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曲軸上的正時齒輪拆卸是發(fā)動機(jī)修理中較常遇到的。正時齒輪有可能與曲軸拆開和與曲軸構(gòu)成整體的兩種型式。拆卸方法和拆卸工具的結(jié)構(gòu)要依具體情況而定。本田 CG125 型摩托車正時齒輪是可拆卸的，以此為例，根據(jù)曲軸箱解體后和不解體時兩種情況介紹不同的拆裝方法。 一、曲軸箱解體后正時齒輪的拆卸曲軸箱解體后拆卸正時齒輪比較容易，可用壓力機(jī)拆卸，也可不用壓力機(jī)拆卸。用壓力機(jī)拆卸情況如圖 1-149 所示。用厚度合適的條鋼作成“”形托板，將正時齒輪托起支好，置于壓力機(jī)壓桿下，對軸施加壓力，齒輪便可卸下。無壓力機(jī)時，可用普通三爪螺栓拉力器將齒輪拉出。 二、曲軸箱不解體時正時齒輪的拆卸由于曲軸正時齒輪位于曲軸箱之內(nèi)，拆卸工具拉爪只能通過密封圈座孔伸進(jìn)去。從直徑 50mm 的孔中拆卸外徑為 40mm 的齒輪，這就要求拆卸工具的結(jié)構(gòu)緊湊，加工精確，材料優(yōu)良。拉具的結(jié)構(gòu)及拆卸裝置如圖 1-150 所示。工具主要由拉爪、護(hù)套、螺旋副及螺蓋組成。 拉爪薄而長，為了增加強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)緊湊，除末端懸掛處缺口加工成平面外，其余均車成筒狀后切條而成。材料使用 40Cr ，熱處理硬度 HRC58 ～ 60 為宜，稍低于正時齒輪，其屈服極限 σ s = 800MPa 。護(hù)套保證拉爪工作的可靠性，不因受力彎曲而滑脫。因壁薄，受力后易變形，應(yīng)使用強(qiáng)度較高的 45 號優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，并經(jīng)熱處理提高強(qiáng)度和彈性。螺旋副可制成 M14×1.25 細(xì)牙三角螺紋，其導(dǎo)角小，產(chǎn)生較大軸向力，但磨損較快，應(yīng)進(jìn)行間歇性潤滑。螺栓錐端可經(jīng)淬火增強(qiáng)硬度，減小摩擦力及磨損。螺母周邊開缺口與拉爪活動懸掛，使爪鉤能徑向張開約 5mm ，以便插入正時齒輪。螺母焊上手柄，承受拆卸時的扭轉(zhuǎn)力。拆卸扭矩設(shè)計為 300N× 0.3m=90N·m 。 螺蓋使拉爪懸掛牢靠，并防止拉爪懸掛端外滑時損傷螺紋，因螺蓋口部直徑合適，便能限制拉爪懸掛端的徑向滑脫?，F(xiàn)將拉爪和螺旋副的設(shè)計介紹如下。拉爪：根據(jù)密封圈座孔 Ф50mm 及正時齒輪外徑 Ф40mm 的數(shù)據(jù)，可得出最大允許徑向厚度為 5mm ，還應(yīng)有 0.2mm 以上間隙?？紤]爪鉤在正時齒輪的齒間部位不受力，局部接觸，為增加接觸強(qiáng)度，使爪鉤占有徑向 2.8mm ，受拉圓筒壁厚 2.0mm 。爪數(shù)和爪弧長：初定三爪，爪弧長 13mm 。為減少接觸應(yīng)力，增加拉出力，可適當(dāng)增為四爪或五爪，但對加工精度要求更高。 爪鉤與正時齒輪接觸面積：每爪接觸三齒，每齒接觸面積為 5mm 2 ，三爪總接觸面積 45mm 2 。