变速箱壳体设计探讨.pdf

162 江西化工 2011年第1期 变速箱壳体设计探讨 邓小梅 刘海云 (格特拉克(江西)传动系统有限公司) 摘要：变速器壳体设计对变速器降噪有着直接的影响，同时能改善变速器传动品 质。本文主要探讨了壳体主要典型部位的设计。以及主要典型部位设计时的传递动力设 计的关联性影响。 关键词：变速器 壳体 设计 降噪 变速箱壳体零件是变速箱上的一个关键零部件， 两螺栓的连线称为压力线，压力线应该落在结合面上， 它将变速箱中的齿轮、轴、轴承及拨叉等有关零件组装 并且最好布置在结合面的中心线上．不合理螺栓布置 成一个整体，并保持相互之间的正确位置，按照一定的 (如图l一1)，合理螺栓布置(如图1—2)．为了保证密 传动关系协调地传递动力。壳体体型较大，结构形状 封性，法兰宽度最小为5mm，螺栓周围结合面法兰宽度 复杂，技术要求比较高，下面就壳体设计的几个典型部 最小为3mm，在空间允许的情况下一般比最小值的l。5 位进行探讨。 —1．8倍．重要结合面表面粗糙度值Ra应不大于3． 1 螺栓布置及结合面的设计 2um，接触表面粗糙度值越小，则接触刚度越好。 螺栓布置的正确于否，取决于螺栓布置的位置及 合理选择联结螺钉的直径和数量，保证结合面的预紧 两孔之间的距离．这需要在强度方面及密封方面考虑， 力。 如图1—1 如图1—2 2加强筋设计 加抽芯部位，增加模具的复杂性，甚至出现无法脱模的 加强筋的设计是壳体设计的重要部位，当正常壁 现象。合理的加强筋结构不仅能简化压铸模具的结 厚的刚度和强度不能满足使用的时候，应该采用增加 构，降低制造成本，同时也改善铸件质量。 加强筋来加强．而不是将整个壁厚加厚．筋的作用确保 3圆角的设计 零件的强度和刚性，防止减少壳体的收缩变形，及避免 壳体设计的另一重要部位，那就是圆角的设计。 工件从模具内顶出时产生变形。加强筋的宽度选取应 圆角的作用是有助于金属的流动，减少涡流或湍流；避 该适中，筋太薄，在受压时可能产生弯曲及模具工艺性 免零件产生应力集中而导致开裂。壳体上凡是壁与壁 差．筋太厚，增加壳体重量，且带来许多压铸缺陷．筋的 的连接，不论锐角、直角、或钝角、凹槽和盲孔的根部。 宽度大致等于0．5—0．75倍壁厚，高度不低于壁厚，但都应设计成圆角。即壳体的任何部位过度都不能锐角 不超过5倍壁厚。过高会引起局部区域的应力及增加 过度，锐角大大增加了应力集中，以及型砂在尖角处容 铸造上的困难．壳体的刚度和强度主要取决于加强筋 易掉砂，同时金属冷却时要收缩，在尖角处容易产生裂 的数量及位置。横向和纵向加强筋会在交叉处形成很 纹和缩孑L。过度圆角R越大，应力峰值越小(如图3— 厚的截面，为了避免厚截面产生，我们可以在厚截面处 1)，图示R／T=0．6时(R为过度圆角，T为壁厚)，应力 放一个恰当尺寸的芯销，这相当于在横纵交叉处筋的 才趋近平稳。所以在设计圆角时，圆角RI0．6T，在设 增加了一个预铸孑L来保证壁厚。加强筋的间距一般为 计确保不与周围零件干涉时，应该尽量大些．一般取： 壁厚的5倍左右，如一般壁厚为4mm，则在不影响结构1／2壁厚≤R≤壁厚。如果只是内部增加圆角，则增加 的情况下，间距20mm左右布置一条加强筋。加强筋的了壁厚，为了确保壁厚一一致，内外都需要圆角过度，并 方向及拔模角度设计很重要，一般要与加强筋周围结 且外圆角R2=Rl+T(内圆角刚)。 构，如侧面凸台及结合面螺栓角度的方向一致