一種減速機(jī)中間軸熱裝對齒工藝的研究及應(yīng)用

楊平，于明

（陜西法士特齒輪有限責(zé)任公司，陜西 西安 710077）

前言

為了節(jié)能減排，近年來電動汽車得到了大力發(fā)展， 減速機(jī)領(lǐng)域?yàn)榱伺浜想妱悠囯姍C(jī)轉(zhuǎn)速的控制，研制出了某款電動汽車輪邊減速機(jī)。此類減速機(jī)和傳統(tǒng)變速器最大的不同就在于其具有較高的轉(zhuǎn)速。此類減速機(jī)具有雙中間軸、斜齒結(jié)構(gòu)，由于結(jié)構(gòu)要求其整個軸系有精準(zhǔn)的對齒角度及嚙合角度，從而要求一級減速機(jī)構(gòu)的兩個中間軸總成軸齒和片齒之間有裝配角度對齒要求，本文既是對這種結(jié)構(gòu)裝配工藝方法的研究和應(yīng)用。

1 問題描述

該減速機(jī)一級減速機(jī)構(gòu)為兩級減速、雙中間軸、斜齒結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)要求整個軸系有嚴(yán)格的對齒角度，故兩個中間軸總成軸齒和片齒有53.724°和36.276°裝配對齒要求，裝配高精度對齒為本文的難點(diǎn)。

2 工藝解決方案

為了解決這一問題，通過對傳動原理及軸系幾何結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，制定了熱裝配合專用定位裝置配合的工藝方案進(jìn)行裝配作業(yè)，對左右中間軸的片齒輪進(jìn)行加熱，通過對軸和片齒輪結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行分析，計(jì)算出過盈量，并按照公司經(jīng)驗(yàn)庫，給出熱裝溫度，最后設(shè)計(jì)了一款新型專門面向新產(chǎn)品開發(fā)的中間軸熱裝對齒裝置，完成減速機(jī)的對齒裝配作業(yè)。

本文設(shè)計(jì)了一款新型、面向新產(chǎn)品開發(fā)的中間軸熱裝對齒裝置，本裝置通過在底板上成固定角度的兩個定位塊對中間軸軸齒輪和片齒輪的角度進(jìn)行控制，采用彈性球頭進(jìn)行對齒，利用定位塊的位置及球頭的高度差對零件進(jìn)行徑向、周向及軸向三個方向的定位，對齒精度由工裝本身的制造精度保證；通過設(shè)計(jì)兩種不同對齒角度的工裝分別實(shí)現(xiàn)裝配對齒。利用簡單的兩套對齒裝置解決了復(fù)雜的對齒裝配問題并保證較高的精度要求，縮短了新產(chǎn)品開發(fā)裝配裝置開發(fā)周期，降低了開發(fā)費(fèi)用，成功完了新品開發(fā)的對齒要求。

圖1

本文根據(jù)軸齒及片齒的齒部參數(shù)計(jì)算出軸齒對齒規(guī)及片齒對齒規(guī)的對齒球頭直徑。根據(jù)軸承和片齒的分度圓直徑、軸向尺寸和產(chǎn)品角度要求確定兩個定位座的精確位置和球頭相對于底面的高度。通過夾具本身的精度來保證中間軸軸齒和片齒的對齒角度要求，兩個中間軸的對齒角度分別為53.724°和36.276°，本文設(shè)計(jì)了兩套專用夾具來實(shí)現(xiàn)。

主要解決了以下問題：

（1）中間軸熱裝有角度對齒，對齒精度要求高

技術(shù)手段：根據(jù)對齒輪的分析，采用彈性球頭進(jìn)行對齒；利用定位塊的位置及球頭的高度差對零件進(jìn)行徑向、周向及軸向三個方向的精確定位，對齒精度由工裝本身的制造精度進(jìn)行保證；通過設(shè)計(jì)兩種不同對齒角度的工裝分別實(shí)現(xiàn)裝配對齒，達(dá)到高精度角度對齒的要求，專用工裝設(shè)計(jì)及裝配完成后打碼避免了錯漏裝風(fēng)險，并達(dá)到防錯的效果。

（2）開發(fā)周期短，降低新品開發(fā)成本

本工裝結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)比較簡單，制造周期較短，縮短了由于工裝夾具制造造成的產(chǎn)品開發(fā)周期，在能達(dá)到對齒精度要求的情況下，降低制作成本，為以后類似角度對齒裝配提供了設(shè)計(jì)思路。

本項(xiàng)目設(shè)計(jì)的要點(diǎn)：

（1）根據(jù)軸齒和片齒的齒部參數(shù)計(jì)算出能夠夾在分度圓，并且兩邊都靠緊的頂尖球頭尺寸。

（2）利用定位塊的位置及球頭的高度差對零件進(jìn)行徑向、周向及軸向三個方向的精確定位。

（3）手柄采用彈性浮動結(jié)構(gòu)，保證球頭柔性對齒。

（4）利用簡單的兩套對齒裝置解決了復(fù)雜的對齒裝配問題并保證較高的精度要求，縮短了新產(chǎn)品開發(fā)裝配裝置開發(fā)周期，降低了開發(fā)費(fèi)用，成功完了新品開發(fā)的對齒要求。

3 總結(jié)

本文通過對總裝結(jié)構(gòu)圖及分裝圖紙結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，可知該減速機(jī)的結(jié)構(gòu)特征，此結(jié)構(gòu)要求整個軸系有嚴(yán)格的對齒角度，故兩個中間軸總成軸齒和片齒有53.724°和36.276°裝配對齒要求，為了滿足設(shè)計(jì)要求，本文通過熱裝工藝并設(shè)計(jì)了一種專用的對齒工裝順利完了左右中間軸的角度裝配作業(yè)，縮短了新產(chǎn)品開發(fā)裝配裝置開發(fā)周期，降低了開發(fā)費(fèi)用，成功完了新品開發(fā)齒要求。現(xiàn)場應(yīng)用效率良好，給產(chǎn)品批量自動化提供了技術(shù)支持，并對后期類似角度對齒裝配作業(yè)提供技術(shù)儲備。