿的质量。
通过以上的步骤,同步器齿套倒锥齿的加工工艺可以得以完成。
这个加工工艺的重要性在于它能够确保同步器齿套在工作时的传动效果和稳定性。
倒锥齿的设计和加工对于传动装置的正常工作起着关键的作用。
总结起来,同步器齿套倒锥齿的加工工艺包括设计、加工准备、加工操作和加工检验。
在加工过程中,需要严格按照设计要求进行操作,并进行加工检验以确保加工质量。
同步器齿套倒锥齿的加工工艺对于传动装置的性能和可靠性具有重要意义,因此在实际生产中需要严格控制加工工艺,以保证产品质量和使用效果。
同步器齿套倒锥齿加工工艺同步器齿套是汽车变速器中的重要零件,其作用是实现不同齿轮之间的同步换挡。
而倒锥齿则是同步器齿套中常用的一种齿形,其具有良好的同步性能和耐磨性能。
因此,倒锥齿加工工艺的优化对于提高同步器齿套的性能具有重要意义。
倒锥齿加工工艺的主要步骤包括:齿形设计、数控加工、热处理和精加工。
其中,齿形设计是倒锥齿加工的关键,其目的是确定齿形参数,包括齿高、齿距、齿顶圆直径和齿根圆直径等。
齿形设计需要考虑同步器齿套的使用条件和工艺要求,以确保齿形的精度和耐磨性能。
数控加工是倒锥齿加工的主要方法,其优点是加工精度高、生产效率高、重复性好。
数控加工需要使用专用的数控机床和刀具,根据齿形设计参数进行加工。
在加工过程中,需要注意刀具的选择、切削参数的调整和加工过程中的冷却液的使用,以确保加工质量和刀具寿命。
热处理是倒锥齿加工的重要环节,其目的是改善齿轮的力学性能和耐磨性能。
常用的热处理方法包括淬火、回火和表面渗碳等。
在热处理过程中,需要控制加热温度、保温时间和冷却速度等参数,以确保齿轮的硬度和韧性。
精加工是倒锥齿加工的最后一道工序,其目的是提高齿轮的精度和表面质量。
常用的精加工方法包括磨削、抛光和擦拭等。
在精加工过程中,需要使用高精度的加工设备和工具,以确保齿轮的精度和表面质量。
总之,倒锥齿加工工艺的优化对于提高同步器齿套的性能具有重要意义。
在倒锥齿加工过程中,需要注意齿形设计、数控加工、热处理和精加工等环节,以确保齿轮的精度和耐磨性能。
同时,需要不断探索新的加工技术和工艺,以满足汽车工业对同步器齿套的不断提高的需求。
同步器齿套倒锥齿的制造工艺探究同步器齿套倒锥齿的制造工艺探究在研究制造工艺之前,首先要了解什么是同步器齿套和倒锥齿。
同步器齿套是一种传动装置,主要用于手动传动系统中的齿轮变速器,在车辆等机械设备中广泛应用。
倒锥齿是同步器齿套上的一种特殊齿形,具有倒锥状的外形,可以实现齿轮的平稳、快速和无噪音的换挡操作。
一、同步器齿套倒锥齿的设计要点在制造同步器齿套倒锥齿之前,首先需要对其设计要点有所了解。
以下是一些重要的设计要点:1. 倒锥齿的角度:倒锥齿的角度是指齿套上倒锥齿的倾斜角度。
合适的倒锥角度可以提高齿轮的换挡效果,减少换挡时的冲击和噪音。
2. 齿套材料的选择:同步器齿套倒锥齿通常采用高强度合金钢材料制造,以确保其强度和耐磨性。
常用的材料包括40Cr、20CrMnTi等。
3. 齿面的光洁度和精度:为了减小齿轮换挡时的噪音和摩擦损失,倒锥齿的齿面需要具有一定的光洁度和精度。
通常采用制齿加工方法如滚制、磨削等进行加工,以获得所需的齿面精度。
二、制造工艺流程下面将介绍同步器齿套倒锥齿的制造工艺流程:1. 材料准备:选择适当的材料,并根据设计要求进行切割和预处理。
2. 热处理:将齿套材料进行热处理,以提高其硬度和耐磨性。
