山东雷沃传动有限公司 山东临沂 273300
摘要：变速箱输出轴是汽车的重要部件，它应用在动力输出装置中，是输出动力的主要零件之一。其主要作用是传递转矩，使输出轴获得旋转的动力，其工作中要承受较大的冲击载荷和扭矩。本文对高精度重载变速箱输出轴加工工艺进行分析，以供参考。
关键词：重载变速箱；输出轴；加工工艺
引言
零件需具有足够的耐磨性和抗扭强度.它的结构及加工精度影响变速箱的工作性能，输出轴中心孔和端面的垂直度要求较高，是加工中的一个难题。针对这个难题，进行了加工方法的研究，制定了汽车变速箱输出轴的加工工艺方案，并进行了夹具设计。
1概述
变速器是车辆的重要组成部分之一。它们提供了传动功率的极好组合，与电机配合使用，并允许通过使不同齿轮副收敛来按比例改变传动和速度比。它们是汽车的大脑，其可靠性和寿命直接影响到汽车的操纵、寿命和安全性。液压传动可视为直接影响其驱动力的零件的链系统，例如。b .齿轮、轴(花键)、轴承、液压力矩、联轴器、过滤器和密封，如果其中一个零件发生故障，会对液压传动的功能产生巨大影响，从而可能导致驱动系统故障，从而对车辆性能产生重大影响。对于手动车厢，停车步骤通常是停车、空闲、手制动、停车坡道时的低点、刹车和刹车通过手腕和刹车。除了两台离合器自动机外，没有离合器传动装置，单刹车还不够，因此增加了汽车的闭合机构，为汽车提供了两个保险装置，这对于变速器中车辆的设计和可靠性尤为重要。
2空间基准的构成及基准的选择
精基准选择，一般精基准选择要符合基准重合、统一原则，尽可能选设计基准或装配基准作为定位基准；尽可能在多数工序中用同一个定位基准；选择精度高、安装稳定可靠表面为精基准。由于该产品的设计基准为一条空间连线，在实际加工中是无法用于定位的，在加工中选择了一个具有足够刚性且利于定位的转换基准，即行星窗端部的局部外圆和轴承安装端的中心孔。
3工件的定位与夹紧
(1)根据工件的结构特征定位工件。工件的外圆面为第一定位基准，工件大端的内端面为第二定位基准。输出轴大端内的平面用于定位，限制了工件的两个自由度，并以输出轴的外圆作为定位基准。两对V型铁用于前后定位，限制了工件的4个自由度和6个自由度。(2)夹紧方式的确定以输出轴的中心线为工艺基准。为了使工艺基准与设计基准一致，减少定位误差，夹具结构为自动对中夹具机构。由于油的不可压缩性，它可以传递比空气压力大10倍以上的较大压力，因此在相同的作用力下，油缸的直径可以小许多倍。此外，液压夹紧具有很强的吸振性能，能够保持良好的夹紧刚度，有利于保证加工质量，使用大切削量提高生产率，因此选择液压夹紧。工件的对中和夹紧是结合在一起的。这种机构称为定心夹紧机构。它是一种特殊的夹紧机构，在准定心或定心的同时夹紧工件，故又称为自动定心夹紧机构。定心和紧固机构中与工件定位基准接触的元件既是定位元件又是夹紧元件。
4夹具的结构设计
②为了防止零件在加工过程中摆动，夹具必须具有前后2v夹紧机构；①待拆卸工件的位置尽可能靠近操作者。夹具使用具有中心和夹紧功能的自动居中机构。齿条齿轮的中心应力。当气缸通过拉杆挤压右侧压机插件时，v块中的工件会自动通过齿条传动，使左侧压机控制器沿中心同步移动工件。端子有两对v，前v块通过滑块向下移动，后v块通过滑块向上移动，中间皮带轮通过齿轮。夹紧力是通过夹紧后夹紧工件以防止松动的压入气缸来达到的，在粘合的背面有一个圆锥，通过夹紧气缸所固定的斜面来夹紧以防止松动。
5密封结构设计
