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，變速箱內溫度會有一個逐漸升高的過程，在這個過程中，變速箱內的空氣因受熱膨脹，與外界環境形成氣壓差，如果氣壓差過大時，會使箱體內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部環境與外界環境聯通的關鍵零部件，其作用為：一是平衡變速箱內的壓力與外界氣壓；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；三是使箱體內部的油霧盡可能少的排出變速箱外，減少變速箱內潤滑油的損失，并防止過多油霧污染外界環境。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進行安裝，但通氣塞塞帽內部為非金屬件，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，以及傳統安裝方法無法達到我們預期的效果從而引發的一系列質量問題，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，且無法保證產品質量。

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，保證了零件質量。

（2）為實現與定扭扳手組合，實現定扭功能，在結構上，采用1/8 內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，可實現定扭的功能，避免了通氣塞在安裝過程中的損壞，成功實現了零件質量過程控制的可監控性，從而提高了產品質量。