常用的热处理方法包括淬火、回火等。
3. 初步加工:通过车削等方法,将齿套的外形和尺寸进行初步加工,使其接近最终形状。
4. 制齿加工:使用滚齿机或磨齿机等机械设备对齿轮齿面进行制造加工。
滚制是常用的制齿方式,可以获得较高的齿面精度和光洁度。
5. 倒锥齿的加工:利用专门的倒锥齿加工设备,对同步器齿套上的倒锥齿进行加工。
6. 精加工和修磨:对已制造的倒锥齿进行精加工和修磨,以提高其形状精度和齿面质量。
7. 检测和质量控制:通过检测设备和方法对倒锥齿进行检验,确保其达到设计要求的质量标准。
8. 表面处理:根据需要,对倒锥齿进行表面处理,如镀铬、磷化等,以提高其耐腐蚀性和美观度。
三、同步器齿套倒锥齿制造工艺的优化和发展趋势1. 自动化生产:随着机械化水平的提高,同步器齿套倒锥齿的制造将更多地采用自动化生产线,以提高生产效率和一致性。
同步器齿套倒锥齿加工工艺引言同步器是一种用于传递动力的装置,广泛应用于汽车、机械设备等领域。
同步器齿套是同步器中的重要组成部分,它负责实现换挡时的顺畅连接和传递动力。
倒锥齿是一种常见的齿型结构,具有良好的噪音和振动控制能力。
本文将介绍同步器齿套倒锥齿加工工艺,包括设计原理、加工流程、设备选型和质量控制等方面。
设计原理同步器齿套的设计原理是通过倒锥齿结构实现换挡时的平稳连接。
倒锥齿具有以下特点: 1. 齿面接触区域逐渐增大,分布均匀,能够承受更大的载荷; 2. 齿根处有较大的间隙,可以容纳摩擦片或摩擦环,实现顺滑换挡; 3. 防止啮合冲击和噪音产生。
加工流程同步器齿套倒锥齿的加工流程一般包括以下几个步骤: 1. 齿套材料准备:选择合适的材料,通常为高强度合金钢或铸铁。
2. 设计绘图:根据同步器的设计要求,绘制齿套倒锥齿的CAD图纸。
3. 加工设备准备:选择适当的加工设备,如车床、铣床等。
4. 预加工:通过车削、铣削等方式对齿套进行粗加工,使其形状接近设计要求。
5. 热处理:对齿套进行热处理,通常采用淬火和回火工艺,提高材料硬度和强度。
6. 精密加工:通过滚刀、滚齿机等方式对齿套进行精密加工,使其达到设计要求的精度和表面质量。
7. 检测与调整:使用测量仪器对加工后的齿套进行检测,并根据检测结果进行必要的调整和修正。
8. 表面处理:根据需要对齿套进行表面处理,如镀铬、喷涂等,提高其耐磨性和美观性。
设备选型同步器齿套倒锥齿的加工需要选择适当的设备,以下是常用的设备选型: 1. 车床:用于齿套的外圆加工和精密车削。
2. 铣床:用于齿套的内孔和倒锥齿的加工。
3. 滚齿机:用于倒锥齿的精密加工,可实现高效率和高精度。
4. 热处理设备:如淬火炉、回火炉等,用于对齿套进行热处理。
5. 测量仪器:如卡规、测微计等,用于对加工后的齿套进行尺寸和表面质量检测。
质量控制同步器齿套倒锥齿加工过程中需要进行严格的质量控制,以确保产品满足设计要求。
同步器齿套倒锥齿加工工艺刘庆相孙国(大同齿轮集团有限责任公司)随着汽车工业的发展和对汽车使用性能要求的不断提高,带同步器的变速器在汽车工业中得到越来越广泛的应用。
在设计中,将同步器啮合齿都设计成收缩齿,通过收缩齿所产生的轴向分力防止齿套和锥盘在传动过程中相互脱开,以达到防止脱档的目的。
这样在加工过程中,为加工出收缩齿,就需要从工艺上提出解决方法,锥盘倒锥齿加工,由于引进电子束焊接和激光焊接技术,将双联齿轮分解成单片齿轮,锥盘在加工时可以通过带倾斜工作台的插齿机直接加工成功,而齿套由于是整体结构,采用拉内花键后,再加工倒锥齿,这就给加工制造带来了难度。