密封结构包含小间隙密封、甩油环密封和迷宫密封三部分，以及外部的防水侵入结构。其中小间隙密封主要作用是阻挡高动能润滑油，同时通过小间隙增大润滑油及油雾的流出阻力。在小间隙密封外侧设置了甩油环密封。甩油环密封的主要作用是通过离心作用将润滑油甩出，阻止润滑油沿输出轴向外浸润和流动。润滑油沿甩油环切向甩出后附着在密封腔腔壁上，沿腔壁向下流动至回油口内。在甩油环外侧设置有迷宫密封结构，进一步增加油雾流出阻力，并防止外部水汽反向进入齿轮箱内。在齿轮箱外侧，设置有导流槽，用于阻挡齿轮箱表面附着的水滴沿重力方向向下流动至迷宫密封口。
6试验验证
倾斜试验，通过线路的坡度、超高、转向架垂向浮动、侧滚等参数可计算出齿轮箱绕X轴和Y轴的极限倾斜角度。此外对于低地板齿轮箱，还应考虑润滑油在离心力作用下向齿轮箱一侧聚集。倾斜试验采用空载方式，试验台布置如图5所示，试验模式如表1所示，试验油位设置为高油位，油量4.5L，倾斜角度为：X轴±5.0°，Y轴±3.5°，每种倾斜角度均按照表1工况正反转连续运行。试验过程中采用温度传感器采集各轴承温升和润滑油温升曲线，最高温升出现在沿X轴倾斜-5.0°输入轴轴承处，最高温升23.44℃，最高油温温升18.12℃。每一工况试验后通过显影方式检查齿轮箱各动密封和静密封位置，未见渗油。
7主要工艺及控制要点
（1）车削工序的工艺要点分析 工序内容：外圆及端面（含外螺纹、内螺纹孔）、侧面油孔及孔口倒圆角。加工零件主要质量指标要求：外径φD＋0.013－0.013mm、圆度0.007mm；各台阶外圆的同轴度要求0.013mm，φD对B基准跳动＜0.01mm，对B面的垂直度0.02mm/300mm。（2）加工方案选择 该产品轴承安装外径尺寸和几何公差要求都很高，传统工艺一般采用磨削加工，随着高刚性精密数控车床技术的发展，以车代磨技术已经有较广泛的运用，采用以车代磨工艺，具有设备投资少、维护费用低、加工效率高以及更加环保的优点，但对设备精度及整个切削系统，包括对夹具和刀具的设计提出了更高的要求，为提高车削系统刚性，在基准选择和装夹方式上采取了一定的措施。（3）粗、精加工基准及装夹方式的选择 如前所述，粗、精车形成了后序的加工基准，该工序的加工基准选择行星孔端面的最大外径和安装轴承端的轴中心，两个最远端形成的轴线，减少了误差放大的风险。装夹方式：在高速、大用量切削时，一般采用卡顶法，尾座顶尖采用弹性顶尖，但是，由于顶尖弹性的限制，顶紧力不是很大，有使工件脱离顶尖的危险。本产品采用卡拉式装夹方法，采用后拉式液压卡盘加中心顶尖，可确保零件的定位端面与卡盘紧贴，兼顾定位精度和切削时的系统刚性。
结束语
围绕高精度重型变速箱输出轴的结构特点，展开对其主要加工工艺的研究，有效地解决了产品加工的可靠性问题，同时，产品线的投资经济性远高于同产品的国外生产线。在汽车零件的工艺设计中，需要多种基础知识支撑，辅以大量严谨的工艺试验来验证工艺可靠性，同时也必须兼顾工艺的经济性，才能确保产品的QCD（质量、成本和交付）优势。
参考文献:
[1]曹希存,李杰,赵建国.重载车辆变速箱悬置优化改进分析[J].建设机械技术与管理,2019,32(06):61-62.
[2]刘争辉.某型重载卡车变速箱五六挡拔叉的机械加工工艺设计[J].机械工程师,2019(03):165-167.
[3]张荣祥,张进生,黄波,罗崇岳,刘力.基于拓扑优化方法重载变速箱体轻量化设计[J].组合机床与自动化加工技术,2017(11):19-22.
[4]沈伟,廖敏,王强,王霜,易军,王川东,何旭.基于拓扑优化的变速箱壳体轻量化设计[J].农机化研究,2018,40(04):234-241.
[5]孟凡龙.轻卡变速箱壳体静动态特性分析及多目标拓扑优化[D].大学,2017.