[发明专利]一种齿轮结合齿倒锥面质量检测判定方法

说明书

本发明公开了一种齿轮结合齿倒锥面质量检测判定方法。它包括：通过齿套与齿轮结合齿倒锥面结合状态模拟，确定出齿轮结合齿倒锥面与齿套结合时的实际啮合轴向高度位置，确定实际啮合轴向高度位置处的实际啮合轴向测量截面，测量实际啮合轴向测量截面处的齿根到齿顶的齿形轮廓形状，描出齿形轮廓形状曲线，根据齿轮结合齿倒锥面上的齿廓形状异常突起的高度对齿轮结合齿倒锥面倒锥角引起的变化，利用齿形轮廓形状曲线对齿轮结合齿倒锥面上实际齿根圆直径进行评定，以及对齿轮结合齿倒锥面防脱档功能的影响程度，进行质量分析判定，判断零件齿轮结合齿倒锥面挤齿加工是否合格。本发明方法简单，操作方便，能快速实施结合齿倒锥面检查，检查精度高。

技术领域

本发明属于齿轮结合齿倒锥面质量检测判定技术领域，具体涉及一种齿轮结合齿倒锥面质量检测判定方法。

背景技术

变速器是汽车传动系统的重要组成部分，其主要功能是安全可靠地传递动力，并通过档位选择实现汽车起步、加减速等。脱档则是汽车变速器常见故障之一，是指汽车在行驶过程中，所挂挡位突然脱离，即变速器同步器齿套和结合齿花键脱开，无法传递动力。如果汽车在高速或爬坡行驶中突然脱档，可能导致严重的交通事故，直接影响到乘客安全。因此，对汽车变速器脱档故障进行控制，从相关零部件制造源头做好质量控制，避免脱档发生，对保障变速器换挡可靠性具有重要现实意义。

通常，汽车防脱档设计采用齿套和齿轮结合齿倒锥锁止结构。在换档完成后，齿套倒锥与结合齿倒锥相啮合，使倒锥产生档位保持力。齿套、齿轮结合齿倒锥面啮合传动受力分析图，如图1所示，在传递动力时，倒锥面受到正压力Fn，分解为轴向分力Fa及切向分力Ft，切向分力Ft所起的作用为传递扭矩，由发动机扭矩提供。由档位保持力分析可知，倒锥的设计结构使齿套始终受到档位方向的拖入力，即档位保持力P，且随着发动机扭矩的增加，档位保持力随之增加。

通过上述防脱档结构可知，从理论上来讲，在没有远离档位方向的外力作用下，齿套和拨叉轴不会向远离档位方向移动，不会发生脱档现象。但实则不然，很多汽车变速器在其零部件制造等异常状态下都存在不同程度的脱档，脱档问题是汽车变速器故障的一种普遍现象。

针对这种情况，在设计制造结合齿倒锥角时，必须充分保证倒锥角的可靠性，有效监控倒锥角控制状态，防止脱档现象发生。

例如一种变速器各档齿轮结合齿定义：倒锥角：6°±0.25°，齿根圆直径：结合齿倒锥结构如图2所示。

根据产品要求，采用挤齿加工方式进行结合齿倒锥面加工，使用齿轮测量仪在结合齿分度圆截面上进行齿向方向轮廓线采集，与过齿轮轴心线平面间夹角评价倒锥角；用MAR轮廓仪在结合齿倒锥底部拉出整个齿形轮廓形状图，测出结合齿齿高，间接计算结合齿倒锥面齿根圆直径。常见结合齿倒锥面检测方式报告，如图3、图4所示。

该监控方式有效保证了齿轮结合齿倒锥面角度控制，实现了结合齿倒锥面齿根圆直径的检测判断。但是，该方式对结合齿倒锥面齿面形状误差缺乏监控，在结合齿倒锥面局部存在较大形状误差(齿廓形状异常突起)时，将改变结合齿锁止倒锥角，存在变速器脱档的风险。且因挤结合齿倒锥面加工时，结合齿倒锥底部变形量大，与之对应的挤齿刀刀齿受力最大，刀具磨损最快，该部位齿根圆直径将最先发生变化，逐渐向齿端扩展。齿轮结合齿倒锥面挤齿加工，如图5所示。若以结合齿倒锥底部评价齿根圆直径状态，将因倒锥面形状误差大，判定零件质量不合格，导致挤齿刀寿命短，刀具报废，刀耗高。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种齿轮结合齿倒锥面质量检测判定方法。