汽車(chē)修理中齒輪技術(shù)的應(yīng)用探析

林春陽(yáng)

摘 要：在汽車(chē)修理工程里，齒輪技術(shù)已經(jīng)成為很關(guān)鍵的修理技術(shù)，熟練掌握齒輪技術(shù)，將有助于修理水平的全面提高。本文介紹了汽車(chē)齒輪的主要類(lèi)型，探討了齒輪的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，重點(diǎn)對(duì)汽車(chē)齒輪技術(shù)進(jìn)行了分析，以期給同行帶來(lái)些許啟發(fā)。

關(guān)鍵詞：汽車(chē)修理;齒輪技術(shù);應(yīng)用方法

0 前言

隨著汽車(chē)的長(zhǎng)時(shí)間使用，齒輪通常會(huì)受到齒厚的磨損，齒面擦傷，銹斑，龜紋，剝落傷害，有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)裂痕的問(wèn)題。汽油以及潤(rùn)滑油的錯(cuò)誤使用，油的質(zhì)量不達(dá)標(biāo)現(xiàn)象，都會(huì)造成齒輪的磨損和齒輪使用壽命的縮短。而掌握成熟的齒輪技術(shù)就能夠?qū)ζ鋵?shí)施及時(shí)有效的修補(bǔ)和養(yǎng)護(hù)，避免對(duì)齒輪的二次傷害。

1 齒輪技術(shù)參數(shù)

齒輪技術(shù)參數(shù)在汽車(chē)修理中十分重要，含曲率計(jì)算，曲線方程計(jì)算以及齒輪尺寸計(jì)算等。在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中，齒輪的直徑是d，其中可以分為度圓直徑z與齒間節(jié)距t、弧度P三個(gè)參數(shù)，三者之間的計(jì)算公式為：d=zpt/兀，在實(shí)際的計(jì)算中是以模數(shù)來(lái)進(jìn)行分析計(jì)算的，對(duì)齒輪參數(shù)的嚴(yán)格把關(guān)，對(duì)汽車(chē)質(zhì)量有著十分重要的影響。維修人員只有加強(qiáng)對(duì)齒輪參數(shù)的研究，做到了然于胸，才能在工作中應(yīng)付自如。

2 汽車(chē)齒輪的類(lèi)型

2.1 內(nèi)齒齒輪

其主要指的是向內(nèi)設(shè)置的齒輪，可以保障汽車(chē)進(jìn)行機(jī)械傳動(dòng)，還能夠有效節(jié)約空間，特別是相對(duì)狹小的地方，如在變速器當(dāng)中，其中心齒輪便是內(nèi)齒齒輪技術(shù)。

2.2 圓柱齒輪

圓柱齒輪在汽車(chē)內(nèi)部構(gòu)造當(dāng)中是非常常見(jiàn)的，許多的相關(guān)零部件都可見(jiàn)圓柱齒輪，會(huì)直接影響到機(jī)械的運(yùn)行狀況。通常情況下，圓柱齒輪會(huì)分為兩種，即直齒與斜齒，其能夠保障汽車(chē)機(jī)械能夠正常穩(wěn)定進(jìn)行傳動(dòng)作用，如汽車(chē)減速器齒輪便是圓柱齒輪，因此，圓柱齒輪具有重要的作用和價(jià)值[2]。

2.3 螺旋齒輪

螺旋齒輪是齒輪間的交互從而完成旋轉(zhuǎn)的，兩者的旋轉(zhuǎn)角度也是不一樣的，應(yīng)當(dāng)針對(duì)零部件的具體應(yīng)用去設(shè)計(jì)。在汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)等部位當(dāng)中便有螺旋齒輪，從而發(fā)揮了齒輪間的交互作用。

2.4 圓錐齒輪

圓錐齒輪像是打開(kāi)的傘，通常被應(yīng)用于差速器當(dāng)中，部分圓錐齒輪是由金屬制作而成的，也有塑料制成的，其具有很強(qiáng)的耐磨性，通常情況下，該類(lèi)型的齒輪設(shè)計(jì)壽命也相對(duì)比較長(zhǎng)，可以被應(yīng)用于容易磨損的部位，同時(shí)也能夠大幅度提升零部件的實(shí)際使用壽命和質(zhì)量[3]。

