对于变速器主副轴齿轮的检查,在制造单位有很多测量工具及科技手段来保证,维修人员在不具备这些条件的情况下如何检查,是大家比较关注的,下面我们就来讨论这个问题。
1、主副轴齿轮一般由20CrMnTi材料制造,热处理主要有渗碳淬火、回火,其深度达到0.3~0.5mm,齿轮芯部硬度为HRC 25~40,表面硬度HRA 达到78~82。这些技术参数是否达标,维修人员基本无法来判断,为此,建议采用锉刀(锉刀一般由碳素钢经轧制、锻造、退火、磨削、剁齿和淬火等工序加工而成。锉刀用的是t12钢,经表面淬火后硬度达62~64 HRA)在原机齿轮和配件齿轮的非加工面上来回锉几下,如锉刀在齿轮零件表面打滑,说明齿轮硬度基本合格。若能轻易地锉出痕迹,说明其配件硬度不足。
2、根据金属材料成分不同、组织结构不同的特点,可将所要鉴别的变速器齿轮件与某个金属件进行敲击,使其发出声音。由于钢件材料的金属成分多、组织结构紧密,一般会发出较清脆的声音,可用原机齿轮与配件齿轮分别与某个金属件进行敲击,以便仔细比较其发出的声音。该比较鉴别的操作环境必须保持安静,为此建议在环境相对安静的早晨进行。虽不能确认材料的优劣,但也基本能够说明这个齿轮的材料存在某个方面的问题。
3、火花鉴别法的工作原理是:钢铁材料在砂轮上研磨时,砂轮转速极快,产生高热,使材料研磨出颗粒,达到熔融状态。这些高温、熔融的细颗粒被砂轮离心作用抛射到空气中,发出亮光,其表面层与空气中的一氧化碳作用,形成一层氧化铁薄膜,并在瞬时作用下,颗粒的温度越升越高,内部的一氧化碳积聚也越聚越多。由于内部膨胀产生爆裂,便形成火花。钢铁材料中的碳元素是产生火花的基本元素,而当钢铁中含有锰、硅、钼、铬等元素时,它的氧化物将影响火花的统一线条、颜色和形态,由此可以判断钢铁材料的化学成分。
根据以上火花鉴别原理,建议将原机齿轮件和配件齿轮件中的非加工面轻轻(磨削时施加压力以20~60N为宜,轻压看合金元素,重压看含碳量)对准砂轮(火花鉴别专用电动砂轮机的功率为0.20~0.75kW,转速高于3000r/min。所用砂轮粒度为40~60目,中等硬度,直径为φ150~200mm)进行打磨,注意观察打磨时所迸射出的火花形状和颜色。火花鉴别的要点是:详细观察火花的火束粗细、长短、火花次层叠程度和它的色泽变化情况。注意观察组成火束的流线形态,火花束根部、中部及尾部的特殊情况和它的运动规律,同时还要观察火花爆裂形态、花粉大小和多少,以此来判断齿轮件的钢铁成分,由于材料不同、其火花形状和颜色均不相同,对比一试,便见分晓。
4、我国摩托车变速器齿轮通常采用渐开线圆柱齿轮,按照齿轮的加工工艺,滚齿、插齿、剃齿是在热处理前加
工的,磨齿和珩齿是热处理后加工的。因此,即使滚齿、插齿、剃齿的加工精度达到设计要求,如果热处理质量不过关,其齿轮面会产生不同程度的变形,影响齿轮副的啮合运转质量,从而发出异常声音。况且,齿轮加工的精度不一,其精度等级及齿形误差必然存在差异。这些对于维修人员来说,都无法分析判断质量的优劣。但就单个齿轮副轴组件来说,将他们组装起来采用最原始的检测方法,还是能够初步分辩出问题的所在。建议采用以下方法进行检测:
(1)齿轮径向跳动的静态检测
先将所要测量的齿轮副用汽油清洗干净,待油全部蒸发完毕,再按照各挡齿轮的顺序组装好(不论是新配件,还是在用零件),在齿轮组两端套上所配轴承,必须确保轴承套上后,能够放到V型铁上(V型铁放置在平板上,如果没有平板,用钢花玻璃代替也行),使齿轮副轴两边一样高,找一直径3mm的滚针,放在齿轮表面上。然后用磁性百分表组合,测量放置在齿轮面上的3mm的滚针的高度值(注意百分表针头需留0.10~0.20mm的压缩余量),这样依次测量完每个齿轮面的径向跳动值,最高值减去最小值,再除以二,就是该齿轮的径向跳动值。通常情况下,其径向跳动值要小于0.02mm。
(2)齿轮齿形的动态检测
变速器齿轮为精密机床加工出来的,我们通过渐开线圆柱齿轮齿形精度等级及齿形误差表可以看到,采用制造成本高的精密级、高精密级加工工艺制造的齿轮齿形误差,均不超过0.01mm;采用制造成本低的低等精密度加工工艺制造的齿轮齿形误差达到0.028~0.040mm,约是高精密级加工齿轮齿形的4.5倍。齿轮齿形只有在精密测量仪器上才能分辨得优劣,而不能通过肉眼来观察。但是,只要我们肯动脑筋,想办法,还是能够大概分辨出的。
① 可将所要测量的齿轮副用汽油清洗干净,待油全部蒸发完毕,在齿轮副每个齿轮表面涂上均匀的红丹(就是公安机关揿手印用的,一般文化商品店都有出售),再按照各挡齿轮的顺序组装好(不论是新配件,还是在用零件)。
② 将曲轴箱用汽油清洗干净,待完全干后,将已涂好红丹的主副轴齿轮按照规定的顺序,装到曲轴箱内,再将拨叉及拨叉轴、换挡轴等全部装配好。按照各型摩托车发动机规定的扭矩紧固和拧紧顺序,分二次拧紧所有螺栓。
③ 然后按照你所需要的挡位进行拨挡,在某个挡位下,旋转齿轮副数圈(圈数越多,齿轮啮合的痕迹就越明显),并分别在1~5挡进行旋转操作,使之齿轮副之间留下啮合痕迹。
④ 小心分解曲轴箱,取出主副轴齿轮组合,仔细观察各挡齿轮的啮合面,看是否均匀。如齿轮一边有明显的亮点痕迹,而相对应的齿轮面啮合不均匀或有深有浅,说明不是曲轴箱相关轴孔位置度和平行度存在问题,就是齿轮面齿形加工存在缺陷。同时,也可在不装拨叉及拨叉轴、换挡轴等零件时旋转齿轮副,这样可以单纯检查齿轮的啮合痕迹,而不受这部分零件的干扰(即有可能存在质量问题)。
以上的检测需要具备一定的条件,在比较正规的维修站应该都能具备这样的检测手段,虽然没有生产单位那样采用精密仪器测量得非常准确,但也能大致判断出一些问题来,有条件、有兴趣的摩友不妨一试。
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