田晋跃

(江苏大学汽车与交通工程学院,镇江 212013)

齿轮热装配方法可以减小齿轮和与之连接轴的加工要素，降低生产成本，提高齿轮的装配精度。如果处理得当，热装配的齿轮传递的扭矩、传动比、转速也可以达到花键连接的水准。

本文结合大速比分动器设计，在输出轴齿轮采用热装配技术，根据零部件材料的性质，确定过盈量和装配间隙，分析热装配接触压力、齿轮与轴之间的摩擦力等特性，最后采用KISSSOFT软件进行产品校核和安全性计算。

1 结构参数

热装配过程是将预热后的齿轮装配在外径大于该齿轮内孔直径的轴上，齿轮和轴的配合采用过盈配合，装配前将齿轮加热，齿轮受热膨胀，内径增大、轮毂伸长，装配时轮毂的一个端面贴住轴的基准端面，在环境温度下，齿轮温度下降，产生径向和轴向的收缩，内孔缩紧套在轴颈上，完成齿轮的热装配。

图1为输出轴热装配齿轮结构示意图(图中用I标出)。该分动器输出转矩为12 000 N·m，输出轴最高转速为2 000 r/min，速比分别为1.00和6.03，实现车辆的前后桥驱动。齿轮和轴的材料均采用20CrMnTi，表面渗碳深度0.7 mm～1.0 mm，表面硬度HRC58-64。

图1 输出轴热装配齿轮结构示意图

图2为热装配的公差控制示意图。图中D为公称直径，B为装配长度，δ为热装配的控制公差。

图2 热装配的公差控制示意图

2 齿轮与轴过盈量计算

齿轮与轴过大的盈量会产生一定的装配应力，生成结合面的静摩擦，保证传递转矩的要求。图3为所建立的齿轮与轴过盈配合的理论计算模型。……