轮边减速机范文

2024-07-24

轮边减速机范文（精选3篇）

轮边减速机第1篇

陕西法士特集团公司研制生产的传动系轮边减速机, 具有重量轻、体积小、承载能力强, 节能效果明显等特点, 全面满足了新能源商用车对驱动系统的要求, 为新能源商用车市场提供了最新化配置, 市场需求量大, 未来前景乐观。其中, 行星架零件为其核心部件, 精度高, 薄壁件, 易变型, 孔径位置度要求严格。为保证产品质量, 加工出合格的产品, 先后进行了多轮试验。以下重点描述该零部件加工过程中的核心关键技术。

2 工艺加工难点及解决办法

2.1 薄壁件变形与孔位置度超差问题

该产品最薄处只有6.5mm厚, 有预铸孔, 为断续加工, 车削过程极易变形, 如图1所示。工艺初始方案为:粗车两端→精车大端面→立加钻孔、铣面→打印→清洗→终检。在立式加工中心VX500机床上, 以大面定位加工四孔与四个凸台面, 尺寸控制极不稳定, 四孔位置度严重超差。经过分析发现, 零件大面处平面度超差, 用塞尺检测, 外侧0.03mm, 内侧0.05~0.1mm, 平面度存在严重的凹心。而在钻孔时是以大平面定位, 当压紧后零件变形时, 无论怎么装夹, 都将无法加工出合格的零件。

解决办法:通过分析, 精车大面工序时, 夹紧四个立柱时, 零件发生了夹紧变形。为消除变形, 采用调整夹紧压力的方式, 机床压力从3.5MPa调整到0.5Mpa。检测发现, 平面度有所改善, 但完全不能消除平面凹心。为此, 经过工艺试验, 在车工序后增加两序磨平面 (表面见光) , 分别如图2、图3所示, 可彻底解决平面度超差问题。

调整后的工艺方案:粗车两端面→精车大端面→磨一端面 (见光) →磨大端面 (见光) →钻孔、铣面→打印→清洗→终检。

增加磨工序虽单件增加1分钟工时, 但加工出的零件质量稳定、可靠, 完全能满足批量加工的要求, 工艺性稳定。另外, 孔位置度超差的另一个原因是立加夹具靠涨套夹紧零件, 需合理调整涨紧力。调整后为0.5Mpa, 只起定心作用, 可消除因涨紧力导致的薄壁零件变形问题。

2.2 四孔与面加工工艺方案与快速夹具的设计思路

如图4所示, 本立加工序工艺方案需满足: (1) 四孔位置度要求0.03, 两凸台面平行度0.02, 孔径公差0.021。为满足如此严格的零件精度, 需零件涨心定位, 一次装夹加工; (2) 零件为薄壁件, 不能使用太大的涨紧力; (3) 基本全是加工面, 需选择合理的压紧位置固定零件。

通过以上问题分析, 最终采用液压底座+快换车夹具+V型定位块的组合夹具方案。夹具结构示意图如图5所示。

快换车夹具, 则如图6所示。首先将该车夹具放置在通用液压底座上, 通过侧向V型定位块定位圆周方向, 拉杆1向下, 拉紧涨套11, 涨紧零件 (定心) , 再通过压板13压紧零件, 开始加工。

夹具组合方案采用了液压底座实现立式加工中心上自动涨紧, 数控车床与立式加工中心上夹具互换, 试制成本低, 夹具投制数量少。同时, 一次装夹加工出所有孔系, 节约了装夹时间。通过试用, 该结构设计合理, 加工出的产品质量稳定、可靠, 目前已批量生产。

3 结束语

综上所述, 行星架为轮边减速机的关键零部件, 其结构多种多样, 加工技术也不尽相同。针对各种不同的零件结构, 需制定合理的加工工艺与工装方案, 才能有效保证零件尺寸精度。以上内容只为提供该类型零件加工行工艺思路, 以供参考。

摘要：轮边减速机为公司新开发的新能源电动车项目, 行星架产品为其核心关键零部件, 其产品质量直接决定四个行星齿轮的稳定情况。同时, 该零件为薄壁件, 四孔位置及公差要求精度较高, 开档面与四凸台面平行度要求严格。如何制定合理的工艺方案与快速加工, 是本文的重点描述内容。

关键词：轮边减速机,新能源,行星架,薄壁件

参考文献

[1]赵如福.金属机械加工工艺人员手册[M].4版.上海:科学技术出版社, 2006.

