CN107420522A - 一种分体式汽车齿轮结构及制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种分体式汽车齿轮结构及制造方法，将汽车齿轮分体设计，采用结构轻量化设计及轻质材料，有效降低了齿轮的质量，从而减轻汽车整车的质量；同时，由于齿轮在转动过程及车辆加减速过程，转动惯量减小，汽车传动系统运动更加轻巧，进一步降低汽车耗油量，减少有害气体排放，提高齿轮寿命；汽车的轻量化就是在保证汽车的强度和安全性能的前提下，尽可能地降低汽车的装备质量，从而提高汽车的动力性，减少燃料消耗，降低排气污染；汽车轻量化实质上是零部件轻量化，汽车齿轮作为汽车动力传动系统的重要组成部分，由于关键零部件齿轮质量的减轻，从而使得车桥、变速器等装置的传动效率提高，燃油效率进一步提高。

Description

一种分体式汽车齿轮结构及制造方法

技术领域

本发明涉及汽车齿轮轻量化制作技术领域，具体的说是一种分体式汽车齿轮结构及制造方法。

背景技术

目前世界汽车工业可持续发展面临着两大难题，即能源短缺和环境污染。这两大难题在我国表现得更加突出，《BP世界能源统计2013》的数据，世界已探明石油储量在2012年底达到1.6689万亿桶，满足全球52.9年的石油使用；目前美国53%依赖进口石油，欧洲高达76%，日本几乎全部依赖进口，中国石油对外依存度接近50%。在各行业的石油消耗中，汽车工业更是耗油大户。

研究表明，约75%的油耗与整车质量有关，降低汽车质量就可有效降低油耗以及排放。实验证明，若汽车整车质量降低10%，燃油效率可提高6%～8%；汽车质量降低1%，油耗可降低0.7%；汽车整车质量每减少100Kg，百公里油耗可降低0.3～0.6升。特别是近年来，在油价暴涨、供应紧张的形势下，用户越来越关注汽车的油耗，高燃油经济性成为提升汽车竞争力的重要因素。随着哥本哈根世界气候峰会的举办，越来越多的汽车企业开始关注节能减排。降低燃油消耗、减少向大气中排出CO₂等有害气体及微颗粒已成为汽车工业界主要的研究课题。所以，汽车轻量化是节能减排的重要方法和途径。

变速器是汽车动力总成的主要组成部分，主要由各档齿轮、轴系和变速器箱体组成，发动机输出的动力经离合器传到变速器输入轴，再通过齿轮系啮合传动将动力传至传动轴，最后动力经传动轴、驱动桥等装置传给车轮。齿轮是汽车传动系统的重要组成部分，其本身也消耗发动机部分有效功率，因此，对汽车齿轮进行重新设计，优化齿轮部件结构设计，制造装配式轻量化齿轮，成为减轻汽车传动系统质量的有效手段之一，同时，也能够达到节省汽车油耗，减少资源浪费，减少有害气体排放，保护环境的目的。基于以上分析，我们提出了汽车齿轮轻量化设计的理念。

发明内容

针对上述现有技术中汽车节能减排存在的问题，本发明提供一种分体式汽车齿轮结构及制造方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种分体式汽车齿轮结构，所述汽车齿轮由齿轮本体和套设在齿轮本体外部的齿轮外圈组成，所述齿轮外圈为实体结构，所述齿轮本体为带有加强筋的环状；所述齿轮外圈的内壁开设有槽体。

