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汽车修理中的齿轮技术探析

2015-07-02黄光树

科技资讯 2015年4期
关键词:修复技术汽车维修

黄光树

摘 要:随着我国交通运输业的快速发展,汽车的需求量也越来越大,人们对于汽车的认识也逐渐从外观转移到技术层面。齿轮结构是汽车结构的主要部件之一,齿轮和齿轮传动在汽车中起着无可替代的重要作用,因此齿轮技术在汽车修理过程中也逐渐引起了人们的关注,随着汽车使用时间的增长,齿轮不可避免的会发生磨损。该文结合研究者多年工作经验,分析了几种常见的汽车齿轮故障,并结合实例探讨了齿轮技术在汽车修理中的具体应用,以期为汽车维修技术的发展提供一定的技术参考。

关键词:汽车维修 齿轮技术 修复技术

中图分类号:U472.4 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)02(a)-0093-01

齿轮结构在机械产品中具有非常重要的作用,齿轮的种类繁多,规格各异,对精度的要求比较高,随着科技的快速发展,齿轮技术也得到了很大的进步。作为一种传动结构,齿轮在汽车当中的应用也非常广泛,然而随着汽车使用时间的逐渐增加,齿轮也会慢慢磨损,为了保证行车安全,必须进行汽车齿轮维修。该文主要介绍了汽车中齿轮的分类以及相关标准,并探讨了汽车修理过程中齿轮技术的具体应用。

1 汽车中齿轮的概述

1.1 汽车齿轮的分类

汽车中齿轮种类繁多,主要分为以下几类:(1)内齿齿轮。内齿齿轮主要是应用在汽车的自动变速器中的中心轮以及油泵当中。内齿齿轮的轮齿全部都是向内部设置的,可以与其他的汽车部件良好吻合,并且还能很好地节省汽车空间。(2)螺旋齿轮。螺旋齿轮在汽车中间的应用比较广泛,比如发动机、机油泵以及传动齿轮等。螺旋齿轮结构指的是通过一对齿轮轴相交才能运转的齿轮,汽车螺旋齿轮的螺旋角度可以不完全一致,只要在实际使用过程当中能够合理配合即可。(3)圆柱齿轮。圆柱齿轮是汽车中间运用最多的,包括斜齿和直齿两种,主要应用在汽车的发动机、减速器中,能够实现平行轴之间的机械传动。(4)圆锥齿轮。圆锥齿轮就是通常所说的伞齿轮,主要应用在汽车的差速器中,大部分都是使用金属材质制作,少部分采用特殊的塑料材质。圆锥齿轮耐磨性高,使用寿命较长,相对于其他齿轮来说具有更长的使用寿命。

1.2 齿轮技术参数的概述

随着汽车制造业的快速发展,汽车各种齿轮的参数标准也在逐步调整,齿轮制作对精密度的要求比较高,因此必须确保齿轮各项参数的准确性。目前国际通用的齿轮计量方法就是采用模数法,在计算齿轮的直径的时候需要以分度圆直径为基准,然后利用分度圆弧长以及齿间的节距来进行度量,公式如下:

π*d=z*p*t

然而在实际计算当中,由于π是无理数,因此通常不选用节距作为计算,而用模数m来代替,公式为:m=m/z,其中模数的单位为mm,节点与模数互为倒数。当然每个国家的齿轮标准也不尽相同,而汽车齿轮对于齿轮的精度、强度以及稳定性要求更高,有些齿轮的分度圆与节圆都不一定能够重合,而且有的特殊齿轮的轮齿只有7个,所以汽车齿轮在选择的过程中不一定要严格遵从标准,只要能够很好的实现汽车的功能即可。