當(dāng)取安全系數(shù)為 1.2 時，從接觸強(qiáng)度考慮能承受的總拉力 Q ：式中： σ s —— 材料屈服極限， 40Cr 為 8×10 8 Pa ； S 總 —— 爪鉤與正時齒輪接觸總面積 mm 2 。實際測算表明，一般本田 CG125 正時齒輪拆卸時的軸向力為 2×10 4 ～ 4×10 4 N ，裝入時軸向壓力為 2 ×10 4 ～ 3×10 4 N ，拉爪與正時齒輪的接觸應(yīng)力是足夠的。螺旋副要求在手力的扭矩作用下，產(chǎn)生足夠的軸向力拉出正時齒輪，產(chǎn)生軸向力的大小又與作用扭矩即手力大小和臂長、螺旋副結(jié)構(gòu)尺寸等有關(guān)，它們之間的關(guān)系如下式所示。式中： M—— 手作用扭矩（ N·m ）； Q—— 軸向力（ N ）； d 2 —— 螺桿螺紋平均直徑（ m ）； α—— 螺紋導(dǎo)角（ ° ）； ρ′—— 螺旋副摩擦角（ ° ）； f 1 —— 螺桿錐部摩擦系數(shù)； r 1 —— 螺桿錐端接觸半徑（ m ）。設(shè)手作用扭矩 90N·m ，螺旋副用 M14×1.25 細(xì)牙三角螺紋， d 2 =1.3188×10 -2 m ， β=30° 上述計算結(jié)果證明，用 M14×1.25 細(xì)牙三角螺紋，在 90N·m 扭矩作用下，可產(chǎn)生 4×10 4 N·m 以上拉力，能夠取出正時齒輪。 配合過緊的正時齒輪，應(yīng)采用解體后的拆卸方法。對選定的螺栓要進(jìn)行強(qiáng)度計算。拆卸時螺栓受軸向壓力 Q 和作用于平均直徑上的扭矩 M 1 作用，根據(jù)第三強(qiáng)度理論，螺栓應(yīng)力按下式計算：式中： σ—— 螺栓壓應(yīng)力（ Pa ）； Q—— 螺栓受軸向力（ N ），按爪鉤接觸應(yīng)力允許 Q=3×10 4 （ N ）； d 1 —— 螺栓螺紋內(nèi)徑（ m ）。 d 1 =1.2647×10 -2 m 經(jīng)計算： M 1 =45.8N·m σ=3.291×10 8 Pa 查表可知 45 號鋼的屈服極限 σ s =3.4×10 8 Pa ， 40Cr 的 σ s =8×10 8 Pa ，采用 40Cr 制螺栓有較高的安全系數(shù)。 正時齒輪的安裝在曲軸箱解體后和未解體時的方法也不同。解體后的安裝與安裝軸承方法相同，但要把軸承和正時齒輪逐個用壓力機(jī)壓入。曲軸箱不解體時，不能用錘打入，必須設(shè)計專用工具壓入。用螺旋力壓入的工具結(jié)構(gòu)如圖 1-151 所示。工具拉力螺桿擰入軸端 M12×1.25 螺紋，因曲柄一般用合金鋼制成，螺紋部分的斷面強(qiáng)度及螺紋剪切強(qiáng)度是完全可以承受的。該結(jié)構(gòu)使用了推力軸承，以減小支承面摩擦即減小了摩擦力，軸向應(yīng)力也就小了。工具的壓套與螺桿大頭端應(yīng)用滑動配合，緊湊的結(jié)構(gòu)使套筒壓向齒輪時，端面接觸平穩(wěn)，無法傾側(cè)，螺桿也無法傾側(cè)，軸端螺紋段不受彎曲應(yīng)力，也不損傷螺紋。當(dāng)裝拆力大于 29.4kN 時，不宜用此法。 摩托車曲軸正時齒輪安裝時，把正時齒輪的圓點(diǎn)與曲軸上的半圓鍵對正打進(jìn)去就行了 |
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