淺析一種周向分布螺旋彈簧定位卡環裝配裝置
——以自動變速器A341E的B0為例

粟振燦

（廣西農業職業技術學院，廣西 南寧 530007）

汽車自動變速器是一種能實現自動改變傳動比、自動調節或變換發動機的動力輸出，且能較好地適應外界需要的汽車部件，具有油耗低、行駛穩定性好、乘坐舒適性好等優點，是現代汽車的常見配置。隨著科技的進步，自動變速器的功能和結構也不斷完善，但技術最成熟且應用最廣泛的還是液壓控制技術。自動變速器液壓控制系統包含數量不等的若干組制動器，其中片式制動器內部結構通常都設置有周向分布螺旋彈簧。制動器結合時，油液推動制動器活塞克服彈簧彈力，使制動器鋼片和摩擦片結合，自動變速器中的某個元件或軸被固定；制動器分離時，制動活塞在螺旋彈簧彈力的作用下回到初始位置，鋼片和摩擦片徹底分離，元件或軸即可自由轉動，實現換擋。正常情況下，在制動器的裝配過程中，周向分布螺旋彈簧需被壓縮到一定程度并使用卡環進行定位，使其在工作中能夠發揮定位或復位的作用。

1 現狀

圖1為自動變速器A341E制動器BO的結構示意圖，其結構特點為：制動器活塞位于制動器殼體里面且邊緣略高于殼體，可在液壓力及彈力的作用下上下往復運動；周向分布螺旋彈簧置于殼體內及且位于活塞的上方，且能夠自由伸縮；壓板連在螺旋彈簧的上端面，作為卡環直接接觸的工作面；制動器殼體內部上邊緣往下約10mm左右設有卡環槽，用于安裝卡環；裝配時，當螺旋彈簧連同壓板被壓縮至卡環槽下方位置時，將卡環壓入制動器殼體內的卡環槽內，固定周向分布的螺旋彈簧組件。

圖1 B0的結構示意圖

由于周向分布螺旋彈簧組件彈力較大，傳統的卡環安裝方法是：由多人合作，借助輔助工具從多個方向向下壓住壓板，因卡環兩端無孔，還需借助螺絲刀將卡環的一端壓入制動器殼體內的卡環槽，然后，再沿著卡環邊緣慢慢地把卡環壓回卡環槽內，松開壓板，在回彈力的作用下，壓板及彈簧組件一起上移至卡環處，檢查并確認壓板及彈簧組件定位情況，安裝完成。傳統的安裝過程難度有三點。

（1）需多人合作同時施加壓力克服彈力壓縮彈簧行程，保證彈簧組件下壓位置能使壓板壓到卡環槽以下，人力物力投入大且時間長。

（2）要求受力均勻，否則，容易造成彈簧組件或卡環受反力作用被彈飛，存在安全隱患，對操作人員的經驗等要求很高。

（3）多人操作，空間有限，不便裝配，且容易破環制動器工作面或損壞其他零部件。

2 設計思路

2.1 結構

為解決以上安全隱患及操作不便等問題，設計了周向分布螺旋彈簧定位卡環拆裝裝置。圖2～4分別為周向分布螺旋彈簧定位卡環拆裝裝置結構示意圖、滑筒內部結構示意圖、受力座的俯視結構示意圖。

圖2 卡環拆裝裝置結構示意圖

圖3 滑筒內部結構示意圖

圖4 受力座的俯視結構示意圖

該裝置主要由受力座總成、滑筒總成及壓緊部分組成。其設計思路如下：（1）受力座總成。受力座總成主要包括受力座、支撐桿和圓弧形墊塊。受力座是一塊圓形柱體，與多根支撐桿焊接成一個整體，以提高受力強度；受力座邊緣設計有幾個專用孔，用來安裝鐵繩；支撐桿下方連接有防滑的圓弧狀墊塊，墊塊的形狀及大小與周向分布螺旋彈簧壓板相符，以增大受力面積，保證工具支撐平穩；支撐桿與墊塊之間采用螺紋配合的連接方式，方便調整高度及更換不同型號的墊塊。

