工程车车轴齿轮箱组装工艺

摘 要：文章介绍了工程车车轴齿轮箱功能、结构原理、主要技术参数、组装工艺、轴承间隙调整以及空载试验等。

关键词：工程车；齿轮箱；组装工艺；空载试验

车轴齿轮箱主要承受电机扭矩以及振动冲击等载荷，输入轴套装在法兰上，螺旋伞齿轮固定在车轴上，齿轮箱在牵引电机和车轴之间起减速器的作用。

1 结构原理

车轴齿轮箱主要由上箱体、下箱体、输入轴总成、供油系统、输出轴总成五部分组成。如图1所示。输入轴总成和输出轴总成通过螺旋齿轮轴和车轴上的螺旋伞齿轮啮合，从而传递扭矩。供油系统安装在齿轮箱的下箱体上，通过齿轮泵的运转将油沿着箱体内壁的油路流向各个轴承部位，起到、冷却轴承的作用。齿轮箱的分箱面与水平面平行，上、下箱体通过高强度的螺栓连接起来。

齿轮箱内部约有15L油，在齿轮箱运行过程中，油通过飞溅的形式齿轮。在齿轮箱的上部安装有通气器和注油孔；齿轮箱的后部设有安装吊孔，内置关节轴承吊装在车体上；齿轮箱的侧面设有油位观察窗，能直观的观察到齿轮箱内部的剩余油量。

齿轮箱的密封采用以下几种形式：（1）齿轮箱采用无磨损、非接触式的迷宫环进行密封；（2）上、下箱体结合面处采用涂密封胶、设置密封垫的方式进行密封；（3）排油孔螺堵为密封圈+螺纹+组合密

封垫进行密封；（4）轴承和迷宫环之前采用挡油板，起到防尘和油不外泄的作用。通过这几种形式的密封从而保证齿轮箱在运行过程中不漏油。

2 主要技术参数

额定输入功率 P=200kW

输入最高转速 n=1550r/min

齿轮减速比 1.864（41/22）

最大外形尺寸 914×866×760

油 SAE 85W/90 API GL-5 车辆齿轮油或（80W/90）

油量 约15L

最大外形尺寸 914×900×760

3 组装工艺

3.1 轴承的安装

车轴齿轮箱的轴承主要集中在输入、输出轴总成上，其分别安装有三个轴承（两个圆柱滚子轴承和一个四点球轴承），圆柱滚子轴承的安装采用恒温箱加热轴承的内圈至120℃，保温30min，将内圈热套到轴上，用调节套筒进行挤压调节，使其紧贴垫的端面。四点球轴承的安装先将内圈加热至120℃，保温30min，将内圈的一半热套在轴上，用调节套筒进行挤压调节，使其紧贴垫端面，再将保温的另一半内圈热套在轴上，用调节套筒进行挤压调节，使其外端与轴承外圈表面平齐且轴承转动灵活。

3.2 迷宫环、齿轮的安装

输入轴总成有一个迷宫环，无齿轮；输出轴总成有两个迷宫环，一个油泵驱动小齿轮，一个螺旋伞齿轮。迷宫环和油泵驱动小齿轮的组装基本一样，加热至160℃，将其套入轴，进行调整挤压。需要重点说明的是螺旋伞齿轮的安装：采用恒温箱加热，加热至160℃，最高不超过170℃，其保温时间约2小时，保证其内孔受热均匀，小心地降下车轴，垂直地插入热态螺旋伞齿轮的孔内。当车轴顶在螺旋伞齿轮台阶处时，迅速转动螺旋伞齿轮几圈，以免卡住。保持一段时间，直到螺旋伞齿轮冷却。

3.3 供油系统的安装

供油系统组装最关键的一步就是齿轮泵的油压检测，通过电机带动齿轮泵旋转，将阀体管路输入一定的油压（0.5MPa），如达不到0.5MPa压力，该油泵必须返修。阀体管路在0.5MPa压力下放置4小时，检查压力表，如果压力仍保持在0.3MPa以上，则该油泵可满足齿轮箱要求，否则油泵必须返修。通过油压检测解决了齿轮箱在空载试验时经常出现油压不稳定或根本不出油的现象。图2为供油系统结构图，整个供油系统最终用螺栓连接在下箱体上。

4 轴承间隙调整

依据百分表法测量输入、输出轴的轴向间隙，调整垫实际需要的厚度记为t，研磨前调整垫记为T，轴承游隙查表可知，记为E，测量的最小间隙平均值记为M，依据公式t=T+（M-E），计算出所需调整垫的厚度，研磨到需要的值t，重新组装以满足轴承游隙的要求。

5 空载试验

将已经达到试验状态的车轴齿轮箱安装在空载试验台上，用万向联轴节将电机和齿轮箱的输入轴法兰相连，用手正反向盘动车轮，确保齿轮箱各轴转动灵活、无卡滞、无异响。齿轮箱输入轴端的转速按照120r/min，350r/min，550r/min，750r/min，942r/min依次进行30min的运转，试验先按顺时针旋转进行，全程结束后，再按逆时针旋转进行。记录下每个速度下的噪声和每个速度结束时齿轮箱各轴承部位的温度，要求轴承温升不大于50℃，噪声不大于85dB（A）；否则，停机检查。

试验结束后，观察齿轮箱安装结合面是否出现明显的油渍；拧开齿轮箱底部的磁性螺堵，放尽齿轮箱里面的油，观察油颜色是否发生了改变，同时观察磁性螺堵上是否吸附有大块的铁屑或颗粒，如吸附颗粒较大，应拆开箱体确认大颗粒的来源。

参考文献

[1]ZQ001型驱动装置总装技术条件[Z].

[2]TB/T 2721-1996.车轴齿轮箱技术条件[S].

作者简介：王伟（1988-），男，助理工程师，本科，主要研究方向：工艺设计、设备维护及维修。