轮边减速机第2篇

我公司批量生产的某款大吨位车桥的轮边减速器壳与轮毂之间有两道O型密封圈, 如图1所示。由于O型密封圈的存在, 在装配时, 需要很大的压力。原先的方法是:用气扳机交替拧紧车轮螺栓上的2个工艺螺母, 迫使轮边减速器总成作直线运动, 来实现装配。此方法主要有以下缺点: (1) 两个螺母的拧紧不同步, 容易夹伤O型密封圈; (2) 过程繁琐, 如果操作不当, 容易造成车轮螺栓螺纹的损坏。针对以上问题, 经研究, 设计了一种新型的压机, 解决了上述的问题, 并且提高了装配的效率。

1、压机方案分析

如图2所示, 在装配时, 首先将组装好的轮边减速器总成, 吊运到流水线与桥壳中心大致重合, 然后将轮边减速器总成孔位对正并穿过车轮螺栓, 再将其平稳的压装到轮毂上。为了实现平稳压装的功能, 我们进行了如下分析:

(1) 选择合适的动力装置[1]。与液压传动相比, 车桥装配线压缩空气获取方便, 使用压缩空气作为动力源, 可以减少空间及成本损耗。

(2) 设计恰当的卡扣机构。由于车桥轮边的空间比较紧凑, 直接使用刚性卡爪, 无法完成压机的安装。经过对车桥轮边结构的分析得知, 上、下两个制动蹄的交汇处, 沿径向方向无其他零件干涉, 且空间较大, 因此, 我们选择在此处设计一个伸缩式卡扣机构[2], 以车轮螺栓的背面作为反作用力的作用点。

(3) 设计定位装置。在确定了卡扣机构的结构和位置之后, 需要精确的定位装置, 才能有效保证卡扣机构的滑块位于车轮螺栓的背面。为此, 我们在机架上制作了C型卡箍和U型卡槽, 通过与轮边减速器总成、车轮螺栓的配合完成压机的定位。

2、工作原理及应用

轮边减速器总成压机, 主要有动力输出装置、定位装置、卡扣机构、机架、操纵阀五部分构成。其中定位装置由C型卡箍和镶嵌了防护材料的U型卡槽组成, 如图2所示。在使用时, 先将C型卡箍落在轮边减速器壳上作为粗定位, 再将U型卡槽套在车轮螺栓上作为精定位, 以提高定位的精度和效率。卡扣机构由导轨、滑块、单作用弹簧气缸组成。在执行压装操作的时候, 气缸带动滑块在导轨内伸缩, 使滑块挡在车轮螺栓的背面, 实现卡扣工件的目的。

结合图3和图4简述压机的操作过程[3]如下:

(1) 滑动二位三通阀使卡扣机构的滑块处于状态B的位置;

(2) 利用定位装置将卡扣机构放置在上、下制动蹄的交汇处;

(3) 反向滑动二位三通阀, 使卡扣机构的滑块处于状态A的位置, 此时压机被安装在了车桥上;

(4) 然后转动三位四通阀, 由重型气缸推动轮边减速器总成运动完成装配过程;

(5) 再次操作三位四通阀和二位三通阀, 从车桥上将压机取下。

3、结语

新型压机的应用, 不但从根本上杜绝了装配过程中O型密封圈及车轮螺栓螺纹的损坏, 而且优化了装配过程, 生产效率明显提高。新型压机的设计思路, 为车桥生产线装配压机的设计提供了参考。据此思路进行适应性设计的压机, 已成功应用到了我公司其他车桥产品的装配中, 并取得了良好的效果。

摘要：为了提高车桥轮边减速器的装配质量及装配效率, 采用压缩空气作为动力源设计了一款新型的在线压机。重点介绍了轮边减速器新型气动压机的设计思路、工作原理及使用方法。通过实际应用, 有效避免了O型密封圈和车轮螺栓螺纹的损伤, 并提高了生产效率。

关键词：压机,气压传动,工装,轮边减速器

参考文献

[1]田铁铮.气动技术简要描述及其在生产中的应用[J].科技风, 2010 (7) :265.

