变速箱输入轴滚矩形花键工装改进

麻进斗

（中国重汽集团大同齿轮有限公司，山西 大同 037305）

引言

变速箱是组成汽车的的三大件之一，它可以改变传动比、转动方向（如倒档）和设置空挡。 其结构有多种，原理也有多种：汽车变速箱分为手动、自动；也分为齿轮式和电动式等；还分为有级变速和无级变速等。手动变速箱通过不同的齿轮组合改变齿轮齿数而改变传动比，达到加速或减速的作用，而自动变速箱是由液力变扭器、行星齿轮和液压操纵系统组成，通过液力传递和齿轮组合的方式来达到变速变矩。

输入轴是动力进入变速器的第一轴，动力从发动机经输入轴进入变速器，再由输入轴带动轴上的输入齿轮将动力传递给输出齿轮而带动输出轴转动，并带动差速器运动，汽车便可以前进或后退。输入轴的一端要连接发动机，因此该端是露在外面，露出部分就是输入轴的矩形花键。发动机就是靠矩形花键将动力传入变速箱。本课题就是讨论本公司变速箱的输入轴矩形花键的加工方法。

1 滚矩形花键现状概述

中国重汽集团大同齿轮有限公司滚矩形花键是采用YKX3132重庆滚齿机来进行加工的，图1是所加工工件的外形尺寸，图2就是改进前的夹具。此夹具由两部分组成，上面是一个大顶尖，顶住工件大端中心孔，将工件顶正，防止花键滚歪，下面是梳牙座，梳牙座紧固在机床工作台上，机床工作台带动梳牙座转动，梳牙靠上面尖角拨动工件端面转动，进行滚花键。机床自带的小顶尖顶住工件小端中心孔，夹具的大顶尖顶住工件大端中心孔，加工的时候铁屑会随这冷却油掉进顶尖和梳牙座之间的缝隙内，导致工件装夹不正，加工出的矩形花键齿向不合格，和发动机不能连接，从而不能将动力传入变速箱，所以必须将原有工装进行改进，使得铁屑不会掉入工装内，影响工件的正常夹紧。

图1 需要加工的产品外形图

2 改进后夹具（见图3）

图3 改进后夹具的结构图

1）夹具设计原理。 图3为改进后的夹具结构图，此夹具的设计原理：底座是连接机床工作台的，当机床启动时，工作台就带动梳牙座转动，再由梳牙座拨动工件转动；底座直接和机床用螺栓连接，底座的高度由工件的矩形花键位置和机床刀具行程决定，梳牙座再和底座由内六角原作头螺钉连接；顶尖和梳牙座采用紧密间隙配合，以防铁屑掉入夹具内，克服了旧夹具的缺点；弹簧向上弹起顶尖，使得顶尖紧紧顶住工件大端中心孔，以防工件装夹不正，造成滚出的花键齿向歪；螺塞可以调节弹簧松紧，从而调节顶尖顶工件的力度；螺钉用来连接梳牙座和底座。

2）夹具主要部件设计要点。根据机床连接尺寸设计插齿夹具底座连接尺寸，底座上、下两表面平行度以及底座内表面垂直度要严格要求，将工件装夹在机床上，底座的高度要使得所加工工件矩形花键位置在加床滚刀行程范围之内[1]，不然无法加工；根据底座连接尺寸设计梳牙座底部连接尺寸，梳牙一定要尖，不然拨不动工件转动，并且要定期维护，确保梳牙尖锐；根据生产线所加工各工件大端中心孔内径，设计适合产品的顶尖，顶尖材料要采用T10料[2]，确保顶尖硬度，不然顶尖定位面会被工件划伤，导致工件装夹不正，顶尖是易损件，要定期检查维护，大顶尖大端要加工一个孔，以防热处理后顶尖大外圆变裂；螺塞上表面加工一个六角孔，用六角扳手调节弹簧弹力，使得大顶尖能紧紧顶住工件大端中心孔，不让工件夹歪。

3 结语

经在现场使用，该夹具能有效保证工件矩形花键精度、稳定性好，避免了铁屑掉入夹具中造成工件废损，提高生产效率，节约成本，为企业降本增效。

[1]陶济贤,谢明才.机床夹具设计[M].北京:机械工业出版社,1996.

[2]刘鸿文.材料力学[M].北京:高等教育出版社, 2004.