CN105387096A - 一种同步器齿套及其倒锥齿形的优化方法 - Google Patents

一种同步器齿套及其倒锥齿形的优化方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种同步器齿套及其倒锥齿形的优化方法，包括齿套本体，所述齿套本体上设置的倒锥齿，倒锥齿顶和内花键齿；所述内花键齿沿齿套本体的环形内壁均匀分布，所述倒锥齿位于内花键齿两端的顶部，所述倒锥齿顶位于倒锥齿外侧的端部。所述优化方法为通过挤轮加工倒锥齿的倒锥齿形，所述挤轮与倒锥齿啮合，倒锥齿的齿形优化时使用法向参数代替齿套直齿的模数和压力角控制挤轮的基圆。有益效果：本发明所述的同步器齿套倒锥齿形优化后，保证了齿套内花键倒锥齿顶处于有空隙状态，有效解决汽车三四档掉档、抖动等问题，避免汽车驾驶中的安全隐患。

Description

一种同步器齿套及其倒锥齿形的优化方法
技术领域
本发明属于汽车制造领域，尤其是涉及一种同步器齿套及其倒锥齿形的优化方法。
背景技术
同步器换挡不仅具有换挡轻便、避免冲击、消除噪声、延长齿轮寿命等优点，而且还能使换挡迅速，提高汽车的动力性、经济型和安全性，因此，现代汽车，特别是轿车的换挡机构几乎都采用这种装置。同步器主要由齿套、齿毂、同步锁环等组成，它的特点是依靠摩擦作用实现同步。现有技术的三四档同步器齿套，其内花键齿两端设有的倒锥齿的齿形倾斜偏差不合理，当齿形倾斜偏差为正值时会导致脱档或抖动，因此，如何确定合理的倒锥齿形倾斜偏差是关键。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种同步器齿套，该齿套的结构保证了齿套内花键倒锥齿顶有空隙，解决汽车挂档不畅，三四档容易脱档抖动的问题有重大意义。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种同步器齿套，包括齿套本体，所述齿套本体上设置的倒锥齿，倒锥齿顶和内花键齿；所述内花键齿沿齿套本体的环形内壁均匀分布，所述倒锥齿位于内花键齿两端的顶部，所述倒锥齿顶位于倒锥齿外侧的端部。
相对于现有技术，本发明所述的一种同步器齿套具有以下优势：
(1)本发明所述的同步器齿套的结构保证了齿套内花键齿顶有空隙，解决汽车挂档不畅，三四档容易脱档的问题有重大意义。
本发明创造的另一目的在于提出一种同步器齿套及其倒锥齿形的优化方法，使用法向参数代替齿套直齿的模数和压力角控制挤轮基圆，通过控制倒锥齿倾斜偏差角度，保证齿套内花键倒锥齿顶有空隙，有效解决汽车挂档不畅，三四档容易脱档的问题。
为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：
一种同步器齿套及其倒锥齿形的优化方法，通过挤轮加工倒锥齿的倒锥齿形，所述挤轮与倒锥齿啮合，倒锥齿的齿形优化时使用法向参数代替齿套直齿的模数和压力角控制挤轮的基圆，选择挤轮与齿套本体啮合的实际压力角αt’为31°。
相对于现有技术，本发明创造所述的一种同步器齿套及其倒锥齿形的优化方法具有以下优势：
(1)本发明所述的同步器齿套倒锥齿形优化方法，使用法向参数代替齿套直齿的模数和压力角控制挤轮基圆，控制倒锥齿倾斜偏差角度，保证齿套内花键齿顶有空隙，有效解决汽车挂档不畅，三四档容易脱档的问题。
(2)本发明创造所述的同步器齿套倒锥齿形优化方法计算出挤轮与工件啮合时的实际压力角αt’＝31°时，这样既保证了挤轮磨齿程序和测量程序里的基圆计算合理，又保证了挤轮齿形的倾斜偏差中限fHα＝-22μm。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的同步器齿套倒锥齿形结构示意图；
图2为本发明实施例所述的同步器齿套倒锥齿顶和挤轮位置关系放大图；
附图标记说明：
1-倒锥齿，2-倒锥齿顶，3-内花键齿，4-挤轮，5-齿套本体。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
本发明同步器齿套如图1所示，包括齿套本体5及其沿环形内壁均匀分布的内花键齿3，所述内花键齿3的两端顶部均设有倒锥齿1，所述倒锥齿1的外侧端部为倒锥齿顶2，所述倒锥齿1与挤轮4外啮合。
本发明同步器齿套倒锥齿形的优化方法，所述方法使用法向参数代替齿套直齿的模数和压力角控制挤轮4的基圆，其中挤轮4与齿套本体5啮合时的实际压力角αt’＝31°。
采用齿套直齿的模数和压力角控制挤轮4的基圆的方法时，输入原始数据：模数mt＝2.117，压力角αt＝30°齿廓记值范围Lα＝2.14mm，压力角偏差fα＝-1°，带入压力角偏差公式，公式如下：
fα＝-206.26fHα/(Lα×tanαt)其中，fHα--为齿廓倾斜偏差，
fα＝-1°＝-3600”＝-(206.26×fHα)/(2.14×tan30°)
得到fHα＝-21.56μm
本发明同步器齿套倒锥齿形的优化方法的计算过程为：倒锥角是螺旋角，倒锥齿1两侧齿面是旋向相反的螺旋面，所以使用法向参数控制挤轮4的基圆计算，已知端面模数mt、端面压力角αt、角度β。求法向模数mn，法向压力角αn的公式如下：
mn＝mt×cosβ，tgαn＝tgαt×cosβ
我们明确了挤轮4与工件啮合时的实际压力角αt’＝31°，为了保证原基圆不变，模数mt要改变成mt’：
Z×mt×cosαt＝Z×mt’×cosαt’
24×2.117×cos30°＝24×mt’×cos31°
所以mt’＝2.13888，
将模数mt’＝2.13888，压力角αt’＝31°，齿廓记值范围Lα＝2.14mm，压力角偏差fα＝-1°带入压力角偏差公式，公式如下：
fα＝-206.26fHα/(Lα×tanαt)其中，fHα--为齿廓倾斜偏差，
fα＝-1°＝-3600”＝-(206.26×fHα)/(2.14×tan31°)
得到fHα＝-22μm。
这样既保证了挤轮4磨齿程序和测量程序里的基圆计算合理，又保证了挤轮4齿形的倾斜偏差中限fHα＝-22μm。
齿套倒锥齿1倾斜偏差可控制在-0.005mm-0.025mm之间，保证了齿套内花键齿倒锥齿顶2下垂，有效解决汽车三四档掉档情况。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种同步器齿套,其特征在于：包括齿套本体(5)，所述齿套本体(5)上设置的倒锥齿(1)，倒锥齿顶(2)，内花键齿(3)；
所述内花键齿(3)沿齿套本体(5)的环形内壁均匀分布，所述倒锥齿(1)位于内花键齿(3)两端的顶部，所述倒锥齿顶(2)位于倒锥齿(1)外侧的端部。
2.权利要求1所述的同步器齿套的倒锥齿形的优化方法，其特征在于：通过挤轮(4)加工倒锥齿(1)的倒锥齿形，所述挤轮(4)与倒锥齿(1)啮合，倒锥齿(1)的齿形优化时使用法向参数代替齿套直齿的模数和压力角控制挤轮(4)的基圆，选择挤轮(4)与齿套本体(5)啮合的实际压力角αt’为31°。
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