變速箱用通氣塞安裝工裝的設計

楊田福，李建宏

（陜西法士特集團汽車傳動工程研究院，陜西 西安 710119）

前言

變速箱工作過程中，由于勢能損耗，將部分機械能轉化為熱能，變速箱內(nèi)溫度會有一個逐漸升高的過程，在這個過程中，變速箱內(nèi)的空氣因受熱膨脹，與外界環(huán)境形成氣壓差，如果氣壓差過大時，會使箱體內(nèi)密封零件在高速運轉過程中加速磨損；通氣塞作為汽車變速箱內(nèi)部環(huán)境與外界環(huán)境聯(lián)通的關鍵零部件，其作用為：一是平衡變速箱內(nèi)的壓力與外界氣壓；二是阻擋外界大氣中的塵埃和水分，避免過多的灰塵水汽進入箱內(nèi)；三是使箱體內(nèi)部的油霧盡可能少的排出變速箱外，減少變速箱內(nèi)潤滑油的損失，并防止過多油霧污染外界環(huán)境。總的來說，通氣塞具有通氣、防塵、防漏油的作用，是變速箱上必不可少的零部件之一。

1 技術背景

此次主要針對變速箱操縱裝置雙H閥用的通氣塞安裝工具進行設計，我公司通氣塞在雙H 閥上的安裝空間較小，安裝時，工具容易與中間的管路干涉，不易操作，容易造成零件損壞，結構如下圖所示：

圖1 通氣塞安裝位置示意圖

零件1 為通氣塞，零件2 為管路，安裝距離僅為2-3mm；通氣塞1 結構如圖2 所示，由上部的塞帽與下部的塞體組成，塞帽為非金屬件，塞體為金屬件。

圖2 通氣塞示意圖

目前我公司安裝該處通氣塞的方法有兩種：（1）使用通氣塞扳手安裝通氣塞；（2）使用通氣塞套筒安裝通氣塞。

第一種方法，由于安裝距離有限，特制扳手使用1mm厚的鋼板制作，且受力點也不宜過寬，容易與管路干涉，使用過程中，易發(fā)生變形，用力稍大就會導致扳手直接報廢，同時，由于其結構特性，無法保證通氣塞的擰緊力矩。

第二種方法，工裝為一種特制套筒，其工作原理為：將特制套筒套在通氣塞塞帽的凹槽內(nèi)進行安裝，但通氣塞塞帽內(nèi)部為非金屬件，且由于通氣塞的功能，導致塞帽與塞體無剛性連接，無法承受力矩，使用該工裝安裝時，容易導致通氣塞報廢。

基于通氣塞是我公司變速器不可缺少的部件，以及傳統(tǒng)安裝方法無法達到我們預期的效果從而引發(fā)的一系列質(zhì)量問題，我們嘗試設計新的工裝來安裝通氣塞，使其既能增加工裝剛性，提高工裝壽命，又能進行定扭工作，使其符合工藝要求，進而確保保障零件質(zhì)量。

2 技術難點

工裝設計初期，設計小組從零件受力情況、工裝使用壽命、工藝要求等方面進行分析，得出以下三方面問題：

2.1 通氣塞安裝時受力位置

通氣塞安裝時受力位置目前主要為通氣塞塞帽和塞體。盡管理論上可以通過通氣塞塞帽來實現(xiàn)對通氣塞的安裝要求，但實際安裝過程中卻暴露了很多問題，例如，安裝時用力會導致塞帽松動造成零件報廢，工裝與零件干涉的問題等等。因此只能通過通氣塞塞體作為受力位置進行安裝。

2.2 工裝的使用壽命

為防止零件損壞，常用第一種方法：通氣塞扳手對其進行安裝，其缺點：一是無法保證零件擰緊力矩的要求，二是由于通氣塞扳手較薄，受力后易變形，故其使用壽命不長，從而增加了公司成本，且無法保證產(chǎn)品質(zhì)量。

2.3 工藝要求的擰緊力矩

目前的兩種安裝方法均無法保證擰緊力矩9-12N.m，通常都是由工人自己掌握，無法確保零件的安裝質(zhì)量。

3 解決方案

通過對以上問題的分析和討論，新設計通氣塞安裝工具由兩部分組成：1/8 內(nèi)四方套頭1 和套筒2 焊接而成。附圖為新型通氣塞安裝工具的結構及工作示意圖。

圖3 通氣塞安裝工裝結構示意圖

（1）利用通氣塞金屬塞體作為受力點，同時使用高強度棒料整體加工，增加其受力點強度，防止其受力變形，延長了工裝的使用壽命，且通氣塞在安裝過程中，由于受力位置為金屬塞體，塞帽與塞體之間無損壞，保證了零件質(zhì)量。

（2）為實現(xiàn)與定扭扳手組合，實現(xiàn)定扭功能，在結構上，采用1/8 內(nèi)四方頭結構的模塊與工裝本體焊接而成，方便于定扭工具對接，從而達到了安裝時擰緊通氣塞和檢測時檢測通氣塞擰緊力矩的目的。

（3）由于兩通氣塞中間的管路材質(zhì)較硬，不易彎折，新工裝套筒使用90mm 的長度，以此來避開管路干涉區(qū)域；除此之外，一側有個φ10mm 的通孔，可以使用φ≤10mm 鋼管進行安裝和拆卸，方便更換相應的零件。

4 結論

本工裝結構簡單，操作方便，使用壽命較長，可實現(xiàn)定扭的功能，避免了通氣塞在安裝過程中的損壞，成功實現(xiàn)了零件質(zhì)量過程控制的可監(jiān)控性，從而提高了產(chǎn)品質(zhì)量。