[2]陈宏钧.机械加工工艺装备设计员手册[M].北京:机械工业出版社, 2008.

轮边减速机第3篇

1 问题的提出

河北汇工机械设备有限公司是生产矿用汽车轮边减速器的专业厂, 由于生产上的失误, 造成美国TEREX 3311E轮边减速器二级行星减速机构中的内齿圈在使用2 000多小时后断裂成5段而彻底报废, 且类似损坏不单在一台车上发生, 只是损坏的程度不同而已。这起恶性事故不但造成公司经济上的直接损失, 而且由于内齿圈断裂造成相配件的损坏, 还要对用户进行赔偿, 因此在经济上损失相当惨重。更大的危机是对市场的冲击。为此, 公司进行了系统的内齿圈断裂失效分析, 并提出相应的预防措施。

2 内齿圈的材料、技术参数、技术要求和加工工艺

(1) 材料:40Cr Ni2Mo A。

(3) 技术要求

a.锻后毛坯热处理:去氢退火+重结晶。

b.毛坯见光加工后, 按JB/T 5000.15—1998标准进行超声波探伤, 要求齿部达到Ⅰ级标准, 非齿部达到Ⅱ级标准。

c.粗车后要求热处理:调质T 300~340 HBS。

d.齿部沿齿廓中频淬火, 淬火硬化层深为齿面2.5~4 mm、齿沟1.8~2.8 mm, 淬火硬度54~59HRC。

(4) 加工工艺

锻打毛坯→热处理:去氢退火+重结晶→粗车→热处理:调质→半精车→插齿→热处理:稳定化去应力→精插齿→齿部倒棱→热处理:沿齿廓中频淬火+低温回火。

3 检测结果及分析

3.1 化学成分分析

在内齿圈断面附近取样, 分析其材质化学成分, 如表1。

3.2 气体成分分析

在内齿圈断面附近取Φ5 mm×100 mm的试样进行N、O、H气体成分分析, 如表2。

从表2看出, 除O含量略偏高, 其他元素含量均正常。

3.3 断口的宏观分析

内齿圈断裂形貌如图1, 断口位于齿根应力集中处, 在断面上可见清楚的贝纹状疲劳扩展停止线和垂直贝纹线的台阶花样。从贝纹状线和台阶花样看出齿轮属于齿面弯曲疲劳断裂, 裂纹起始于齿根表面, 为线性、多源起裂特征。裂纹扩展的方向如图1中箭头所示, 裂纹自齿根沟槽表面向齿圈本体扩展。另外, 在未断裂的齿间也可以观察到根部存在裂纹 (如图1) , 该裂纹深约4 mm。

3.4 断口的微观分析

内齿圈裂纹源区微观断口如图2, 高倍显微镜下可观察到明显的疲劳条纹, 垂直于疲劳条纹方向即为裂纹扩展方向, 如图中箭头所指方向。裂纹源位于齿面受力较大一侧的齿根部, 为线型疲劳源, 因为多源起裂并在裂纹疲劳长大过程中逐渐合并, 所以在起裂边部形成与裂纹扩展方向相一致的台阶状花样。裂纹源未观察到异常夹杂物、气孔等冶金缺陷。扫描电子显微镜 (SEM) 下观察断口附近的齿根表面如图2, 看出有平行于断口的机加工刀痕, 这一刀痕增加了局部应力集中, 对疲劳强度有不利的影响。

3.5 低倍组织

垂直于断面制取低倍组织试样, 盐酸-水腐蚀后, 肉眼观察齿部低倍组织形貌如图3, 组织均匀, 未见夹渣、异金属夹杂、气孔等缺陷。根据GB/T1979—2001标准对低倍组织缺陷进行评级, 评级结果及CGMA001-2:2004对内齿圈的规范要求如表3, 看出一般疏松、偏析等低倍组织缺陷均小于0.5级。

