一种轻量化汽车齿轮结构及制造方法技术

本发明专利技术涉及一种轻量化汽车齿轮结构及制造方法，将汽车齿轮分体设计，由实体齿轮外圈和中空环状齿轮本体组成，齿轮本体采用结构轻量化设计及其制造方法，有效降低了齿轮的质量，从而减轻汽车整车的质量；同时，由于齿轮在转动过程及车辆加减速过程，转动惯量减小，汽车传动系统运动更加轻巧，进一步降低汽车耗油量，减少有害气体排放，提高齿轮寿命；汽车的轻量化就是在保证汽车的强度和安全性能的前提下，尽可能地降低汽车的装备质量，从而提高汽车的动力性，减少燃料消耗，降低排气污染。

Light weight automobile gear structure and manufacturing method

The invention relates to a lightweight automobile gear structure and its manufacturing method, the automobile gear body design, composed of solid and hollow outer ring gear ring gear body, lightweight structure design and manufacturing method of the gear body, effectively reduces the quality of the gears, thereby reducing the quality of light vehicles; at the same time, because of the gear in the rotation the acceleration and deceleration process and vehicle inertia decreases, sports car driving system is more lightweight, further reduce fuel consumption, reduce harmful gas emissions, improve the gear life; lightweight vehicle is in the premise of ensuring the strength and safety performance of the car under the car to reduce the equipment quality as much as possible, so as to improve the power of the car the reduction in fuel consumption, reduce exhaust pollution.

