雙離合變速箱殼體中法蘭式鏜鉸刀的運(yùn)用

諶志能

摘? ?要：雙離合變速箱通過(guò)兩套離合器的相互交替工作，來(lái)達(dá)到無(wú)間隙換擋的效果。將現(xiàn)代化的工藝應(yīng)用在雙離合變速箱的優(yōu)化設(shè)計(jì)方面，通過(guò)改良產(chǎn)品的鑄造、加工工藝，不但可以提升其燃油效率和使用壽命，還可以減少因離合器失效引發(fā)的安全事故。本文筆者根據(jù)變速箱殼體加工過(guò)程中遇到的實(shí)際問(wèn)題，淺析了法蘭式鏜鉸刀在殼體加工中的運(yùn)用。

關(guān)鍵詞：雙離合變速箱? 燃油效率? 法蘭式鏜鉸刀

中圖分類(lèi)號(hào)：TG713? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-098X（2019）10（a）-0050-02

1? 雙離合變速箱變速及工作原理

雙離合變速箱結(jié)合了手動(dòng)變速箱和自動(dòng)變速箱的優(yōu)點(diǎn)，沒(méi)有采用變矩器，轉(zhuǎn)而采用兩套離合器，通過(guò)兩套離合的相互交替工作，來(lái)達(dá)到無(wú)間隙換擋的效果。兩組離合器分別控制奇數(shù)檔和偶數(shù)檔，具體來(lái)說(shuō)就是在換檔前，DSG已經(jīng)預(yù)先將下一檔位齒輪嚙合，在得到換擋指令后，DSG迅速向發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出指令，在得到指令后，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升高，此時(shí)先前嚙合的齒輪迅速結(jié)合，同時(shí)第一組離合器完全松開(kāi)，完成一次升檔動(dòng)作，后面的動(dòng)作以此類(lèi)推。

如離合器變速原理圖所示：離合器1負(fù)責(zé)1檔、3檔、5檔和倒擋，離合器2負(fù)責(zé)2檔、4檔和6檔;掛上奇數(shù)檔時(shí)，離合器1結(jié)合，輸入軸1工作，離合器2分離，輸入軸2不工作，即在DSG變速器的工作過(guò)程中總是有2個(gè)檔位是結(jié)合的，一個(gè)正在工作，另一個(gè)則在為下一步做好準(zhǔn)備，如果起始檔位和最終檔位屬于同一個(gè)離合器控制，則會(huì)通過(guò)另一個(gè)離合器控制器的檔位轉(zhuǎn)換一下，如果起始檔位和最終檔位不屬于同一個(gè)離合器控制的，則可以直接跳躍至所定檔位。傳動(dòng)滑輪構(gòu)造分成活動(dòng)的左右兩半，可以相對(duì)接近或分離。錐形盤(pán)可在液壓的推力作用下收緊或張開(kāi)，擠壓鋼片鏈條以此來(lái)調(diào)節(jié)V型槽的寬度。檔椎型盤(pán)向內(nèi)側(cè)移動(dòng)收緊時(shí)，鋼片鏈條在椎盤(pán)的擠壓下向圓心以外的方向，即離心方向運(yùn)動(dòng)，相反會(huì)向圓心以?xún)?nèi)運(yùn)動(dòng)。這樣，鋼片鏈條帶動(dòng)的圓盤(pán)直徑增大，傳動(dòng)比也就發(fā)生了變化。因?yàn)闆](méi)有變距器，所有發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力可以完全發(fā)揮出來(lái)，同時(shí)兩組離合器相互交替工作，使得換擋時(shí)間極短，發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力斷層也就非常有限。作為駕駛者我們最直接的感受就是：切換檔動(dòng)作極其迅速而且平順，動(dòng)力傳輸過(guò)程幾乎沒(méi)有間斷，車(chē)輛動(dòng)力性能可以得到完全的發(fā)揮。與采用變距器的傳統(tǒng)自動(dòng)變速器比較起來(lái)，由于DSG的換擋更直接，動(dòng)力損失更小，所以其燃油效率得到提高，據(jù)某合資汽車(chē)數(shù)據(jù)顯示其燃油消耗可以降低10%以上。

2? 法蘭式鏜鉸刀在雙離合變速的運(yùn)用

雙離合變速箱殼體中，加工軸承孔孔徑要求D60R6精度要求內(nèi)，圓度要求在6謬以?xún)?nèi)，位置度要求5絲以?xún)?nèi)，精度要求很高，特別是圖紙對(duì)圓度的要求，體現(xiàn)了刀具選用的重要性。通常我們?cè)谶x用刀具方案時(shí)，大多數(shù)會(huì)采用普通標(biāo)準(zhǔn)鏜刀的工藝方案，顯然在這一次中很難保證圓度的要求。經(jīng)過(guò)多次加工實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和探索，發(fā)現(xiàn)帶法蘭式的鏜鉸刀在提高產(chǎn)品穩(wěn)定性、圓度、跳動(dòng)、表面質(zhì)量等方面有明顯的優(yōu)勢(shì)。

