淺析一種周向分布螺旋彈簧定位卡環(huán)裝配裝置
——以自動(dòng)變速器A341E的B0為例

粟振燦

（廣西農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣西 南寧 530007）

汽車自動(dòng)變速器是一種能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)改變傳動(dòng)比、自動(dòng)調(diào)節(jié)或變換發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出，且能較好地適應(yīng)外界需要的汽車部件，具有油耗低、行駛穩(wěn)定性好、乘坐舒適性好等優(yōu)點(diǎn)，是現(xiàn)代汽車的常見配置。隨著科技的進(jìn)步，自動(dòng)變速器的功能和結(jié)構(gòu)也不斷完善，但技術(shù)最成熟且應(yīng)用最廣泛的還是液壓控制技術(shù)。自動(dòng)變速器液壓控制系統(tǒng)包含數(shù)量不等的若干組制動(dòng)器，其中片式制動(dòng)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)通常都設(shè)置有周向分布螺旋彈簧。制動(dòng)器結(jié)合時(shí)，油液推動(dòng)制動(dòng)器活塞克服彈簧彈力，使制動(dòng)器鋼片和摩擦片結(jié)合，自動(dòng)變速器中的某個(gè)元件或軸被固定；制動(dòng)器分離時(shí)，制動(dòng)活塞在螺旋彈簧彈力的作用下回到初始位置，鋼片和摩擦片徹底分離，元件或軸即可自由轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)換擋。正常情況下，在制動(dòng)器的裝配過程中，周向分布螺旋彈簧需被壓縮到一定程度并使用卡環(huán)進(jìn)行定位，使其在工作中能夠發(fā)揮定位或復(fù)位的作用。

1 現(xiàn)狀

圖1為自動(dòng)變速器A341E制動(dòng)器BO的結(jié)構(gòu)示意圖，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為：制動(dòng)器活塞位于制動(dòng)器殼體里面且邊緣略高于殼體，可在液壓力及彈力的作用下上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)；周向分布螺旋彈簧置于殼體內(nèi)及且位于活塞的上方，且能夠自由伸縮；壓板連在螺旋彈簧的上端面，作為卡環(huán)直接接觸的工作面；制動(dòng)器殼體內(nèi)部上邊緣往下約10mm左右設(shè)有卡環(huán)槽，用于安裝卡環(huán)；裝配時(shí)，當(dāng)螺旋彈簧連同壓板被壓縮至卡環(huán)槽下方位置時(shí)，將卡環(huán)壓入制動(dòng)器殼體內(nèi)的卡環(huán)槽內(nèi)，固定周向分布的螺旋彈簧組件。

圖1 B0的結(jié)構(gòu)示意圖

由于周向分布螺旋彈簧組件彈力較大，傳統(tǒng)的卡環(huán)安裝方法是：由多人合作，借助輔助工具從多個(gè)方向向下壓住壓板，因卡環(huán)兩端無孔，還需借助螺絲刀將卡環(huán)的一端壓入制動(dòng)器殼體內(nèi)的卡環(huán)槽，然后，再沿著卡環(huán)邊緣慢慢地把卡環(huán)壓回卡環(huán)槽內(nèi)，松開壓板，在回彈力的作用下，壓板及彈簧組件一起上移至卡環(huán)處，檢查并確認(rèn)壓板及彈簧組件定位情況，安裝完成。傳統(tǒng)的安裝過程難度有三點(diǎn)。

（1）需多人合作同時(shí)施加壓力克服彈力壓縮彈簧行程，保證彈簧組件下壓位置能使壓板壓到卡環(huán)槽以下，人力物力投入大且時(shí)間長。

（2）要求受力均勻，否則，容易造成彈簧組件或卡環(huán)受反力作用被彈飛，存在安全隱患，對操作人員的經(jīng)驗(yàn)等要求很高。

（3）多人操作，空間有限，不便裝配，且容易破環(huán)制動(dòng)器工作面或損壞其他零部件。

2 設(shè)計(jì)思路

2.1 結(jié)構(gòu)

為解決以上安全隱患及操作不便等問題，設(shè)計(jì)了周向分布螺旋彈簧定位卡環(huán)拆裝裝置。圖2～4分別為周向分布螺旋彈簧定位卡環(huán)拆裝裝置結(jié)構(gòu)示意圖、滑筒內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖、受力座的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2 卡環(huán)拆裝裝置結(jié)構(gòu)示意圖

圖3 滑筒內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖

圖4 受力座的俯視結(jié)構(gòu)示意圖

該裝置主要由受力座總成、滑筒總成及壓緊部分組成。其設(shè)計(jì)思路如下：（1）受力座總成。受力座總成主要包括受力座、支撐桿和圓弧形墊塊。受力座是一塊圓形柱體，與多根支撐桿焊接成一個(gè)整體，以提高受力強(qiáng)度；受力座邊緣設(shè)計(jì)有幾個(gè)專用孔，用來安裝鐵繩；支撐桿下方連接有防滑的圓弧狀墊塊，墊塊的形狀及大小與周向分布螺旋彈簧壓板相符，以增大受力面積，保證工具支撐平穩(wěn)；支撐桿與墊塊之間采用螺紋配合的連接方式，方便調(diào)整高度及更換不同型號的墊塊。

