汽车变速箱齿轮珩磨工艺优化与齿面精度提升及传动噪音降低验证研究
摘要
关键词
汽车变速箱;齿轮珩磨工艺优化;齿面精度提升;传动噪音降低验证
正文
引言:齿轮珩磨是一种利用珩磨头对齿轮进行精加工的方法,齿轮珩磨后,齿轮齿面精度和表面粗糙度可得到有效提升,从而满足变速箱的各项性能要求。在变速箱齿轮加工过程中,齿轮珩磨工艺是保证变速箱性能和使用寿命的关键工序之一。随着汽车行业的发展,变速箱质量要求也在不断提高,齿轮珩磨工艺的精度也需要不断提高。本文以汽车变速箱中的常见齿轮珩磨工艺为研究对象,探讨了齿轮珩磨工艺优化方法与齿面精度提升技术,并通过试验对齿面精度提升的效果进行了验证,为汽车变速箱中常用齿轮珩磨工艺的优化提供参考。
一、现有齿轮珩磨工艺存在问题分析
珩磨头磨损严重。齿轮珩磨头是由精密刀具组成,其磨损会影响到齿轮加工精度,珩磨头磨损严重会造成齿面粗糙度降低,从而导致齿面精度下降。珩磨后的齿面形状不理想。齿轮珩磨后,由于齿轮中心线和齿边缘线并不完全重合,导致齿轮的中心线存在偏差,进而导致齿面形状不理想。加工效率低。由于珩磨过程中切削液的加入和循环作用,使被加工零件的表面变得光滑、干净,同时也提高了机床的使用效率和加工效率。
二、齿轮珩磨工艺优化方法探讨
针对齿轮珩磨工艺存在的问题,要优化齿轮珩磨工艺,需要从两方面入手:一是对齿轮珩磨工艺进行优化,使齿轮珩磨后的齿面形状更好;二是对珩磨头进行优化设计,使珩磨头的使用效率得到提升。通过试验的方法,研究齿轮珩磨工艺优化后齿面精度的提升效果。在进行试验之前,首先要对齿轮珩磨工艺进行优化设计,分析现有齿轮珩磨工艺存在的问题,提出解决方法,并制定相应的试验方案。根据试验结果可以看出,采用合理的齿轮珩磨工艺优化方法后可以有效提升齿面精度。
三、齿面精度提升研究
3.1齿面精度对变速箱性能的影响
齿面精度是齿轮加工过程中重要的工艺参数,对变速箱性能有重要影响,直接影响变速箱的传动效率、可靠性和使用寿命。一方面,齿面精度较高的变速箱可以通过优化齿轮参数,降低齿轮制造难度,并在一定程度上减少制造成本,从而提高变速箱性能;另一方面,齿面精度较高的变速箱可以通过合理的设计和优化,避免在使用过程中出现齿面磨损、齿根弯曲变形、断齿等问题。因此,提升齿轮精度是保证变速箱性能、降低成本的重要途径之一。
3.2齿面精度提升技术研究现状
齿面精度提升技术主要有提高加工工艺的方法、提高机床精度的方法以及提高设备精度的方法等,目前国内主要采用的是机床精度提升方法,通过对机床进行改造,实现提升齿面精度。国外采用的是齿形修形或齿根过渡曲线修形、滚刀加工齿面等方式提升齿面精度,但这些技术存在着一定的局限性。因此,国内在提升齿轮精度方面主要采用了以下技术:(1)齿轮加工过程中对齿轮进行误差补偿,通过改变加工参数、机床精度等方式提升齿面精度;(2)采用精密测量手段对加工齿轮进行测量,通过测量结果确定齿面误差;(3)采用机床专用夹具、数控加工设备等提高齿面精度。
3.3齿面精度提升方法探讨
齿面精度提升方法主要包括以下几种:(1)采用机床补偿的方式,通过改变加工参数来提高齿面精度,主要适用于齿面误差较大的情况;(2)采用精密测量的方式,通过测量结果确定齿面误差,对齿面误差进行补偿,主要适用于精度要求不高的情况;(3)采用机床专用夹具和数控加工设备提高齿面精度,主要适用于精度要求较高的情况;(4)采用合理的加工方法提高齿面精度,主要适用于齿轮加工精度要求较高的情况。根据以上几种方法,国内在提升齿面精度方面主要采用了以下方式:(1)提高加工工艺和机床精度;(2)采用误差补偿方式;(3)采用精密测量手段。
四、传动噪音降低验证
4.1传动噪音的影响因素分析
通过对变速箱传动噪音产生的原因进行分析,可以发现齿轮传动噪音主要与以下因素相关:(1)发动机转速、齿轮啮合频率、变速箱输入轴转速、齿顶圆半径等因素;(2)齿轮制造误差、加工误差、装配误差等因素;(3)齿轮箱质量问题,如:壳体变形、箱体开裂等;(4)变速箱安装问题,如:变速箱安装位置不当,导致变速箱不能正常啮合;变速箱输入轴转速不稳定,导致变速箱运转不平稳。在对传动噪音的影响因素进行分析后,可以采取以下措施进行改善:提高发动机转速;优化齿轮啮合频率;将输入轴转速控制在合理范围内,尽量减小输入轴与变速箱的转速差。
4.2传动噪音降低方法研究现状
在对变速箱传动噪音进行降低时,可以通过以下两种方法进行:一是对齿轮表面粗糙度进行降低,进而降低齿轮与行星架的接触碰撞。二是对齿轮齿面进行优化,通过磨削加工提高齿轮齿面精度,进而提高齿轮传动的平稳性。目前,国内变速箱行业还没有相关的标准或技术规范来指导变速箱行业发展,缺乏对齿轮齿面精度和齿向误差等相关技术的规范和标准。国内变速箱齿轮加工主要是采用砂轮磨削法、数控磨床加工法以及珩磨加工法等。经过研究发现,上述三种方法都存在各自的缺点,无法保证加工质量稳定可靠,且需要较长时间才能得到改善。
4.3传动噪音降低验证方案设计
针对传动噪音降低方法研究,需要结合变速箱齿轮加工特点,通过实验对比分析不同工艺参数下的齿轮加工质量,为后期的变速箱齿轮加工提供可靠依据。由于不同的加工条件对变速箱齿轮加工质量影响较大,所以在进行变速箱齿轮加工时,需要综合考虑多种因素。通过对不同参数下的变速箱齿轮进行测量,分析测量数据可知:一是齿轮的精度要达到要求;二是齿轮表面粗糙度要符合设计要求;三是振动加速度值不能过大。所以,在实际生产过程中,要对相关参数进行综合考虑,根据以上几点要求对工艺参数进行合理调整和优化,从而保证变速箱齿轮加工质量满足要求。
结语
综上所述,针对变速箱齿轮珩磨工艺优化与齿面精度提升及传动噪音降低验证研究,首先,本文对变速箱齿轮珩磨加工工艺进行了简要介绍;其次,在此基础上,本文对变速箱齿轮珩磨加工工艺优化与齿面精度提升及传动噪音降低验证研究的重要性进行了分析;最后,针对变速箱齿轮珩磨工艺优化与齿面精度提升及传动噪音降低验证方案设计进行了具体阐述。在此基础上,本文提出的变速箱齿轮珩磨工艺优化与齿面精度提升及传动噪音降低验证方案设计可有效提高变速箱齿轮加工质量,促进变速箱齿轮加工产业可持续发展,具有一定的参考价值。
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