齒輪與結(jié)合齒的優(yōu)化焊接結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及的是一種變速器制造領(lǐng)域的技術(shù)，具體是一種齒輪與結(jié)合齒的優(yōu)化焊接結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]作為汽車變速器中的核心零部件，換檔齒輪與結(jié)合齒的焊接結(jié)構(gòu)直接影響變速器的換檔性能。目前已公開(kāi)的涉及換檔齒輪與結(jié)合齒的焊接結(jié)構(gòu)，存在很多缺陷，如焊接點(diǎn)受力不均勻；焊接形成的高溫空氣熔入焊縫中形成氣泡，影響焊接強(qiáng)度；焊接結(jié)構(gòu)不合理造成焊接作業(yè)困難，焊接部質(zhì)量檢查困難；焊接裝配精度不高等。因此，設(shè)計(jì)一種優(yōu)良的齒輪與結(jié)合齒的焊接結(jié)構(gòu)，規(guī)避所述的缺陷能夠大大提高汽車變速器的工作性能。
[0003]邵亮在“變速器從動(dòng)齒輪疲勞開(kāi)裂分析”(2012年第6期汽車工藝與材料)中提出:為確定某輕型變速器從動(dòng)齒輪早期疲勞開(kāi)裂的原因，對(duì)開(kāi)裂齒輪進(jìn)行了斷口宏觀分析、焊縫熔深的測(cè)量、金相組織和硬度檢驗(yàn)。在理化試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合微觀斷口形貌和斷裂機(jī)制對(duì)從動(dòng)齒輪疲勞開(kāi)裂的原因進(jìn)行了分析。結(jié)果表明，疲勞開(kāi)裂起源于電子束焊接焊縫的邊緣，為多源性扭轉(zhuǎn)正應(yīng)力疲勞開(kāi)裂，后續(xù)轉(zhuǎn)化成為齒輪輪轂的疲勞開(kāi)裂；導(dǎo)致疲勞開(kāi)裂的原因是焊縫的熔深不足，而焊縫熔深不足則與電子束傾斜偏離接合縫有關(guān)。
[0004]唐忠榮，張翊在“汽車同步器齒環(huán)相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)分析”中提出變速器換擋力的大小是評(píng)價(jià)整車操控性的重要指標(biāo)之一，汽車同步器齒環(huán)的設(shè)計(jì)合理與否，對(duì)變速器換擋力有重要影響。分析同步器齒環(huán)工作過(guò)程中相關(guān)參數(shù)對(duì)換擋力的不同影響，對(duì)在設(shè)計(jì)中尋求較合理的同步齒環(huán)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行了探討。
[0005]焊接工藝中的主要問(wèn)題是，焊接過(guò)程中產(chǎn)生的大量熱量，使得零件空腔里的空氣大量膨脹，空氣得不到排除的話，會(huì)導(dǎo)致零件空腔里的壓強(qiáng)增大，既影響焊接件的接合緊密性，又會(huì)形成焊縫氣泡，造成焊縫強(qiáng)度變?nèi)?。另外，在焊接工藝中，焊縫的深度大于或等于配合面深度的二分之一才能保證焊縫的強(qiáng)度。但為了提高汽車變速器的換檔性能，需要提高檔位齒輪和結(jié)合齒配合面的精度等級(jí)要求，以增加焊接處端面的加工精度，但這樣也會(huì)增加零件加工難度，提高制造成本。
[0006]經(jīng)過(guò)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，中國(guó)專利文獻(xiàn)號(hào)CN204186835U公開(kāi)(公告)日2015.03.04，公開(kāi)了一種分體式汽車變速器同步器，包括檔位齒輪、結(jié)合齒和摩擦錐環(huán)為分體式結(jié)構(gòu)，檔位齒輪的后側(cè)軸向延伸部上設(shè)有檔位齒輪外花鍵，結(jié)合齒的外圓周上設(shè)有結(jié)合齒外花鍵，結(jié)合齒的內(nèi)圓周上設(shè)有結(jié)合齒內(nèi)花鍵，結(jié)合齒上設(shè)有沿圓周均勻陣列的若干個(gè)插孔；摩擦錐環(huán)上設(shè)有與插孔匹配對(duì)應(yīng)的若干個(gè)爪，摩擦錐環(huán)的內(nèi)壁上和同步環(huán)的外壁上均設(shè)有散熱盲槽，散熱盲槽內(nèi)設(shè)有散熱硅膠條。但該技術(shù)中的檔位齒輪和結(jié)合齒通過(guò)內(nèi)外花鍵結(jié)合在一起，可能產(chǎn)生周向和軸向的竄動(dòng)，沒(méi)有焊接的結(jié)合強(qiáng)度高；而且通過(guò)花鍵連接，對(duì)裝配要求很高，容易造成較大的累積誤差；零件工作時(shí)間久了，甚至?xí)霈F(xiàn)連接松動(dòng)的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致零件失效。