3 汽車(chē)齒輪技術(shù)分析

3.1 汽車(chē)齒輪診斷技術(shù)分析

隨著汽車(chē)技術(shù)的不斷發(fā)展，齒輪系統(tǒng)的故障診斷技術(shù)發(fā)展十分迅速，在實(shí)際的操作中使用最廣泛的是一種ARMA模型法。ARMA模型本是數(shù)學(xué)中的自回歸模型與滑動(dòng)平均模型的簡(jiǎn)稱(chēng)，用于研究時(shí)間序列?，F(xiàn)在可以利用該模型，根據(jù)齒輪齒合理論與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)齒輪震動(dòng)以及故障的趨勢(shì)進(jìn)行科學(xué)判斷并作出預(yù)測(cè)。基于ARMA預(yù)測(cè)的模型軟件包含數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)顯示，數(shù)據(jù)分析，數(shù)據(jù)保存和數(shù)據(jù)回放五大部分。在試驗(yàn)操作中，根據(jù)聽(tīng)到的異常聲響以及設(shè)備顯示器在轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)矩，溫度方面的異常變化，判斷齒輪故障，然后進(jìn)行拆機(jī)檢查，確認(rèn)故障發(fā)生位置。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，ARMA模型可以正確評(píng)估驅(qū)動(dòng)橋殘余壽命，達(dá)到很好預(yù)測(cè)效果，在汽車(chē)維修中可以很好地應(yīng)用。

在進(jìn)行故障診斷的時(shí)候，齒面上出現(xiàn)少量的斑點(diǎn)，剝落，在不影響使用的情況下可用油石修磨;而當(dāng)齒輪磨損厚度超過(guò)0.2mm，齒寬磨損超過(guò)原齒寬的25%，或者齒面斑點(diǎn)占總齒面的20%以上時(shí)，應(yīng)當(dāng)立即修復(fù)齒輪。

當(dāng)齒輪顯示出磨損松曠的時(shí)候，可以使用千分表對(duì)齒輪與內(nèi)座圈游隙進(jìn)行精準(zhǔn)測(cè)量。一般情況下，常嚙合齒輪的嚙合側(cè)隙為0.15～0.5mm，接合齒輪的嚙合側(cè)隙為0.10～0.40mm，齒輪嚙合印痕應(yīng)在齒輪嚙合面中部，且不少于嚙合面的60%，如果間隙超過(guò)了0.5mm，就表明齒輪內(nèi)控有磨損現(xiàn)象，應(yīng)當(dāng)立即維修處理[4]。

3.2 齒輪修復(fù)技術(shù)分析

齒輪維修工藝流程一般包括十部分，包含：挖剔、打磨、清洗表面，磷化表面，燒熔合金粉末，熔敷堆焊修復(fù)，打磨焊層，矯正，拋光，驗(yàn)收。其操作工藝與齒輪生產(chǎn)工藝在精度要求上不相上下。

3.2.1 齒輪箱裂紋修復(fù)

（1）產(chǎn)生原因：1）設(shè)計(jì)產(chǎn)生原因;2）來(lái)自于外界的隨機(jī)動(dòng)量沖擊;3）發(fā)動(dòng)機(jī)非勻速運(yùn)轉(zhuǎn)，風(fēng)壓不一致導(dǎo)致裂紋產(chǎn)生。

（2）修理方法。 傳統(tǒng)修理方法包括：1）保證正常使用500小時(shí)，可以采用普通焊條補(bǔ)焊技術(shù);2）保證正常使用700小時(shí) ，可以采用加強(qiáng)筋與普通焊條補(bǔ)焊相結(jié)合的方法;3）保證正常使用4000小時(shí)，可以采用普通焊條與枕木結(jié)合法;4）效果不是很好的高強(qiáng)鋼補(bǔ)焊，容易引起強(qiáng)度不均，導(dǎo)致新的裂紋在其周?chē)霈F(xiàn)。目前一種新的方法采用加焊彈簧橡膠座方式，能減少振動(dòng)帶來(lái)的影響。這種方法應(yīng)得到極大推廣。

3.2.2 汽車(chē)變速箱雙聯(lián)齒輪激光焊接

此種方法其工藝原理是依靠計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，準(zhǔn)確利用激光技術(shù)進(jìn)行焊接，通過(guò)調(diào)整激光焦點(diǎn)可以焊接不同規(guī)格的齒輪。在這里僅提出一種思路。

3.2.3 虛擬維修決策方法

齒輪斷齒故障是齒輪故障中危害最大，故障發(fā)生率極高的一種損傷形式，對(duì)此，可采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，提出三種可行的維修方法，即拼接法，堆焊法和鑲齒法。該方法通過(guò)在計(jì)算機(jī)上利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控仿真作業(yè)。該項(xiàng)技術(shù)通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬預(yù)處理，科學(xué)有效，可以針對(duì)不同形式的齒輪提出不同的決策方法，是未來(lái)齒輪維修技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)[5]。

4 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，齒輪技術(shù)在汽車(chē)修理中應(yīng)用是非常廣泛的，維修人員不僅要對(duì)齒輪類(lèi)型與特點(diǎn)有所了解，還要充分掌握齒輪技術(shù)應(yīng)用，結(jié)合齒輪技術(shù)參數(shù)進(jìn)行故障診斷和修復(fù)，通過(guò)科學(xué)手段才能延長(zhǎng)齒輪壽命，為車(chē)主帶來(lái)利益。

參考文獻(xiàn)：

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