同步器齿套的啮合齿一般设计为2︒一4︒的收缩角,因开始设计是用插齿方法,在径向插出倒锥来获得收缩角,所以通常称作倒锥齿。
图1`目前,同步器齿套倒锥齿的加工方法主要有三种。
1 滚轧法滚轧法是最早用来加工倒锥齿的方法。
我厂早在70年代就采用滚轧法加工“铁牛”拖拉机齿轮的倒锥齿。
当时尚没有适合这种工艺方法的设备。
我们是采用自制专机进行,该方法一直沿用至今。
这种方法采用的齿部加工的工艺路线为拉(或插齿)——滚轧加工,倒锥齿加工是用带收缩角的轧轮与工件做正向和反向的滚轧来实现的,效率比较高,所需工装、刀具也比较简单。
缺点是适用性比较差,对齿数较少或有缺齿、不等厚齿的齿套见图2就难于加工;由于滚轧法是用轧轮对结合齿进行正向和反向滚轧,这就带来了齿向精度差的缺点,左右齿面不对称,先滚轧的齿面吃刀深,反向滚轧的齿面吃刀浅。
滚轧加工是刀具和工件相互对滚啮合加工的方法,刀具磨损快,刀具齿面容易产生点蚀现象,轧轮用钝后常在齿高根部产生毛刺,不易清理。
滚轧法加工所产生的多余金属流向结合齿花键小径影响热处理的淬火加工,如热处理采用压淬工艺淬火后容易出现喇叭口现象,特别是单面加工倒锥齿的齿套影响更为明显。
近年来,国内已有机床厂定型生产了采用这种工艺方法的倒锥齿滚轧机。
2 插齿法这是我厂“七五”期间引进日产柴油汽车变速箱制造技术中的一种工艺方法。
简析同步器齿套倒锥及梅角
关键词:同步器;齿套倒锥;梅角;专用检具一、同步器齿套倒锥和梅角在设计及制造中的难点
同步器是变速箱中一个复杂关键的部件,齿套又是同步器中一个复杂关键的部件,而梅角和倒锥工艺又是齿套的一个复杂关键的工艺程序。
在汽车换档的时候,当顺利取得同步时,齿套的梅角面与结合齿的梅角面接触,然后顺利滑入,又利用倒锥防止跳档,所以梅角和倒锥的任何一点形状与结构的改变,都会使换档时的手感及换档的稳定性产生变化,可见齿套梅角及倒锥的设计与制造关系到换档操作时的手感的舒适性和换档的稳定性,是作为一款变速箱是否具有优秀性能的一项关键技术。
而齿套梅角和倒锥的复杂性在于,梅角加工时同齿套内花键渐开线齿的倒锥面产生的交汇线,涉及复杂的三维建模,另外,作为薄壁件的齿套在机加工特别是热处理后会产生各种形式的变形,影响尺寸的控制,这些都给齿套梅角的设计和加工带来了困难。
二、不同时期的同步器齿套倒锥及梅角设计及检测方法的不同
在早期德系家桥桑塔纳同步器齿套的倒锥和梅角的设计图纸中,倒锥的深度尺寸采用的是标注齿厚的减薄的方法,而梅角深度的标注是中间的棱宽。
如图l 检测倒锥深度采用与校对件比对的方法,利用上下两个球头,上面球头同正常齿两齿侧接触,使工件定中心,下面球头同倒锥齿单面齿侧接触,测出同校对件的偏移量即齿厚的减薄量。
梅角深度则采用目测棱宽的方法。
稍后的美系通用家桥同步器齿套的倒锥深度的标注的是M值,梅角深度除标注棱宽宽度外,还增加了梅角起始圆半径的最大值和最小值,如图2所示。
倒锥深度采用轴向一定位置处测量跨棒距即M值的方法,梅角深度虽然在目测棱宽的基础上增加了梅角起始半径,但在实际生产中,没有适合大批量生产的测量方法,梅角深度也只是采用目测棱宽的办法。
在我厂最近试制的一款同步器齿套中,在Beta阶段产品图给出的梅角和倒锥尺寸除常规的角度外,倒锥的深度也同样采用M值控制,但是测量M值的点不是同以往比较成熟的即采用距平面处一定距离作为测量点,而是倒锥与梅角的交汇点作为M值的测量点。
