汽车修理中的齿轮技术探析

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

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[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.