[0007]中國(guó)專利文獻(xiàn)號(hào)CN1785576，公開(kāi)(公告)日2006.06.14，公開(kāi)了一種焊接技術(shù)領(lǐng)域的齒輪激光焊接加工方法，通過(guò)對(duì)焊接的基本參數(shù)的調(diào)整，以及增加預(yù)焊、后焊步驟，來(lái)確保焊接合金結(jié)構(gòu)鋼的熔深及焊后扭矩達(dá)到要求，具體步驟為:機(jī)加工過(guò)程控制、焊前清洗、焊前清潔、預(yù)焊、深熔焊、后焊、保護(hù)氣體流量控制；所述的焊接的基本參數(shù)包括離焦量、深熔焊功率、深熔焊線速度。但該技術(shù)中焊接產(chǎn)生的大量高溫空氣在焊接面無(wú)法排出，熔入焊縫中形成氣泡，影響焊接質(zhì)量。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008]本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的所述的不足，提出一種齒輪與結(jié)合齒的優(yōu)化焊接結(jié)構(gòu)，通過(guò)巧妙設(shè)計(jì)，既保證了零件的裝配精度要求，又降低了加工成本，最終實(shí)現(xiàn)焊接后焊接處受力均勻、焊接穩(wěn)定性高的效果，并且形成的焊縫位于零件的端面外側(cè)，方便焊接作業(yè)以及焊接部的質(zhì)量檢查。
[0009]本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0010]本實(shí)用新型包括:環(huán)形檔位齒輪以及環(huán)形結(jié)合齒，其中:檔位齒輪的接合部與結(jié)合齒的壓入部為過(guò)盈配合，且接合部的下表面和壓入部的上表面構(gòu)成連通的第一空穴和第二空穴。
[0011]所述的第一空穴是指:檔位齒輪的接合部上設(shè)有第一環(huán)形槽，對(duì)應(yīng)結(jié)合齒的壓入部上設(shè)有第二環(huán)形槽，第一環(huán)形槽的下表面與第二環(huán)形槽的上表面構(gòu)成所述第一空穴。
[0012]所述的第二空穴是指:結(jié)合齒的壓入部上設(shè)有第三環(huán)形槽，第三環(huán)形槽的上表面與接合部的下表面構(gòu)成所述第二空穴。
[0013]所述的第一空穴和第二空穴之間設(shè)有連通通道，連通通道位于第一空穴的軸向的右側(cè)，當(dāng)檔位齒輪與結(jié)合齒配合以后，連通通道連通第一空穴和第二空穴。
[0014]所述的第二空穴設(shè)有散熱通道實(shí)現(xiàn)排氣，該散熱通道位于配合面的待焊接位置相對(duì)側(cè)。
[0015]所述的過(guò)盈配合是指:所述的接合部和壓入部的端面平齊并形成一個(gè)環(huán)形的交接處，當(dāng)進(jìn)行激光焊或電子束焊將該交接處焊接一周后，即可形成環(huán)形焊縫。
[0016]所述的散熱通道具體位于結(jié)合齒的齒輪部并與第二空穴相連，從而將受熱膨脹的空氣從第一空穴到第二空穴并最終排出。
[0017]所述的檔位齒輪的接合部與結(jié)合齒的壓入部采用階梯狀結(jié)構(gòu)，具體為:檔位齒輪的接合部中第一空穴的軸向的左側(cè)部分孔徑du比其右側(cè)部分孔徑d 11；小0.0lmm ;結(jié)合齒的壓入部中第一空穴的軸向的左側(cè)部分軸徑比其右側(cè)部分軸徑d 21(小0.01mm。
[0018]技術(shù)效果
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型在高溫焊接過(guò)程中，第一空穴中形成的高溫空氣通過(guò)連通通道、第二空穴和散熱通道最終排除，有效防止氣體熔入焊縫中形成氣泡，提高了焊縫強(qiáng)度；焊接點(diǎn)受力均勻，避免了焊接深度過(guò)長(zhǎng)而導(dǎo)致的焊縫深度不均勻；焊接裝配精度高，保證了零件的加工精度要求，尤其是焊接件的端面加工精度；壓配的接合部和壓入部采用階梯狀尺寸設(shè)計(jì)，先壓的軸孔配合采用稍大的尺寸，后壓的軸孔配合采用稍小的尺寸，保證先壓入的部分不會(huì)被磨損，以利于壓裝平穩(wěn)；焊接結(jié)構(gòu)合理，焊接作業(yè)及焊接部質(zhì)量檢查簡(jiǎn)單易行等。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)立體示意圖；
[0021]圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)主視圖；
[0022]圖3是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)剖面圖；
[0023]圖4是本實(shí)用新型的局部放大圖；
[0024]圖5是本實(shí)用新型的焊接點(diǎn)放大圖；
[0025]圖6是檔位齒輪的結(jié)構(gòu)剖面圖；
[0026]圖7是檔位齒輪的剖面放大圖；