这种设计完全从使用角度出发,因为齿套梅角和倒锥的交汇点正是换档时最为敏感的关键点,关系到换档的行程。
但这种设计给加工及测量带来了极大的难度。
首先,这一交汇点不是定点,交汇点与倒锥和梅角的深浅,以及倒锥和梅角的角度都有关,所以常规的在轴向上一定距离使用球头测量M值的检具不可用。
另外交汇点在梅角时形成,前道工序倒锥的尺寸控制需要根据梅角工艺形成的交汇点作出调整。
为了能够测量交汇点M值,针对交汇点不确定的问题,我们把测量球头用量替代,这样在轴向距离上即使有变动,垂直的量棒也能够测量M值。
为了达到合理的加工工艺,需把交汇点的M值换算至轴向一定点的M值,即给出加工倒锥工艺时的M值,以控制倒锥的深浅。
换算时应首先设定距孔孔口轴向距离1.5处为测量M值定点,根据交汇点M 值,可以得到交汇点分度圆处齿槽宽El(为简化计算假设测量圆柱与内花键齿接触点位于分度圆处),从而推算出倒锥测量点处齿宽E2’,得出倒锥M值,理论计算如下:
分度圆交点处齿宽:
E1’=P-E1
梅角深度:
如以上公式可以看出,交汇点的M值,受到倒锥M值和角度,以及梅角的角度变化的影响,其中倒锥角度和倒锥深度即倒锥M值的变化尤为敏感,通过公差压缩,即可控制梅角后交汇点的M值。
但理论值的计算是在假定的特定状态下得出的,实际制造时,齿套变形或交汇点处的毛刺飞边都会带来及大的误差,通过前道倒锥的工序来控制梅角后才形成的尺寸,常常会失之毫厘而差至千里。
所以在实际试制过程中,我们首先积累大量测量的经验值来验证理论值,并且作出调整,通过实际测量的对比,计算得出的理论值与实际测量值是非常接近的。
可见,产品图标注倒锥与梅角交汇点M值的设计方法,给零件的制造带来的困难,而且公差尺寸也很难控制。
在产品Gamma阶段,产品图的这一尺寸标注有所改进,根据我们的建议,倒锥M值的标注选择了距孔口轴向1.5mm处的位置,并增加了梅角深度尺寸。
从图纸设计上可以看出,设计者仍然非常注重倒锥与梅角交汇点的控制,不过将倒锥与梅角分别用尺寸控制,从而增强了零件的工艺性。
如图4所示:
但新增加的梅角深度尺寸存在检测的问题,为此我们新增了专用检具。
如图5、图6所示:
但这一尺寸仍旧存在问题,因为两面梅角的角度和深度在实际制造中存在一定差异,检具测头不可能同时与梅角面接触,另外,梅角面是否垂直齿套的轴向面还是与轴向面存在一个夹角都会使测量头与梅角面的接触点有很大的不同,如果存在夹角的话,测量头实际与梅角面接触只是一个点。
所以,检具的重复精度与测量头的制造精度有很大的关系,这也是深度检具的设计与制造的难
点。
三、不同标注和检测方法的优点和存在的问题
现在变速器在不断追求小型化和舒适性,这也使齿套的设计也趋向精巧,重量不断减轻,精度也不断提高,在几代同步器齿套的倒锥和梅角的图纸设计的不同中,我们可以看出这种变化。
在早期桑塔纳同步器齿套中,采用齿厚减薄的方法测量倒锥深度,虽然直观符合制造原理,但利用齿厚控制,误差数量级比较大,测量不够精确。
而梅角深度采用目测控制,同样也存在不够精确的问题。
后来通用家桥同步器齿套中,用M值控制倒锥深度,相对齿厚控制来说测量精确、简便。
但梅角仍靠目测控制,仍存在梅角深浅差异较大的问题。
最新的试制产品,增加了梅角深度尺寸,并增加了检具,虽然仍有需要改进的地方,但相对来说对于梅角深度的控制精度会有很大的提高。