2.1 法蘭式鏜鉸刀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

法蘭式鏜鉸刀的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可分為2塊，即鏜鉸刀整體結(jié)構(gòu)圖和法蘭式結(jié)構(gòu)圖，鏜鉸刀用鎖緊螺釘固定契型塊，導(dǎo)向材料硬度等級(jí)相對(duì)較高（達(dá)T15），設(shè)計(jì)外圓切削部位比刀片部位小4～6個(gè)謬以?xún)?nèi)。其中刀片設(shè)計(jì)了獨(dú)特的斷屑臺(tái)，大前角及后角使刀片刃口更加鋒利，在保證刀片有效斷屑的情況下，切削更輕快。同時(shí)，導(dǎo)向精度圓環(huán)（6個(gè)人造金剛石刀片均勻分布）的設(shè)計(jì)要求導(dǎo)向體和配合的單向推力球軸承無(wú)竄動(dòng)且轉(zhuǎn)向靈活，表面粗糙度要求Ra1.6，在用測(cè)量工具檢測(cè)時(shí)，要求導(dǎo)向精度圓環(huán)的徑向跳動(dòng)小于2絲以?xún)?nèi)，刀片方向的徑向跳動(dòng)小于1絲以?xún)?nèi)。

在加工過(guò)程中，刀片的斷屑能力直接影響到孔徑是否合格。在我們傳統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)鏜刀結(jié)構(gòu)時(shí)，采用大頭刀柄加鏜刀桿形式（雙臺(tái)階），當(dāng)切削孔徑要求很高時(shí)，切削刃口保持在切削孔徑外部，切削刃上的速度差小，切削的橫向卷曲不會(huì)很強(qiáng)烈，切削折斷比較困難，易于產(chǎn)生長(zhǎng)的帶狀切屑，另一方面由于鏜刀桿上刀片采用普通斷屑槽形式，鏜孔與擴(kuò)孔部分共用一個(gè)容屑槽，鏜孔切屑和擴(kuò)孔切屑需要通過(guò)同一溝槽排除，擴(kuò)孔部分不易折斷的帶狀切屑極易堵塞主切屑刃的溝槽，從而妨礙孔的排屑。法蘭式鏜鉸刀刀片經(jīng)過(guò)特殊涂層設(shè)計(jì)，采用獨(dú)特的納米結(jié)構(gòu)涂層，與基體結(jié)合更加緊密，韌性和硬度更高，保證了刀片表面光滑的同時(shí)，降低摩擦力，使排屑更流暢。

2.2 法蘭式鏜鉸刀布局方案

法蘭式鏜鉸刀布局方案，應(yīng)同時(shí)體現(xiàn)鏜刀和鉸刀的布局，既能保證鏜刀對(duì)孔徑位置度的要求，又能保證鉸孔對(duì)孔徑精度的要求。在設(shè)計(jì)中，我們采用了導(dǎo)向精度圓環(huán)與法蘭盤(pán)連接的方式，在連接中有人造金剛石導(dǎo)條刃和法蘭固定環(huán)，左右兩側(cè)各有一個(gè)刀座。其中，一個(gè)刀座的徑向位置較接近外徑，稱(chēng)為外刀座。通過(guò)調(diào)整外刀座的徑向位置，就可達(dá)到調(diào)整鏜孔的目的。

布局方案中，導(dǎo)向精度圓環(huán)進(jìn)給采用右向移動(dòng)方式，刀片在切屑孔徑時(shí)，通過(guò)車(chē)外圓的方式鏜內(nèi)部孔徑。在這一過(guò)程中，刀片會(huì)對(duì)孔壁有擠壓作用力，對(duì)鏜桿的徑向產(chǎn)生一個(gè)反向作用力，使孔壁產(chǎn)生豎向刀紋，影響孔徑精度、圓度和表面質(zhì)量。如能有效控制反向作用力的產(chǎn)生，即能提高孔的加工質(zhì)量。我們研制的法蘭式鏜鉸刀在布局中有導(dǎo)向精度圓環(huán)，平衡了轉(zhuǎn)動(dòng)體快速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的反向作用力，同時(shí)在鏜孔的過(guò)程中導(dǎo)條刃起到了支撐和提供拉力切屑的方式，從而有效的解決了反向作用力的問(wèn)題，提高了孔的加工質(zhì)量。

2.3 D孔圓度加工效果與驗(yàn)證

法蘭式鏜鉸刀對(duì)雙離合變速殼體軸承孔加工后進(jìn)行檢測(cè)，產(chǎn)品孔壁表面光亮且無(wú)豎向刀紋，粗糙度值Ra0.8um，孔的尺寸精度范圍2絲—5絲，通過(guò)專(zhuān)用檢具檢測(cè)孔的圓度合格。為進(jìn)一步得到法蘭式鏜鉸刀對(duì)加工穩(wěn)定性的影響，采用三坐標(biāo)掃描、取點(diǎn)的方式分別測(cè)量孔的圓度，得出穩(wěn)定性在99.73%以上，充分滿(mǎn)足生產(chǎn)要求。

3? 結(jié)語(yǔ)

本文淺析了雙離合變速箱殼體中法蘭式鏜鉸刀的運(yùn)用，并分析了雙離合變速及工作原理，通過(guò)研究分析鏜鉸刀整體結(jié)構(gòu)和法蘭式結(jié)構(gòu)對(duì)加工孔圓度的影響，表明：帶法蘭式鏜鉸刀在提高產(chǎn)品穩(wěn)定性、圓度、直線度、表面質(zhì)量等方面有明顯的優(yōu)勢(shì)，值得運(yùn)用及推廣。

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