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變速器放油口設(shè)計(jì)開發(fā)及應(yīng)用

2019-09-12 21:23:49·  來源：EDC電驅(qū)未來  
　
為了將變速器的油放得干凈，通常將放油口設(shè)計(jì)在變速器的最底部。但考慮后期運(yùn)輸、裝配、使用過程中存在磕碰的可能性，通常在放油口周邊進(jìn)行設(shè)計(jì)防護(hù)。本文重點(diǎn)介
 為了將變速器的油放得干凈，通常將放油口設(shè)計(jì)在變速器的最底部。但考慮后期運(yùn)輸、裝配、使用過程中存在磕碰的可能性，通常在放油口周邊進(jìn)行設(shè)計(jì)防護(hù)。本文重點(diǎn)介紹變速器放油口的設(shè)計(jì)開發(fā)及應(yīng)用。
 
1 變速器放油口位置的設(shè)計(jì)選取
 
通常變速器放油口的位置位于變速器最低部（如圖1），也有放置在側(cè)面（如圖 2）。
圖1放油口位于變速器側(cè)面
圖2放油口位于變速器正下方
 
圖1中放油口位于變速器側(cè)面，可以減小磕碰的風(fēng)險(xiǎn)，便于裝配，但在放油時可能殘油比較多，售后不能完全更換新油，且放油時油液呈弧形流出，放油初始不易把控油的走向，如果車輛有下護(hù)板，需要開口較大或?qū)⒆o(hù)板拆解拆掉才可以放油。圖2中放油口位于變速器正下方，放油相對更徹底，且售后維修油液的走向容易把控，只需在下護(hù)板開個小孔能容下扳手即可，節(jié)省售后及顧客保養(yǎng)成本。但周邊必須采用防護(hù)，否則后期運(yùn)輸、整車裝配或使用過程中磕碰的風(fēng)險(xiǎn)會增加，造成滲油風(fēng)險(xiǎn)。
 
2 變速器放油口密封類型的選取
 
目前行業(yè)內(nèi)應(yīng)用比較廣泛的的密封形式主要有以下兩種，第一種鋁墊片密封；第二種采用O形圈密封。
 
第一種鋁墊片密封方式，主要通過鋁墊片的變形填充密封面，鋁墊片硬度一般要求為20HV-30HV。若硬度太高，擰緊時螺栓時不足以壓縮變形（變形量一般要求0.03-0.05mm）存在密封不嚴(yán)的風(fēng)險(xiǎn)。同時要求配合殼體端面刀紋與孔同心，避免密封不嚴(yán)，并且對垂直度有一定的要求。采用此密封方式要在螺栓周邊增加加強(qiáng)筋或其他結(jié)構(gòu)，避免因磕碰造成墊片的進(jìn)一步變形，導(dǎo)致螺塞力矩衰減滲油。
圖3鋁墊片密封方式
圖4 O形圈密封方式
圖5采用加強(qiáng)筋進(jìn)行防護(hù)
 
第二種采用O形圈密封方式，主要通過O形圈壓縮變形填充密封，應(yīng)用比較廣泛，要求與O形圈配合的殼體部分有圓度要求，而且加工必須光滑無毛刺，避免裝配時對O形圈瞬時擠壓或劃傷。且對溫度比較敏感，需考慮高低溫情況下得壓縮和填充率。此密封方式即使有磕碰也不會對密封性能產(chǎn)生影響，也無需進(jìn)行額外的結(jié)構(gòu)進(jìn)行保護(hù)，相對來說可靠性更高些。

3 變速器放油口設(shè)計(jì)開發(fā)
 
首先依據(jù)整車空間搭載，整車離地間隙要求，現(xiàn)場裝配工藝，售后維修等信息綜合考慮，最終確定放油口的位置。推薦采用（圖2）中位于變速器正下方，放油快，且針對帶底板的車型只需開小口即可，綜合成本較低。
 
其次進(jìn)行密封方式的選擇，推薦采用O形圈密封方式，無需考慮后期組裝、運(yùn)輸、使用過程中得的磕碰，技術(shù)上可靠性更高。并且依據(jù)總油量、放油速度計(jì)算確定放油口直徑，再依據(jù)BS ISO 6194-2:2006選取O形圈規(guī)格及配合螺栓尺寸的要求。
 
依據(jù)GB/T 3452.3，計(jì)算確認(rèn)O形圈的填充率和壓縮率是否滿足要求（壓縮率一般為9-28.5%，填充率一般要求＜90%）。
 
依據(jù)變速器使用溫度選用O形圈材料，變速器中通常采用AEM。邵氏硬度一般為65-75，拉伸強(qiáng)度≥12MPa，其他物理性能參考HG/T 2579。
 
此密封為倒角密封，故需配合殼體螺紋孔倒角部分進(jìn)行加工，為避免因殼體毛刺劃傷O形圈的風(fēng)險(xiǎn)，建議采用成型刀進(jìn)行加工。
 
4 變速器放油口試驗(yàn)驗(yàn)證
 
為保證變速器總成密封性，需進(jìn)行各坡度及傾斜角度的密封性能測試；為驗(yàn)證震動對螺栓扭矩的的衰減，需按照ISO 16570-3標(biāo)準(zhǔn)（如圖6）進(jìn)行振動測試，通常試驗(yàn)后力矩衰減值小于10%。
 
為保證O形圈與油液兼容，需進(jìn)行材料油品兼容性試驗(yàn)；考慮到車輛使用高低溫工況，需對O形圈進(jìn)行熱空氣老化試驗(yàn)（GB/T3512），低溫脆性試驗(yàn)（GB/T1682），高溫耐油測試（GB/T1690）。
 
5 總結(jié)
 
綜上，簡要介紹了變速器放油口設(shè)計(jì)開發(fā)過程，并介紹了設(shè)計(jì)開發(fā)過程注意點(diǎn)和試驗(yàn)驗(yàn)證。變速器放油口作為核心密封件系統(tǒng)起著非常重要的作用，通過本文的介紹，可以對后期行業(yè)放油口設(shè)計(jì)起到進(jìn)行技術(shù)支持及指導(dǎo)。 
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