锁环式同步器的材料改进及性能研究.pdfVIP

学兔兔 第3期 (总第 160期) 机 械 工程 与 自动 化 No．3 2010年 6月 MECHANICAL ENGINEERING AUTOMAT10N Jun． 文章编号：1672—6413(2010)03—0185—02 锁环式同步器的材料改进及性能研究 陶 柯，彭 森 (沈阳工业大学 研究生学院，辽宁 沈阳 11O000) 摘要：提出一种以球墨铸铁为材料，采用模锻方式加工同步器齿环的方法，经过热处理后，这种同步器齿环的 机械性能不逊色于传统的铜基齿环，而且这种加工方式在批量生产中有利于节约生产成本，提高产量和效率。 关键词：同步器齿环；锁止角；球墨铸铁 中图分类号：U463．212 ．41 文献标识码：B 0 引言 的形式，成形过程中许多工艺参数对成形质量也有很 当前对于同步器材料的研究相对较少。本文提出 大的影响，特别是摩擦和温度。生产工艺流程与常规 了一种利用新材料高效、经济地加工同步器齿环的方 模锻产品并无不同。 法，它不同于传统的利用铜合金加工同步器齿环的生 2 产品模型的设计计算 产方式，而是以球墨铸铁为材料，采用模锻的方式进 2．1 锁止角设计 行加工，对当前的同步器加工是一个新的尝试。 图1给出了齿环的受力分析图。其中，F，为同步 1 利用球墨铸铁模锻加工齿环的可行性[1 器齿套上的换档力的圆周分力；N为作用在同步环的 1．1 齿环加工方式的选择 正压力。 同步器齿环的常规生产工艺是将铜合金管材切割 目前设计人员在设计锁止角时，多采用类比的方 成圆环，经加热后精锻成粗加工毛坯，再经车、铣、磨 法，或根据经验先初步给出一个值，然后代人公式 等多道工序切削成形。加工同步环倒角时需要使用倒 (1)进行验算，满足不等式时，即可认为通过；不满足 角机，另外，加工过程中还存在若干不足，如加工过 时，重新调整，再验算，直至满足式(1)为止： 程中的应力集中等可能导致零件失效。在同步环工作 过程中，加工断面容易产生烧灼、变形等问题。所以 本文提出采用精锻成形的加工方法，精锻成形加工方 式可以使齿形、键槽、凸台一次成形，避免了齿环同 步器工作时出现的上述问题。 I，，／一 r、一 1．2 齿环材料的选择 球墨铸铁同步器齿环与铜基齿环相比，不仅在机 1 械性能方面毫不逊色，而且在经济效益方面也显示出 ． ／ 了极大的优势。它具有以下优点：①实现了以铁完全 取代价格昂贵的铜，大幅度降低了生产成本；②生产 图 1 齿环受力分析 时无须单只锻造，能够机器造型，批量锻造，使生产 ≥ 。 ………………………………… (1) 率得以提高；③球墨铸铁中存在石墨相，可起到自润 其中： 为同步器的摩擦力矩； 为换档时同步器 滑的天然功能，同时在汽车换档时可减噪、吸震；④ 的拨环力矩。 缺口敏感性低，耐磨性好，使用寿命可以延长。 1．3 齿环生产工艺的选择 。’。] M,．-- 。 … … … … … … … ．(2) 既然采用模锻