【技术实现步骤摘要】
一种轻量化汽车齿轮结构及制造方法
本专利技术涉及汽车齿轮轻量化制作
，具体的说是一种轻量化汽车齿轮结构及制造方法。
技术介绍
目前世界汽车工业可持续发展面临着两大难题，即能源短缺和环境污染。这两大难题在我国表现得更加突出，《BP世界能源统计2013》的数据，世界已探明石油储量在2012年底达到1.6689万亿桶，满足全球52.9年的石油使用；目前美国53%依赖进口石油，欧洲高达76%，日本几乎全部依赖进口，中国石油对外依存度接近50%。在各行业的石油消耗中，汽车工业更是耗油大户。研究表明，约75%的油耗与整车质量有关，降低汽车质量就可有效降低油耗以及排放。实验证明，若汽车整车质量降低10%，燃油效率可提高6%～8%；汽车质量降低1%，油耗可降低0.7%；汽车整车质量每减少100Kg，百公里油耗可降低0.3～0.6升。特别是近年来，在油价暴涨、供应紧张的形势下，用户越来越关注汽车的油耗，高燃油经济性成为提升汽车竞争力的重要因素。随着哥本哈根世界气候峰会的举办，越来越多的汽车企业开始关注节能减排。降低燃油消耗、减少向大气中排出CO2等有害气体及微颗粒已成为汽车工业界主要的研究课题。所以，汽车轻量化是节能减排的重要方法和途径。变速器是汽车动力总成的主要组成部分，主要由各档齿轮、轴系和变速器箱体组成，发动机输出的动力经离合器传到变速器输入轴，再通过齿轮系啮合传动将动力传至传动轴，最后动力经传动轴、驱动桥等装置传给车轮。齿轮是汽车传动系统的重要组成部分，其本身也消耗发动机部分有效功率，因此，对汽车齿轮进行重新设计，优化齿轮部件结构设计，制造装配式轻量化齿轮，成为减轻汽车传动系统质量的有效手段之一，同时，也能够达到节省汽车油耗，减少资源浪费，减少有害气体排放，保护环境的目的。基于以上分析，我们提出了汽车齿轮轻量化设计的理念。
技术实现思路
针对上述现有技术中汽车节能减排存在的问题，本专利技术提供一种轻量化汽车齿轮结构及制造方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种轻量化汽车齿轮结构，所述汽车齿轮由齿轮本体和套设在齿轮本体外部的齿轮外圈组成，所述齿轮外圈为实体结构，所述齿轮本体为中空环状结构。所述齿轮本体采用中碳钢钢板制成中空环状。所述齿轮外圈由20CrMnTi或20CrMo钢铁材料通过机械加工的方法制造而成，为一体化实体结构。一种如上所述的轻量化汽车齿轮结构的制造方法，包括以下步骤：步骤一：采用传统机械切削加工方法进行齿轮外圈加工；步骤二：齿轮本体部分，沿径向对称面，被分成两个完全相同的部分，采用板材冲压而成，然后采用激光焊接的方式，将两部分连接起来，成为一个中空化环形齿轮本体；步骤三：将齿轮外圈与中空化齿轮本体采用重过盈配合热装配方式连接，即得轻量化汽车齿轮结构。本专利技术的有益效果：本专利技术提供的轻量化汽车齿轮结构及制造方法，将汽车齿轮分体设计，由实体齿轮外圈和中空环状齿轮本体组成，齿轮本体采用结构轻量化设计及轻质材料，有效降低了齿轮的质量，从而减轻汽车整车的质量；同时，由于齿轮在转动过程及车辆加减速过程，转动惯量减小（齿轮质量减小），汽车传动系统运动更加轻巧（加减速时所需驱动力，突然加减速冲击载荷减小，F=M*a），进一步降低汽车耗油量，减少有害气体排放，提高齿轮寿命；汽车的轻量化就是在保证汽车的强度和安全性能的前提下，尽可能地降低汽车的装备质量，从而提高汽车的动力性，减少燃料消耗，降低排气污染；汽车轻量化实质上是零部件轻量化，汽车齿轮作为汽车动力传动系统的重要组成部分，由于关键零部件齿轮质量的减轻，从而使得车桥、变速器等装置的传动效率提高，燃油效率进一步提高。因此，车辆轻量化对于整车的燃油经济性、车辆控制稳定性、碰撞安全性都大有裨益。本设计的推广应用，相信在不久的将来，我们国家汽车行业传动系统将变得更加高效、节能、环保，从而使行驶在中国大地上的各类车辆更将环保，经济，冬天雾霾减少了直至消失，人们生活更加便利、幸福。附图说明图1本专利技术组合式齿轮结构分解图之齿轮外圈；图2本专利技术组合式齿轮结构分解图之齿轮本体；图3本专利技术组合式齿轮结构；图4本专利技术中空环状齿轮本体；图5本专利技术板材冲压齿轮本体结构。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术做进一步的阐述。如图1~3所示：所述汽车齿轮由齿轮本体和套设在齿轮本体外部的齿轮外圈组成，所述齿轮外圈为实体结构，所述齿轮本体为中空环状结构。实施例1一种轻量化汽车齿轮结构，所述汽车齿轮由齿轮本体和套设在齿轮本体外部的齿轮外圈组成，所述齿轮外圈由20CrMnTi或20CrMo钢铁材料通过机械加工的方法制造而成，为一体化实体结构，所述齿轮本体为采用中碳钢钢板制成的中空环状，如图4所示。一种如上所述的轻量化汽车齿轮结构的制造方法，包括以下步骤：步骤一：采用传统机械切削加工方法进行齿轮外圈加工；步骤二：齿轮本体部分，沿径向对称面，被分成两个完全相同的部分，采用板材冲压而成，如图5所示，然后采用激光焊接的方式，将两部分连接起来，成为一个中空化环形齿轮本体；步骤三：将齿轮外圈与中空化齿轮本体采用重过盈配合热装配方式连接，即：将齿轮外圈进行加热，将常温齿轮本体压入其中，利用热胀冷缩的原理将两者连接起来，即得轻量化汽车齿轮结构；实践已证明这种重过盈配合方式可以传递大的转动载荷，没有问题，比较安全。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轻量化汽车齿轮结构，其特征在于：所述汽车齿轮由齿轮本体和套设在齿轮本体外部的齿轮外圈组成，所述齿轮外圈为实体结构，所述齿轮本体为中空环状结构。

【技术特征摘要】
1.一种轻量化汽车齿轮结构，其特征在于：所述汽车齿轮由齿轮本体和套设在齿轮本体外部的齿轮外圈组成，所述齿轮外圈为实体结构，所述齿轮本体为中空环状结构。2.如权利要求1所述的轻量化汽车齿轮结构，其特征在于：所述齿轮本体采用中碳钢钢板制成中空环状。3.如权利要求1所述的轻量化汽车齿轮结构，其特征在于：所述齿轮外圈由20CrMnTi或20CrMo钢铁材料通过机械加工的方法制造而成，为一...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈学文，刘汀，皇涛，宋志真，王继业，
申请(专利权)人：河南科技大学，
类型：发明
国别省市：河南,41