Page 125 - 《橡塑技术与装备》2026年4期
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产品与设计
PRODUCT AND DESIGN
轴承游隙的影响如式所示 [7] ，
Δr 温差 =0,012ΔTd m (2)
式中，ΔT 为内圈和外圈之间的温差，d m 为轴承
平均直径。
过盈量的影响如式所示 [7] ，
Δr fit =Δ 1 f 1 +Δ 2 f 3 (3)
式中，f 2 为外圈游隙减小系数，Δ 1 为内圈和轴之
间有效过盈量，Δ 2 为外圈和轴承座之间的有效过盈量。
2.2 花键侧隙匹配设计方法
花键 2 的侧隙需要确保能够补偿花键 1 在空载时
的径向不对中和其他误差与变形。
花键侧隙设计方法可以参考 DIN3967 中齿轮侧隙
的设计方法，在确定所需最小工作侧隙后，通过存在 图 4 花键自重导致的径向不对中示意图
的误差、变形量等倒推设计测隙，如式所示 [8] ，
表 2 花键 2 设计方案
j′ t min = − ∑ A − j ∆ + ∆ j + ∆ j + ∆ j F 2 2 + j ∆ Q (4) 方案 1 花键 2 配合方式 花键 2 公差代号与精度
2
2
2
ste
F
β
a
Σ
1
7a-7H
齿侧定位
式 中，Δj α 为中 心距偏差，Δj Σβ 为中心距偏差， 方案 2 齿侧定位 7a-7H
方案 3 齿侧定位 7c-7H
Δj F 为齿面偏差，Δj Q 为弹性变形。
为保证花键齿面润滑并且满足拨叉换挡机构轴向
3 大造粒齿轮箱拨叉换挡机构多体动力
移动的需求，确定最小工作间隙为 50 μm。
学分析方法
根据外花键和内花键的装配定位方式，分别确定
3.1 动力学模型建模方法
两者的累计制造、装配误差 [9] ，拨叉换挡机构花键副
借助 simpack 建立大造粒齿轮箱传动系统多体动
的装配、制造误差分布如图 3 所示，齿面偏差值参考
力学模型，如图 5 所示，拓扑关系如图 6 所示。
DIN5480。
图 5 齿轮箱多体动力学模型
图 3 拨叉换挡机构累计误差分布示意图
花键 1 因自重产生的径向不对中量与花键 1 径向
侧隙相同，如图 4 所示。
综上，可以确定与表中花键 1 匹配的花键 2 设计
方案，如表 2 所示。
图 6 齿轮箱多体动力学拓扑关系
年
2026 第 52 卷 ·73·
