一、背景介紹

　　某變速器是法士特公司眾多變速器中的重要產(chǎn)品，對占領(lǐng)國內(nèi)以及國際變速器市場有著重要意義，從某變速器誕生至今，產(chǎn)品也在不斷的優(yōu)化。近期某變速器在疲勞壽命試驗中發(fā)現(xiàn)，變速器一軸有掉落鐵銹粉現(xiàn)象，將變速器從試驗臺架拆下后，發(fā)現(xiàn)一軸磨損、銹蝕嚴重，且臺架一軸適配器也有磨損現(xiàn)象。為了避免影響疲勞試驗結(jié)果，同時減少臺架一軸適配器的損壞，對此變速器一軸磨損銹蝕原因的分析，以及對這種磨損現(xiàn)象的改進是很有必要的。

　　原理分析:在此變速器進行疲勞壽命試驗中，若一軸軸頭無支撐，在試驗過程中，因一軸軸頭擺動量大，會導(dǎo)致一軸外花鍵與臺架適配器內(nèi)花鍵的磨損加劇，這樣不僅會降低適配器的使用壽命，而且也有可能導(dǎo)致因花鍵磨損而引起的振動加劇，進而導(dǎo)致一軸支撐軸承的損壞。若在一軸軸頭增加一個支撐，將一軸軸頭固定住，與一軸軸承形成雙支撐，則可以降低一軸的擺動量，減少一軸花鍵與臺架適配器的磨損。

　　二、一軸軸頭支撐設(shè)計

　　為了改善某變速器的一軸磨損銹蝕現(xiàn)象，可以在變速器一軸軸頭處設(shè)計尼龍塊支撐，尼龍塊支撐(一軸軸頭支撐)結(jié)構(gòu)。在實驗中心試驗臺架上，一軸軸頭支撐與一軸適配器過渡、一軸適配器的裝配。裝配過程為：一軸軸頭支撐2與一軸適配器過渡1相連，一軸適配器過渡1與電機軸相連，一軸適配器3與一軸適配器過渡1相連。變速器一軸從一軸適配器3右端插入，一軸軸頭在支撐2中孔的部位得到有效支撐。改進之前變速器一軸軸頭部位沒有支撐，一軸軸頭相當(dāng)于一個懸臂梁，試驗過程中擺動量較大，增加支撐改進后，一軸軸頭的擺動得到了有效控制。為了驗證增加支撐的可行性及正確性，以下分別從理論仿真分析和臺架試驗二方面著手進行驗證。

　　三、仿真分析

　　針對某變速器一軸軸頭無支撐和添加支撐2種狀態(tài)進行仿真計算,對比一軸軸頭在受載下的變形量。這里選取汽車行業(yè)廣泛使用的Romax軟件來對變速器建模，各零部件建模均細化，加載方式和位置均與變速器實際工況一致。變速器一軸輸入扭矩取此變速器的額定扭矩，取某一擋位進行分析(這里取1擋，因1擋時，變速器輸入和輸出扭矩差最大，對一軸軸承處所受扭矩和轉(zhuǎn)速也最大，由此對一軸影響最大)。分別是一軸軸頭無支撐位移圖和一軸軸頭有支撐位移圖。

　　由有限元計算結(jié)果可以看出，一軸軸頭在無支撐狀態(tài)下，軸頭的最大位移量約為800從叫—軸花鍵處最大位移量約為600JJLH1;—軸軸頭在有支撐狀態(tài)下，軸頭的最大位移量約為22從叫一軸花鍵處最大位移量約為24|mmo由以上位移數(shù)據(jù)可以看出,一軸軸頭在無支撐狀態(tài)下，最大位移量比有支撐狀態(tài)下一軸軸頭最大位移量大30倍左右，由此得出，一軸軸頭在有支撐的情況下，可以大大降低一軸花鍵與臺架適配器的磨損。

　　四、試驗驗證

　　在設(shè)計并且制作好一軸軸頭支撐后，在實驗中心某變速器性能及疲勞壽命試驗臺上進行此變速器的疲勞壽命試驗，分別進行了一軸軸頭無支撐和添加支撐2種狀態(tài)進行對比，共進行了多次試驗,在每次試驗完成后，拆解變速器觀察一軸磨損銹蝕程度，這里取1組照片進行對比，見圖4所示。由圖4中圖片對比可以看出，一軸軸頭在有支撐的情況下，一軸磨損銹蝕程度降低，并且也減少了臺架一軸適配器的損壞，同時也避免了因磨損導(dǎo)致的試驗過程中異常情況發(fā)生,因此，在試驗中應(yīng)推廣。

　　五、總結(jié)

　　本文通過在某變速器一軸軸頭處添加支撐,改善了此變速器在疲勞壽命試驗中一軸磨損銹蝕現(xiàn)象。該支撐安裝簡便，成本較低,不僅改善了變速器一軸磨損銹蝕的現(xiàn)象,并且避免了臺架一軸適配器的損壞。此方法可為類似變速器試驗提供指導(dǎo)借鑒作用，提高了試驗的成功率，避免了變速器非正常工作狀態(tài)下產(chǎn)生的影響。

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