一种锥齿离合器总成及其加工工艺的制作方法

本发明涉及一种汽车制动技术领域，更具体地说，它涉及一种锥齿离合器总成及其加工工艺。

背景技术：

在汽车行驶过程中，由于频繁地使用制动器制动车辆，制动鼓与摩擦片之间的正常磨损使间隙会逐渐变大，致使制动滞后，制动时间延长；尤其是当各个制动鼓的制动间隙不一致时，在车辆制动时发生的制动跑偏、侧滑等现象，为行车安全带来一些隐患。

目前，采用制动间隙自动调整臂，可以随时将增大的制动间隙调整为正常制动间隙的范围内，锥齿离合器总成为制动间隙自动调整臂内的机构部件，传统的锥齿离合器总成结构为：外锥齿离合器与蜗杆轴一体连接，即直接在蜗杆轴一侧通过铣削等方式加工出外锥齿，由于蜗杆轴上还要加工用于与涡轮适配的螺纹齿，而螺纹齿和外锥齿均需要较高的加工精度，若其中一项加工不合格，则会造成整根蜗杆不合格，加工要求高，且传统铣削的方式，生产效率低，此外在使用过程中，外锥齿或螺纹齿任意一项产生磨损就会造成整根蜗杆报废，需要整根替换，成本较高。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种蜗杆轴与外锥齿离合器为分离式结构，且易于加工的锥齿离合器总成。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种锥齿离合器总成，包括蜗杆轴，其特征是：还包括套设于蜗杆轴上的内锥齿离合器、与蜗杆轴可拆卸连接的外锥齿离合器，内锥齿离合器与蜗杆轴轴向活动连接，且内锥齿离合器与外锥齿离合器适配。

本发明进一步设置为：所述外锥齿离合器包括第一连接套和置于第一连接套一端的第一啮合部，第一连接套上设有与蜗杆轴螺纹连接的内螺纹孔，第一啮合部朝向第一连接套的一侧设有外锥齿。

本发明进一步设置为：所述第一啮合部上设有定位孔。

本发明进一步设置为：所述第一啮合部与第一连接套的连接端上设有加强环。

本发明进一步设置为：所述内锥齿离合器包括套设于蜗杆轴上的第二连接套和置于第二连接套一端的第二啮合部，第二啮合部背离第二连接套的一侧上设有用于与外锥齿啮合的内锥齿。

本发明进一步设置为：所述第二连接套包括与蜗杆轴适配的第一通孔、与第一连接套外周壁适配的第二通孔。

本发明进一步设置为：所述外锥齿和内锥齿的锥角均为45度。

一种锥齿离合器总成的加工工艺，其特征是：所述外锥齿离合器和内锥齿离合器的加工工艺均包括以下步骤：

一、备料；

二、退火：进行球化退火处理；

三、冷锻：将原料放置冷锻模具中锻造成毛胚；

四、磷皂化：先将毛胚放入磷化液磷化处理，再将毛胚放入皂化液皂化处理；

五、冷挤压：将毛胚固定于下模内，通过压力机上固定的且带有锥齿的上模向毛胚施加压力，制得工件；

六、车削加工：对工件进行车削、钻孔精加工；

六、修理毛刺；

七、渗氮：对工件进行气体渗氮处理。

通过采用上述技术方案，蜗杆轴与外锥齿离合器为分离式结构，若其中一个部件磨损或损坏，则只需更换磨损或损坏的部件，成本下降，且蜗杆轴与外锥齿离合器的加工精度可分别控制，便于加工，提高加工精度；外锥齿离合器的外锥齿和内锥齿离合器的内锥齿均采用冷挤压成型，外锥齿和内锥齿的变形抗力大、成型精度高、生产效率高、节约原材料。

附图说明

图1为本发明一种锥齿离合器总成实施例的结构示意图。

图2为本发明一种锥齿离合器总成实施例中外锥齿离合器的结构示意图。

图3为本发明一种锥齿离合器总成实施例中图2的左视结构示意图。

图4为本发明一种锥齿离合器总成实施例中内锥齿离合器的结构示意图。

具体实施方式

参照图1至4对本发明一种锥齿离合器总成实施例做进一步说明。

如图1所示，一种锥齿离合器总成，包括蜗杆轴1，还包括套设于蜗杆轴1上的内锥齿离合器3、与蜗杆轴1可拆卸连接的外锥齿离合器2，内锥齿离合器3与蜗杆轴1轴向活动连接，且内锥齿离合器3与外锥齿离合器2适配。

蜗杆轴1与外锥齿离合器2为分离式结构，若其中一个部件磨损或损坏，则只需更换磨损或损坏的部件，成本下降，且蜗杆轴1与外锥齿离合器2的加工精度可分别控制，便于加工，提高加工精度，既能提高传动精度。