（2）滑筒總成。滑筒總成主要由滑筒、托環及托環支架組成。滑筒固定于受力座上方，周側固定安裝有托環，托環的左右兩側均固定安裝有支架，支架通過銷與壓桿連接，支架與壓桿之間可相對轉動。

（3）壓緊部分。壓緊部分主要由壓桿、滑桿、傳動塊、滑塊、鐵繩、拉鉤等組成。壓桿外端設有把手，內端設有滑槽，與壓桿相連的傳動塊上端連接部分可在滑槽內滑動，傳動塊穿過滑塊，滑塊可在滑筒內上下滑動，帶有拉鉤的鐵繩固定于傳動塊下端，用來勾住制動器外殼底部或其他固定位置，以使受力座總成中的墊塊與周向分布的螺旋彈簧壓板接觸良好，受力均衡。

2.2 工作過程

在使用該裝置時，制動器中的周向分布螺旋彈簧的安裝過程如下：首先，將上端連有壓板的周向分布螺旋彈簧組件對應正確位置放置于制動器活塞上方，并把卡環疊放在彈簧組件的上端面；其次，將受力座1底部的若干支撐桿2豎立在周向分布螺旋彈簧座壓板上方，保證支撐桿2底部呈圓弧狀的墊塊9能夠與周向分布螺旋彈簧上的壓板接觸到位；同時，將裝置上的若干鐵繩3下端的拉鉤8扣在制動器外殼底部對應支撐桿的位置，保證受力均衡。最后，雙手握住壓桿6末端的把手7，向下壓住壓桿6，兩壓桿6之間的傳動塊10即被上提，滑桿13滑動于壓桿6的滑槽12內，滑塊11被傳動塊10拉動在滑筒5內向上移動，滑塊11通過其下側的連接塊往上拉動鐵繩3，鐵繩3被拉伸到極限位置后，壓桿6下壓支架16，通過托環4把壓力傳給滑筒5，滑筒5下壓受力座1，使支撐桿2帶動墊塊9，壓緊周向分布的螺旋彈簧壓板，克服彈簧彈力，即可輕松將卡環裝入卡環槽；松開壓桿，壓力消失，各零部件恢復原位，移去鐵繩和墊塊，裝配過程完成。

2.3 優勢

該裝置實際操作相對簡單方便，效果良好，有如下優勢：

（1）借助該裝置，周向分布的螺旋彈簧組件在受到裝置壓力被壓縮后，卡環在不受彈簧組件彈力的作用下方便裝入卡環槽，操作過程相對簡單方便，同時依靠鐵繩，可有效避免卡環彈飛傷人等人體傷害事故。

（2）該裝置中的壓桿與支架間的連接銷相當于一個支點，兩者間的運動采用杠桿原理，操作者在下壓壓桿時需要施加的壓力遠小于彈簧組件的彈力，可減輕操作者的工作強度。

（3）支撐桿與墊塊間采用螺紋配合的方式，可根據實際情況更換不同高度和型號的墊塊，以適應不同的工作環境；同時，墊塊采用的是圓弧形狀，可增大工具與工件間的接觸面積，提高裝置的工作可靠性，受力件的受力均衡，防止工件損傷。

（4）在實訓教學過程中，可采用兩人配合的團隊協作方式，即可提高學生的團隊意識，也保證教學過程的安全性，有助于教學過程管理。

3 結語

本文針對液力自動變速器制動器的周向分布螺旋彈簧及其定位卡環的安裝困難等問題，提供了一種周向分布螺旋彈簧定位卡環拆裝裝置的設計思路，該裝配裝置無須多人同時操作，更方便、安全，可在汽車自動變速器實訓教學項目操作過程中使用，但其結構過于復雜，應在以后的實踐過程中進一步改進，以期得到更廣泛的應用。