所述齿轮本体采用高强铝合金材料制成带有加强筋的环状。

所述齿轮外圈由20CrMnTi或20CrMo钢铁材料通过机械加工的方法制造而成，为一体化实体结构。

所述齿轮外圈的内壁沿其轴向开设有深度为2~3mm的槽体。

一种如上所述的分体式汽车齿轮结构的制造方法，包括以下步骤：

步骤一：采用传统机械切削加工方法进行齿轮外圈加工，并在齿轮外圈的内壁上开槽；

步骤二：采用闭式模锻的方法制作齿轮本体，即：制造相应的凸模和凹模，在大吨位压力机上一次直接模压成形，得到带有加强筋的环状齿轮本体；

步骤三：将齿轮本体压入齿轮外圈内，利用齿轮本体在大压力下的塑形变形，填入在齿轮外圈内壁开槽部位，使两者连接在一起，即得分体式汽车齿轮结构。

本发明的有益效果：

本发明提供的分体式汽车齿轮结构及制造方法，将汽车齿轮分体设计，采用实体齿轮外圈和带有加强筋的环状齿轮本体组成，有效降低了齿轮的质量，从而减轻汽车整车的质量；通过在齿轮外圈的内壁上开槽，利用齿轮本体在大压力下的塑形变形，填入在齿轮外圈内壁开槽部位，使两者连接在一起；由于齿轮在转动过程及车辆加减速过程，转动惯量减小（齿轮质量减小），汽车传动系统运动更加轻巧（加减速时所需驱动力，突然加减速冲击载荷减小，F=M*a），进一步降低汽车耗油量，减少有害气体排放，提高齿轮寿命；汽车的轻量化就是在保证汽车的强度和安全性能的前提下，尽可能地降低汽车的装备质量，从而提高汽车的动力性，减少燃料消耗，降低排气污染；车辆轻量化对于整车的燃油经济性、车辆控制稳定性、碰撞安全性都大有裨益。

附图说明

图1本发明齿轮外圈内孔开槽示意图；

图2本发明带有加强筋的环状齿轮本体结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明做进一步的阐述。

如图所示：一种分体式汽车齿轮结构，所述汽车齿轮由齿轮本体和套设在齿轮本体外部的齿轮外圈组成，所述齿轮外圈为实体结构，所述齿轮本体为带有加强筋的环状；所述齿轮外圈的内壁开设有槽体。

一种如上所述的分体式汽车齿轮结构的制造方法，包括以下步骤：

步骤一：采用传统机械切削加工方法进行齿轮外圈加工，并在齿轮外圈的内壁上开槽；

步骤二：采用闭式模锻的方法制作齿轮本体，即：制造相应的凸模和凹模，在大吨位压力机上一次直接模压成形，得带有加强筋的环状齿轮本体；

步骤三：将齿轮本体压入齿轮外圈内，利用齿轮本体在大压力下的塑形变形，填入在齿轮外圈内壁开槽部位，使两者连接在一起，即得分体式汽车齿轮结构。

实施例1

一种分体式汽车齿轮结构，所述汽车齿轮由齿轮本体和套设在齿轮本体外部的齿轮外圈组成，所述齿轮外圈由20CrMnTi或20CrMo钢铁材料通过机械加工的方法制造而成，为内壁开设有槽体的实体结构，所述齿轮本体为采用铝合金材料制成带有加强筋的环状。

一种如上所述的分体式汽车齿轮结构的制造方法，包括以下步骤：

步骤一：采用传统机械切削加工方法进行齿轮外圈加工，并在齿轮外圈的内壁上开槽，如图1所示；

步骤二：采用闭式模锻的方法制作齿轮本体，即：制造相应的凸模和凹模，在大吨位压力机上一次直接模压成形，得到带有加强筋的环状齿轮本体；

步骤三：将齿轮本体压入齿轮外圈内，利用高强铝合金材质的齿轮本体在大压力下的塑形变形，填入在齿轮外圈内壁开槽部位，使两者连接在一起，防止转动和脱落，即得分体式汽车齿轮结构。

本发明齿轮分体式设计的推广应用，相信在不久的将来，我们国家汽车行业传动系统将变得更加高效、节能、环保，从而使行驶在中国大地上的各类车辆更将环保，经济，冬天雾霾减少了直至消失，人们生活更加便利、幸福。

Claims (5)

1.一种分体式汽车齿轮结构，其特征在于：所述汽车齿轮由齿轮本体和套设在齿轮本体外部的齿轮外圈组成，所述齿轮外圈为实体结构，所述齿轮本体为带有加强筋的环状；所述齿轮外圈的内壁开设有槽体。

2.如权利要求1所述的分体式汽车齿轮结构，其特征在于：所述齿轮本体采用高强铝合金材料制成带有加强筋的环状。

3.如权利要求1所述的分体式汽车齿轮结构，其特征在于：所述齿轮外圈由20CrMnTi或20CrMo钢铁材料通过机械加工的方法制造而成，为一体化实体结构。

4.如权利要求1所述的分体式汽车齿轮结构，其特征在于：所述齿轮外圈的内壁沿其轴向开设有深度为2~3mm的槽体。

5.一种如权利要求1所述的分体式汽车齿轮结构的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：采用传统机械切削加工方法进行齿轮外圈加工，并在齿轮外圈的内壁上开槽；

步骤二：采用闭式模锻的方法制作齿轮本体，即：制造相应的凸模和凹模，在大吨位压力机上一次直接模压成形，得到带有加强筋的环状齿轮本体；

步骤三：将齿轮本体压入齿轮外圈内，利用齿轮本体在大压力下的塑形变形，填入在齿轮外圈内壁开槽部位，使两者连接在一起，即得分体式汽车齿轮结构。