（2）滑筒總成?；部偝芍饕苫病⑼协h(huán)及托環(huán)支架組成?；补潭ㄓ谑芰ψ戏剑軅?cè)固定安裝有托環(huán)，托環(huán)的左右兩側(cè)均固定安裝有支架，支架通過銷與壓桿連接，支架與壓桿之間可相對轉(zhuǎn)動(dòng)。

（3）壓緊部分。壓緊部分主要由壓桿、滑桿、傳動(dòng)塊、滑塊、鐵繩、拉鉤等組成。壓桿外端設(shè)有把手，內(nèi)端設(shè)有滑槽，與壓桿相連的傳動(dòng)塊上端連接部分可在滑槽內(nèi)滑動(dòng)，傳動(dòng)塊穿過滑塊，滑塊可在滑筒內(nèi)上下滑動(dòng)，帶有拉鉤的鐵繩固定于傳動(dòng)塊下端，用來勾住制動(dòng)器外殼底部或其他固定位置，以使受力座總成中的墊塊與周向分布的螺旋彈簧壓板接觸良好，受力均衡。

2.2 工作過程

在使用該裝置時(shí)，制動(dòng)器中的周向分布螺旋彈簧的安裝過程如下：首先，將上端連有壓板的周向分布螺旋彈簧組件對應(yīng)正確位置放置于制動(dòng)器活塞上方，并把卡環(huán)疊放在彈簧組件的上端面；其次，將受力座1底部的若干支撐桿2豎立在周向分布螺旋彈簧座壓板上方，保證支撐桿2底部呈圓弧狀的墊塊9能夠與周向分布螺旋彈簧上的壓板接觸到位；同時(shí)，將裝置上的若干鐵繩3下端的拉鉤8扣在制動(dòng)器外殼底部對應(yīng)支撐桿的位置，保證受力均衡。最后，雙手握住壓桿6末端的把手7，向下壓住壓桿6，兩壓桿6之間的傳動(dòng)塊10即被上提，滑桿13滑動(dòng)于壓桿6的滑槽12內(nèi)，滑塊11被傳動(dòng)塊10拉動(dòng)在滑筒5內(nèi)向上移動(dòng)，滑塊11通過其下側(cè)的連接塊往上拉動(dòng)鐵繩3，鐵繩3被拉伸到極限位置后，壓桿6下壓支架16，通過托環(huán)4把壓力傳給滑筒5，滑筒5下壓受力座1，使支撐桿2帶動(dòng)墊塊9，壓緊周向分布的螺旋彈簧壓板，克服彈簧彈力，即可輕松將卡環(huán)裝入卡環(huán)槽；松開壓桿，壓力消失，各零部件恢復(fù)原位，移去鐵繩和墊塊，裝配過程完成。

2.3 優(yōu)勢

該裝置實(shí)際操作相對簡單方便，效果良好，有如下優(yōu)勢：

（1）借助該裝置，周向分布的螺旋彈簧組件在受到裝置壓力被壓縮后，卡環(huán)在不受彈簧組件彈力的作用下方便裝入卡環(huán)槽，操作過程相對簡單方便，同時(shí)依靠鐵繩，可有效避免卡環(huán)彈飛傷人等人體傷害事故。

（2）該裝置中的壓桿與支架間的連接銷相當(dāng)于一個(gè)支點(diǎn)，兩者間的運(yùn)動(dòng)采用杠桿原理，操作者在下壓壓桿時(shí)需要施加的壓力遠(yuǎn)小于彈簧組件的彈力，可減輕操作者的工作強(qiáng)度。

（3）支撐桿與墊塊間采用螺紋配合的方式，可根據(jù)實(shí)際情況更換不同高度和型號的墊塊，以適應(yīng)不同的工作環(huán)境；同時(shí)，墊塊采用的是圓弧形狀，可增大工具與工件間的接觸面積，提高裝置的工作可靠性，受力件的受力均衡，防止工件損傷。

（4）在實(shí)訓(xùn)教學(xué)過程中，可采用兩人配合的團(tuán)隊(duì)協(xié)作方式，即可提高學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識，也保證教學(xué)過程的安全性，有助于教學(xué)過程管理。

3 結(jié)語

本文針對液力自動(dòng)變速器制動(dòng)器的周向分布螺旋彈簧及其定位卡環(huán)的安裝困難等問題，提供了一種周向分布螺旋彈簧定位卡環(huán)拆裝裝置的設(shè)計(jì)思路，該裝配裝置無須多人同時(shí)操作，更方便、安全，可在汽車自動(dòng)變速器實(shí)訓(xùn)教學(xué)項(xiàng)目操作過程中使用，但其結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，應(yīng)在以后的實(shí)踐過程中進(jìn)一步改進(jìn)，以期得到更廣泛的應(yīng)用。