2 齿轮工艺的简介

齿轮的种类繁多,不同规格的齿轮加工工艺也不尽相同,几种常见的齿轮加工工艺包括剃齿法、滚齿法以及冷轧法,其中滚齿法热稳定性以及安全性高,零件不用进行分齿挂轮操作,便于自动化生产,应用比较广泛。汽车齿轮当中大部分都是硬齿面齿轮,硬齿面齿轮的加工技术包括机床技术和工具技术两个方面。工具技术主要是刀具技术的改进,随着更多新型材料的使用,新型刀具具有更好的硬度、强度以及耐高温等特点,能够很好地满足齿轮的滚齿、剃齿以及热处理等工艺要求。机床技术是机械加工走向高数字化程度的标志,机床就相当于一个自动化平台,通过开发的齿轮加工软件能够完成齿轮加工的整套工序,大大提高生产效率,是目前应用最为广泛的齿轮加工方法。

3 汽车修理中齿轮技术的探究

3.1 汽车齿轮故障诊断技术

为了更好地了解汽车齿轮的使用状况,必须通过科学的方法对汽车齿轮进行故障诊断。目前比较成熟的一种方法就是ARMA模型法,通过ARMA模型软件对齿轮使用进行分析,包括数据采集、显示、分析、保存以及回放五个步骤得到相关实验数据,然后再结合齿轮齿和基本理论,对齿轮的振动以及故障趋势进行科学预判,结果表明采用ARMA模型软件能够较为准确地评估驱动桥的剩余寿命,为汽车齿轮维修提供很好的技术支持。

3.2 汽车齿轮修复技术

汽车齿轮在使用的过程中会慢慢发生磨损,当齿轮产生裂纹后必须进行修复,否则会埋下安全隐患。而齿轮的修复必须由专业技术人员进行。通常齿轮修复工艺流程包括以下几步:挖剔→打磨→清洗→磷化→合金粉末烧熔→熔敷堆焊→焊层打磨→齿轮矫正→抛光→验收。

汽车齿轮中比较常见的齿轮损坏情况有下面几种:(1)汽车齿轮箱的裂纹故障。汽车齿轮箱裂纹是汽车常见故障之一,产生裂纹的原因主要包括三个方面:一是自身设计不合理,承受力差;二是由于发动机的转速不平稳,风压不一致造成的;三是由于外界的机械动能撞击造成的。对于齿轮箱裂纹的修复方法有以下几种:①普通焊条补焊法。根据对正常使用时间要求不同选择不同的焊接材料。对于保证正常使用时间为500h的可采用普通焊条补焊技术,使用时间为700h的可采用普通焊条补焊与加强筋结合法,使用时间达到4 000h的采用普通焊条与枕木相结合的方法。②高强钢补焊法。这种补焊方法对焊接要求较高,效果也不是很好,因为采用高强钢补焊,会造成强度不均匀,在焊接过程中容易出现边焊边裂的现象。③加焊弹簧橡胶座的方法。这是目前应用比较广泛的一种方法,能够有效地降低振动带来的负面影响,而且维修效果比较好。(2)汽车变速箱齿轮损坏。汽车变速箱的双联齿轮出现损坏,目前使用效果最好的就是激光焊接法,激光焊接法是由计算机控制的,焊接位置准确,焊接质量高,而且能够完成不同规格齿轮的焊接,是目前比较成熟的一种焊接方法。(3)采用虚拟维修决策法。随着计算机虚拟现实技术的发展,仿真技术在齿轮修复中也得到了很好的应用。比如齿轮断齿维修,通常可以采用堆焊法、镶齿法和拼接法三种,可以预先通过计算机虚拟现实技术对三种方法进行模拟预处理,然后根据仿真结果选择最合适的方法,这种齿轮修复技术将是未来发展的趋势。

4 结语

齿轮结构是汽车内部的重要机械部件之一,一旦出现故障,就会对汽车的正常使用造成重要影响,因此必须加强汽车维修技术,并且不断改进齿轮技术,确保汽车维修过程中的顺利完成,保证行车安全。

参考文献

[1] 于胜武.汽车修理中的齿轮技术探究[J].产业与科技论坛,2013(1):77-78.

[2] 汤斌.汽车修理中的齿轮技术[J].黑龙江交通科技,2011(7):241.

[3] 邓守金.齿轮技术在汽车结构中的意义[J].科技创新与应用,2014(25):109.

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