韦柳红

柳州上汽汽车车车车有限公司 广西柳州 545000

变速器总成异响常见表现有以下几大类：噪声大，分贝值超过总成图样要求，一般为齿轮窜动或轴间距不合格导致。轰鸣声大而浑厚，常见为齿轮崩裂等。轴承是精密零件，当有异物进入轴承沟里，高速旋转后会发生规律间断性异响，轴承异响不管是正转还是反转，故障声音都不消除，拆解变速器总成后通常会发现内腔有明显可见异物，同时轴承外圈也会有刮痕。而这些可见异物通常是钢丸，隐藏在齿轴零件与结合齿的缝隙中或轴的加工工艺孔中。变速器总成校验时，钢丸通过齿轮油在变速器总成内流动到轴承中，导致轴承异响。如图1所示。

图1 钢丸刮痕

齿零件有钢丸的原因

钢丸的产生与抛丸有关。抛丸是一种去除表面氧化皮等杂质，提高外观质量的表面处理工艺。齿轮热处理出炉后，表面的氧化皮以及热前剃齿倒棱出现的毛刺必须采用抛丸进行处理。齿轮与结合齿压装后才能进行焊接，因为结合齿是薄件，受焊接瞬间热量影响，出现不可避免的变形，导致齿轮与结合齿结合处出现缝隙。齿轮总成在抛丸后缝隙必然会残留部分钢丸，缝隙残留钢丸数量受钢丸直径、结合齿结构、热处理清洗频次及抛丸滤网目数等影响。因此抛丸工序是直接造成卡钢丸的关键工序，而清洗决定了钢丸残留数量的多少。

齿零件减少钢丸的改善措施

1.控制结合齿变形量，减小缝隙

结合齿焊接前，应先清洗挡齿和结合齿，清洗干净保证表面清洁度可避免焊接引起的焊接飞溅，同时也避免两零件结合面有异物导致的缝隙。结合齿压装前进行预热有利于焊接。同时应设计专用压装工装，有效保证结合齿压装过程中的垂直度同时受力均匀。压装过程应旋转不同角度（一般180°）保证工装压头、零件受力均匀。

2.优化零件结构

如图2所示，可以看出不同齿结构对卡钢丸影响明显不同。常啮合齿、惰轮等没有结合齿基本不会存在卡钢丸风险；结合齿与挡齿差不多一样大，存在卡钢丸风险比较高；最后一种是风险最高的，即结合齿比挡齿小并且带同步环卡脚槽。另外输出轴个体比较大并且有内孔轴承位，抛丸后也很容易卡钢丸。如果在产品设计之初就考虑结合齿与挡齿的比例结构，就能有效减少卡钢丸现象。如果结构允许直接设计结合齿与挡齿预留1mm以上的缝隙，这样小钢丸就不能卡在缝隙里，方便后面工序进行清理钢丸。

图2 不同齿结构的影响

3.优化抛丸工艺

抛丸工作时也是有很多方法减少卡钢丸的概率。

1）增加钢丸直径。结合齿缝隙一般小于0.3mm，这样的缝隙较小，没有薄而足够硬度的清理工具进行清理钢丸。如果使用直径大于0.8mm的钢丝切丸就可以有效避免钢丸卡在小的缝隙当中。

2）增加钢丸硬度。一般企业都采用低贝钢丸，因硬度较低在使用过程中容易磨损，变小后卡入结合齿缝隙不易清理。钢丝切丸硬度较高并且外观呈不规则条状，采用φ0.8mm规格可以大大降低卡钢丸风险。低贝钢丸和钢丝切丸对比见表1。

表1 低贝钢丸和钢丝切丸对比

3）减少抛丸时间。通过验证合理抛丸时间，在保证去除氧化皮和毛刺后，最大程度减少抛丸时间，可以减少钢丸的磨损，避免钢丸磨损变小卡入齿与结合齿的缝隙中。另外对零件结构进行分类，不同结构的零件使用不同时长进行抛丸。如果设备允许，最好设置专用1台抛丸机对高风险的零件进行抛丸，这样抛丸工作时间和更换滤网也可以针对性设置。

4.优化抛丸工装

零件的摆放直接决定了抛丸受力方向，这样对于结构没有优势的零件极为不利。例如输出轴组件内孔有轴承位，那么抛丸料架设计的时候应该让结合齿向下，这样能有效避免钢丸直接喷射进入缝隙，又能避免内孔轴承位堆积钢丸。设计如图3所示的防护工装，

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