级

从低倍组织还看出齿部淬火层不连续, 齿面表层白亮区为中频淬火层, 齿根表层未见淬火层, 且齿尖处局部区域也存在不连续淬火层。齿间可以看出向本体延伸的齿根疲劳裂纹。

3.6 金相组织分析

根据要求在垂直于齿向截取金相试样, 打磨抛光后, 金相显微镜下观察夹杂物的分布情况, 并根据GB/T 10561-05进行各种类型的夹杂物评级, 评级结果如表4 (表中同时列出CGMA001-2:2004对夹杂物的规范要求) 。从表4看出, 夹杂物的含量未超标。

制备后的金相试样经腐蚀后, SEM下观察齿面淬火层、齿根及心部基体的高倍微观组织形貌 (如图4) , 齿根处表层组织为回火索氏体 (如图4a) , 与内部基体组织一致。齿面表层的白亮区为细针状回火马氏体组织 (如图4b) , 为中频淬火+低温回火的正常微观组织形貌。根据GB/T 13299对内齿圈基体组织进行评级 (如表4) , 符合CGMA001-2:2004对带状组织级别的规范要求。内齿圈晶粒度组织形貌如图4c, 晶粒度评级结果如表4, 符合CGMA001-2:2004的标准要求。

级

3.7 显微维氏硬度分析

在1/2齿高处, 自齿面表层向内齿基体进行显微维氏硬度测试 (测试方向如图3中水平箭头所示) , 显微维氏曲线如图5a, 看出齿面表层淬火层深约3.7mm, 淬火层硬度在580 HV左右, 淬火区硬度远高于齿根及内部基体组织硬度 (310 HV左右) 。

自齿根表层 (裂纹附近) 向内齿圈圈体内部基体进行显微维氏硬度测试 (测试方向如图3垂直箭头所示) , 相应的显微维氏硬度曲线如图5b, 可以看出齿根表层硬度与内部基体显微维氏硬度一致, 约为310 HV。进一步确认内齿圈在齿根处未进行表层淬火硬化。

4 内齿圈断裂原因分析

(1) 内齿圈的材料化学成分分析表明, 材料中氧含量略高于CGMA001-2:2004规定范围的上限, 其他元素含量符合规范标准要求。

(2) 高、低倍金相组织分析表明, 低倍组织缺陷、夹杂物级别、带状组织、晶粒度全部符合CGMA001-2:2004标准要求。但齿部淬火层不连续, 齿根部没有淬硬层不符合规定的技术要求。

(3) 宏观断口及微观断口分析表明, 齿根是齿轮最重要的部位, 这是因为齿轮最大的残余应力和外部应力都集中在这个部位, 因此齿轮的疲劳破坏和变形主要发生在齿根部位。齿轮断裂属在疲劳交变应力作用下, 形成的齿面弯曲疲劳断裂失效, 在齿根大量应力集中区形成疲劳裂纹, 属于线型多源疲劳断裂, 裂纹源未发现异常冶金缺陷及其他制造缺陷, 表明内齿圈是在工作应力超过其疲劳抗力的情况下发生断裂失效的。

(4) 齿根部没有按要求进行硬化处理, 使得齿根部疲劳强度不足是导致齿圈发生疲劳断裂的主要原因。

5 杜绝内齿圈断裂失效的预防措施

5.1 技术设计

(1) 将内齿圈齿根部位的双圆弧改成单圆弧, 而且尽可能加大单圆弧的半径, 如图6。

加大圆弧半径的目的如下。

a.可大大提高齿轮的弯曲强度, 显著提高抗断齿能力。

b.单圆弧的感应器制作方便, 单圆弧的齿沟更有利于对齿根部位的中频淬火。

c.有利于减小热处理变形和应力集中。

(2) 将现有的双圆弧插齿刀改为单圆弧插齿刀。

5.2 热处理

认真总结经验教训, 走出误区。

(1) 调整中频淬火工艺参数, 寻找中频淬火工艺参数的最佳状态。