如图2-3所示，所述外锥齿离合器2包括第一连接套21和置于第一连接套21一端的第一啮合部22，第一连接套21上设有与蜗杆轴1螺纹连接的内螺纹孔23，第一啮合部22朝向第一连接套21的一侧设有外锥齿24，第一连接套21通过内螺纹孔23固定于蜗杆轴1上，且便于拆卸，外锥齿24用于与内锥齿离合器3啮合。

所述第一啮合部22上设有定位孔25，定位孔25为两个以内螺纹孔23轴心对称设置，起到定位连接的作用。

所述第一啮合部22与第一连接套21的连接端上设有加强环26，加强环26可以分散第一啮合部22与第一连接套21连接端的应力，提高第一啮合部22与第一连接套21之间的连接强度。

如图4所示，所述内锥齿离合器3包括套设于蜗杆轴1上的第二连接套31和置于第二连接套31一端的第二啮合部32，第二啮合部32背离第二连接套31的一侧上设有用于与外锥齿24啮合的内锥齿33，第二连接套31套于蜗杆轴1上实现轴向运动，内锥齿33与外锥齿24正对，实现啮合或分离。

所述第二连接套31包括与蜗杆轴1适配的第一通孔34、与第一连接套21外周壁适配的第二通孔35，第二连接套31通过第一通孔34套于蜗杆轴1的外周壁上，实现轴向滑动，第二连接套31可通过第二通孔35套于第一连接套21的外周壁上，避免第一连接套21和第二连接套31之间产生碰触，确保第一连接套21能够产生平稳的滑动，实现第一啮合部22和第二啮合部32的啮合或分离。

所述外锥齿24和内锥齿33的锥角d均为45度，45度为优选值，使外锥齿24和内锥齿33的受力更加均匀，传动精度更高，外锥齿24和内锥齿33均包括若干齿牙，齿牙均包括置于齿牙两侧的侧壁，同一齿牙两侧壁之间的夹角优选为113度，相邻两齿牙侧壁之间的夹角优选为110度，此时受力强度高、不易磨损、传动精度好。

蜗杆轴1按传统加工工艺制成，内锥齿离合器3和外锥齿离合器2的加工工艺均包括以下步骤：

一、备料：锻料优选为20crmnti；

二、退火；将锻料进行球化退火处理，先将炉温升至840℃～880℃，保温3～4小时后，随炉冷却，冷却速度小于20℃/小时，在温度小于500℃时出炉，然后自然冷却；

三、冷锻：将原料放置冷锻模具中，对外部结构进行锻造，锻造成毛胚；

四、磷皂化：毛胚先放入磷化液中磷化处理，再放入皂化液中皂化处理；

五、冷挤压：将毛胚固定于下模内，通过压力机上固定的且带有锥齿的上模向毛胚施加压力，制得工件；

六、车削加工：对工件进行外表面车削、钻孔、倒角等精加工工序；

六、修理毛刺；

七、渗氮：对工件进行气体渗氮处理；

八、组装：将蜗杆轴1、内锥齿离合器3和外锥齿离合器2组装成型。

20crmnti渗碳钢具有较高的低温冲击韧性、良好的加工性、加工变形微小、抗疲劳性能好等特点；通过球化退火处理降低锻料的硬度，便于冷锻成型；通过磷皂化处理，对毛胚起到减摩润滑的作用，易于冷挤压成型，提高成型精度；通过气体渗氮处理，提高工件的表面硬度及其耐磨性。

其中磷皂化的具体工序为：

（一）除油脱脂：脱脂液的组分按重量份计为纯碱18g/l、脱脂粉12g/l，温度为65度，脱脂时间为5分钟；

（二）一次水洗；

（三）磷化：脱脂液的组分按重量份计为磷酸20g/l、硝酸锌20g/l、硝酸钙0.5g/l、氧化锌2.5g/l、草酸2g/l、硝酸镍0.5g/l，所制得的磷化液总酸度为40-45点，游离酸度为4-6点，磷化温度为30度，磷化时间为8分钟；

（四）二次水洗；

（五）皂化：脱脂液的组分按重量份计为硬脂酸30g/l、氢氧化钠3g/l、纯碱1.5g/l、润滑剂15g/l，ph值为8-8.5，温度为60度，皂化时间为12分钟；

（六）吹干；

上述磷皂化过程中不需酸洗，无酸洗后余酸排放，节能环保；通过上述磷化液及磷化工艺进行处理后的合金钢材料，其表面磷化膜厚、且细致，盐雾试验可达30h，是传统磷化的2-3倍；而且磷化处理的时间短，适用于自动化生产线作业；同时能消除cr、mn元素在磷化过程中对磷化反应的影响，使得磷化效果更好；通过上述皂化液及皂化工艺进行处理后的合金钢材料，有效避免模具的磨损、保证工件的加工精度、延长材料的防锈期。

外锥齿离合器2的外锥齿24和内锥齿离合器3的内锥齿33均采用冷挤压成型，外锥齿24和内锥齿33的变形抗力大、成型精度高、生产效率高、节约原材料。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行通常的变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。