汽车分动器齿侧间隙调整优化技术

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1、汽车分动器齿侧间隙调整优化技术1前言汽车分动器装于多桥驱动的变速器之后，用于传递和分配动力至各驱动桥，兼作副变速器之用。S504分动器采用弧齿锥齿轮传动。弧齿齿轮副侧隙是影响分动器使用寿命、传动平稳性的关键因素之一。间隙太大，齿轮箱会产生噪声、振动；反之，会加剧轮齿的磨损，出现齿轮咬死甚至断齿现象[1]。汽车上通常采用轴向垫片调整法来调整齿侧间隙，图1是汽车主被齿安装位置示意图，在汽车分动器总成的装配过程中，齿轮副的啮合精度是通过一系列公差带不同、表面光洁度很高的调整垫片来保证的。垫片高度及平整度上的微小变化，都将对分动器的效率与寿命产生巨大影响。目前国内汽车装配线（包括外资汽车

2、及其零部件企业在中国的一些分公司）上的分动器主被齿轮总成的装配主要是依赖工人的经验，通过手工凭感觉选取调整垫片，其生产效率低，作者简介：林巨广（1963—），男，安徽六安人，合肥工业大学机械与汽车工程学院研究员，硕士生导师，主要从事汽车传动系测控与试验技术等方面的研究。王英娇，女，辽宁辽阳人，合肥工业大学机械与汽车工程学院，硕士研究生。返修率高，装配质量难以保证。针对传统装配方法存在的问题，在仔细分析了S504分动器总成装配工艺的基础上，根据其工艺质量的要求，设计了壳体轴承调整垫片预选机。该预选机能够准确地测出S504分动器被齿的安装尺寸、位置，从而选出保证齿轮副啮合精度的最佳调

3、整垫片值。2系统设计思想由S504分动器总成结构分析可知，分动器壳轴承调整垫片的作用是：保证从动齿轮安装中心距，调整齿侧啮合间隙。依其结构形式（图2），建立如下所示的尺寸链：调整垫片厚度其中A1：分动器壳与分动器盖的结合面到分动器壳被齿轴被齿端轴承轴向定位面的距离；A2：分动器壳与分动器盖的结合面到主齿轴轴线的距离；A3：被齿齿背到被齿端轴承外圈端面的距离，即轴承总高；52.3（单位：mm）：从动齿轮理论安装距。在整个尺寸链中，调整垫片为补偿环。装配时，滚动轴承处于预紧状态，调整主、被齿轮的轴向位置，使接触斑点达到装配要求[2]。因而，在分动器壳内垫上适当厚度的垫片，对保证整个分

4、动器的性能具有至关重要的作用。根据分动器被齿装配的工艺要求，结合被测件的具体结构，采用相对测量方法(如图3)，即用高精度位移传感器对物体A（标定件）进行测量，读出传感器的压缩量；对物体B（被测件）进行测量，读出传感器的压缩量，两次测量的压缩量之差，从而得出被测工件高度，其中由高精度测量仪器测出[3]。此种测量方法具有量程小，测量精度高，零位可调，受环境温度变化影响小等优点。3系统构建与评析3.1系统构建与测量功能实现本测量系统采用计算机动态测控技术，对测量过程中的各种状态进行实时数据采集、处理，并通过执行机构（如气缸等）对整个过程进行控制，以实现测量、选垫，其系统结构如图4所示。

5、测量方法如下：（1）将被装配的分动器壳体对位放置于专用夹具上，采用一对回转夹紧气缸分别夹住分动器壳体的两外延小凸台，使得分动器壳接合面完美贴紧测量平台，由位移传感器测出、，从而计算出。（2）通过（其中串联，以实现双行程功能）气缸控制V型摆架反复行走两次，由位移传感器测出以及最小压缩量与，由式计算出A2值。（3）通过回转夹紧气缸夹紧标定轴承，控制气缸，使压头下落，对标定轴承进行标定，记下标定值；取下标定轴承，换上前工序传来的压装好分动器轴承的被动齿轮，进行测量，获得测量值，从而得到。（4）通过上述测量，即可得到分动器壳轴承调整垫片厚度，其中为通过三坐标测量机测出的精密数据。（5）根

6、据数据处理结果给出最佳的垫片组合方式,并用灯箱显示系统显示垫片所在位置；与之配套的垫片复测机构（由气缸控制）对所选垫片的厚度进行复测，保证选出的垫片完全符合装配要求。3.2测量数据分析将S504分动器装配线上的前一工序装配好的部件置于工作台上，并将压过轴承内圈的被齿上线，按规程操作分动器壳轴承调整垫片预选系统，进行测量、选垫。测量结果记录如下：表格1同一产品（多次测量）单位：mm序号12345678910实际测得垫片厚度1.8031.8021.7961.7941.8011.8031.7991.7951.7961.799表格2不同产品单位：mm产品编号010203040506070

7、80910实际测得垫片厚度2.0312.1241.8451.9621.9762.2682.2672.7682.5241.569由表格1可知，实测垫片平均厚度为1.799mm，重复精度可以达到级。由表格2可知，对于不同的分动器，其壳轴承调整垫片厚度亦不相同，主要是由铸造壳体时产生的尺寸误差、加工被齿时产生的尺寸误差以及轴承尺寸精度等引起的。3.3测量结果的不确定度评定[4]输入量δ的标准不确定度来源主要是偏移和线性引起的标准不确定度分量；重复性引起的不确定度分量；稳定性引起的不确定