变速器轴齿零件的过盈连接实现方法技术

一种变速器轴齿零件的过盈连接实现方法，通过连接部位尺寸的在线检测、齿轮孔径的加热方式的组合、齿轮加热与轴冷却的工艺参数的设置以及齿轴连接夹具的对中套装装置，采用经过反复试验的工艺参数及过程控制，利用材料的热涨冷缩原理，将需要过盈配合的齿轮内孔和轴径先进行预处理，使相配零件部位形成足够的间隙，直接进行无阻力套装；待总成零件结合、冷却收缩后，相配部分恢复到原来的理想过盈量，形成足够的承受扭矩能力；本发明专利技术工艺实施后的零件不破坏已成品状态的齿轮内部组织结构及微观齿轮精度，又能承受相当的扭矩，适合大批量生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是一种机械制造领域的技术，具体是一种变速器中能承受一定扭矩 的轴齿零件的过盈连接实现方法，且能应用于大批量生产。
技术介绍
传统的输入轴与主动齿结合时，通常采用花键配合，或整体式的设计。 整体式的设计：由于轴向尺寸的限制，往往在机加工过程中会产生干涉，提高了制 造难度；并且整体式设计，锻件成形性差，导致材料利用率低，成型成本高，且大余量的车削 导致加工应力高，热处理畸变大的缺陷。 传统上，为了解决一体轴设计的成本和工艺性缺点，轴类零件上的齿轮通常采用 花键过盈压配而成。缺点是增加了轴、齿花键制造工艺，需投入花键加工设备；内外花键的 热处理变形稳定性控制是个难题；对于有齿轮的齿面硬加工，更需增加内花键硬拉的设备 投入。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的上述不足，提出一种变速器轴齿零件的过盈连接实现 方法，利用材料的热涨冷缩原理，将需要过盈配合的齿轮内孔和轴径先进行预处理，使相配 零件部位形成足够的间隙，直接进行无阻力套装；待总成零件结合、冷却收缩后，相配部分 恢复到原来的理想过盈量，形成足够的承受扭矩能力；本专利技术工艺实施后的零件不破坏已 成品状态的齿轮内部组织结构及微观齿轮精度，又能承受相当的扭矩。 本专利技术是通过以下技术方案实现的： 本专利技术包括以下步骤： 步骤1、连接部位尺寸的在线检测； 步骤2、齿轮孔径的加热方式的组合； 步骤3、齿轮加热与轴冷却的工艺参数的设置； 步骤4、将齿轮和轴分别置于齿轴连接夹具的对中心装置中实现对中套装。 技术效果 与现有技术相比，本专利技术适用于变速箱内承受一定扭矩的输入轴总成零件的大批 量生产。相比现有的传统工艺，制造更为简单，只需要对零件的内孔和轴的外径进行普通的 磨加工，没有特殊工序，每个零件锻造及制造难度降低、节省锻造材料。但对于本工艺的四 项专利要求，有着严格的技术难点，是该工艺方法得以成功实现的必要条件。【附图说明】 图1为本专利技术处理零件示意图。 图2为实施例中测量待连接齿轮内径尺寸示意图； 图3为实施例中测量待连接轴外径尺寸示意图； 图4为实施例中两齿轮孔径加热方式组合示意图； 图5为实施例中第一、二齿轮内孔感应加热器不意图； 图6为实施例中第一、二齿轮内孔加热棒示意图，图中：a、b为两个齿轮加热棒； 图7为实施例中两齿轮堆叠保温加热棒示意图； 图8为实施例中齿轮的外径初步定中心示意图，图中：a为对中夹具示意图，b为中 心顶尖杆示意图； 图中：2输入轴、3第一齿轮、4第二齿轮、5气动测量装置、6齿轮上料料道、7接触 测量装置、8感应加热器、9接触加热棒、10保温接触加热棒、11温度传感器、12对中夹具、13 中;1_1、顶尖杆。【具体实施方式】 下面对本专利技术的实施例作详细说明，本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行 实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施 例。 实施例1 如图1所示，本实施例涉及的输入轴2总成上第一齿轮3、第二齿轮4,其承载 600匪静扭设计要求，计算出两个齿轮内孔与输入轴2外径相连接处的过盈量0. 024~ 〇. 056 ;要完成该工艺，首先通过加热齿轮，使孔径涨大，输入轴2通过冷却，使在装配尺寸 形成0. 01 -0. 05的间隙，达到无阻力套装的条件。通过相应计算公式，得出齿轮与输入轴2 达到温度差Δ T = 181/194Γ时，齿轮内孔会涨出0. 07 - 0. 08,能满足0. 01 - 0. 05间隙套 装要求。齿轮零件的材料决定，低温回火温度范围是低于250°C，故考虑不影响热后金相组 织及性能，目前的齿轮加热温度必须低于200°C，只要两者之间温度差ΔΤ满足181/194Γ。 本实施例具体包括以下步骤： 步骤1、连接部位尺寸的在线检测：必须严格控制套装前相配零件组的尺寸，选配 合格，才能进入装配；必须达到理论设计要求，满足热胀后的套装间隙及冷缩后的过盈。 预检系统，集成在设备总线里：在两个齿轮上料料道6的两侧分别安装两个气动 测量装置5,在齿轮加热前，通过两个气动非接触式读取测量传感器测其内径；在输入轴2 的上料料道前端，集成了一个接触测量装置7，此测量装置上采用一个接触式测量传感器对 输入轴2的外径进行测量。非接触式及接触式读数，高分辨率检测精度达到0. 0016,同时有 可读式的电子程序，根据软件QDAS进行评估，通过电脑作测量报告；如果发现不合格品，机 床停止，桁架机械手将齿轮或输入轴2自动移除到不合格品料架上，并重新装载新的零件， 直到合格零件组相配，如图2所示。 步骤2、齿轮孔径的加热方式的组合：该步骤应用了感应预加热8、接触加热棒9和 接触保温加热棒10的组合方式加热，具体为：齿轮从测量站转运到感应加热站，预加热自 动开始，达到150°C，预加热温度比最终温度要低。感应发生器集成温度传感器11，对温度 进行控制，加热时间通过程序设定来控制，如图4~图6所示。 预加热后，卡爪抓取齿轮，通过线性导轨提升齿轮然后移动，齿轮被转运到温度保 持站。在此保温站，通过接触式加热的方式，齿轮达到最终需要的温度，加热棒和齿轮部位 都安装了温度传感器11，对其温度进行控制和监测的，齿轮温度最大不超过200°C，温差为 ±5°C。 当温度达到后，两齿轮集中成一套。通过数控X/Z输入轴2线性导轨的动作，齿轮 被重叠放置。在重叠时，另有保温加热站，直至套装夹具上，也带有保温装置。工件的内孔 涨出量是稳定可靠的，如图当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变速器轴齿零件的过盈连接实现方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、连接部位尺寸的在线检测；步骤2、齿轮孔径的加热方式的组合；步骤3、齿轮加热与轴冷却的工艺参数的设置；步骤4、将齿轮和轴分别置于齿轴连接夹具的对中心装置中实现对中套装。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨立，马森林，楚大锋，费宁忠，许锡慧，杨晨，
申请(专利权)人：上海汽车变速器有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31