汽車驅動橋總成磨合機機械設計分析

張江紅

摘 要：驅動橋是汽車的重要構成要素，在現實運轉階段傳動機構一定要經歷空載磨合過程，并要有目的性的監測有關工藝。對于不同類型的汽車驅動橋總成來說，其在轉矩與尺寸指標上會存在一定差異。故而，做好汽車驅動橋總成磨合機機械設計工作具有很大現實意義。本文首先介紹驅動橋的構成與作用，其次以有關參數條件為基礎，科學設計磨合機機械整體構造，側重點是箱體測試臺、液壓泵、機床及主軸箱等系統上。

關鍵詞：汽車 驅動橋總成 磨合機 機械設計

既往統計資料顯示，很多汽車驅動橋總成經較長時間使用后，會滋生出發燙、漏油與打齒等問題，對車輛正常行駛過程形成一定干擾。故而，設計一個運行安全有效的運行裝置即磨合設施，用于檢測誘發驅動橋總成運行階段出現故障的成因，具有很大現實意義，一方面能阻斷不達標汽車零部件流通至汽車市場內，另一方面也有益于整體提升產品質量。磨合設施運轉階段，能精確的呈現出軸組件運轉態勢，顯示噪音、油溫等指標，協助作業人員更精確的判斷橋總成內部裝配狀況，為優化齒輪結構的安裝工藝流程提供更可靠憑據，促進零件性能改進過程，降低故障率，壓縮汽車生產成本。

1 驅動橋

前置后驅車輛的驅動器，也俗稱之為叫做后橋，其功能主要是將發動機通過傳動系傳遞過來的驅動力按需求傳遞至驅動輪。驅動器及其關聯部件主要由上/下擺臂聯結總成、減速器、傳動軸、制動器及支承軸總成等構成。橋殼內部貫穿著半軸，半軸和差速器相互銜接。驅動橋的功能可以做出如下概述[1]：一是基于較適宜的減速比，能同步提升汽車自體動力性與經濟性;二是能夠形成可以差速作用，借此方式保證汽車調整方向或行駛于凹凸路面上時，輪胎少出現或不出現拖滑現象;和水平地面之間形成的縫隙較大，能確保汽車有較高的通行性;四是有減重功能，進而降低汽車自體重量。

2 磨合機機械設計參數及要求

本文選擇MAN系行車裝置內的全橋裝置內設的磨合設備為研究對象加以分析，其總計包括7個類別，澆鑄橋及單級橋占據著主導地位。設備的輸入轉速，多數情況下將其設定為600～1300r/min。磨合全過程均能實現無級化調速，輸入扭矩在以上過程中占據主導地位，要求其務必>100nm。該類磨合設備一般會裝設智能加油裝置，能作為加油裝備及時為輪邊與橋包運轉過程供油，實際操作流程相對較簡單，為調換操作創造較大便利性，針對設備潤滑油能反復使用，有益于減少資金投入量。此外，在規劃設計設備時，還需維持板簧的中心間距為800～1500mm內，軸中心高程以800～1000mm為宜[2]。

3 磨合機機械的主要設計內容與方法

3.1 試驗臺箱體

多采用驅動橋殼落實試驗臺架的設計任務。具體設計階段在研磨臺箱體兩端部依次加工制造4個規格為1M8的螺紋孔，通過10. 9級M8內六角螺栓和連接軸、研磨臺箱體之間構建銜接關系，而后經滾動軸承與連接軸、軸承支架實現連接[3]。在以上設計過程中，還需考慮到主減速器在高速率研磨過程中形成的熱量，為規避軸承被燒損的問題，建議主減速器運轉過程中把適量齒輪油添加到試驗箱內，一定要附帶一個加油的裝置，故而要求于某個連接軸上開設一個加油孔，為研磨階段朝向試驗臺箱內注入齒輪油創造便利條件。欲要把主減速器有效穩固于相應試驗臺箱體上，就需于對應箱體上開設一定位銷孔，而后將定位銷設于該銷孔內。

因箱體和支撐架是連接固定在一起的，建議于支架軸承固定處設計一個位置益于固定的銷套管。為確保支撐架有較強的能力承載箱體及主減速器構件自體重量與試驗研究階段形成的沖擊力，要求將厚度為16mm的鋼板分別焊接于支撐架體的兩端，作用是提升支撐架的強度。利用螺栓銜接的形式連接支撐架與底座設施，焊接側板和與其相配套的主板。為保證支撐架的加工制造效果，一定要將加工時機設定于框架焊接工序結束后，并嚴格調控軸承檔配合方位的規格大小。

3.2 床體結構

機床結構是磨合機設備設計的重要基礎，床身結構關系著設備強度高低、使用年限長短。為更有效的提升設備強度值，即便是處于受力狀態下形體也不發生顯著改變，就要求實踐中一定要嚴格依照相關工藝標準要求，力爭將其設計為T形盒狀。選用20鋼板制作加工箱體與底座，該類材料持有較高的焊接性能，能取得整體性的拼裝焊接效果，針對焊縫處，推薦采用角焊形式進行焊接處理[4]。具體焊接時，一定要保證焊縫表面憑證、順滑、均勻，規避形成裂紋、氣孔、斷續等質量問題。

在機床設備焊接整體結束后，要使用地腳螺栓將其穩固在指定地面上。把T型槽安設于設備工作臺適當部位，為后期動態調整工裝所處方位創造便利條件。主電機要裝設在機床內部，并科學規劃設計變頻調速，以等速同步帶為支撐，順利的把設備轉矩整合至主軸箱中，在以上傳送全過程均要維持設備的安穩性。此外，在機床設備安裝后期，應立足于機床的現實條件狀況，把防護罩加裝于適當部位，一方面確保設備各部位均得到有效維護，另一方面也有益于改善整體美觀性。

3.3 主軸箱

主軸箱是磨合劑的核心裝置之一，基于整體焊接結構落實主軸箱的設計工作，采用螺釘將該裝置安設在指定的操作工作臺上。依照當下電機對轉速和負載轉矩提出的主觀要求，可以利用深溝球軸承組裝主軸箱相關設施[5]。在同步帶的作用下，主軸箱內的主電機會將形成的力矩傳送至主軸后端，主軸前部以傳輸力矩為載體，實現和橋總成內形成制動作用的法蘭盤、十字樣傳動軸有效銜接，且設備內裝設的花鍵伸縮設施能抵消橋總成現實運轉階段因異常狀況而形成的軸向載荷，這樣便能保證設備在抵達不同橋總成設定的磨合標準要求下，最大限度的提升設備傳動過程的安穩性。

3.4 傳動系統

在具體設計階段，應考慮到以下幾點[6]：

（1）科學選用輸送帶的類型：在所有傳輸結構內，鏈、同步帶、V 帶及平帶等是常用的傳動形式。在以上傳動形式中，同步帶持有的適用性較強，使用過程中性能波動性較小，無需聯合使用潤滑劑，形成的轉矩損失也偏小。依照磨合機現實運轉過程中隊傳送力矩提出的要求與使用現場實際狀況，并參考不同傳輸皮帶所持有性能與應用條件，選用最適宜的同步傳送帶，本設備選用的是裝帶有H型梯形齒的同步傳送帶，周節距是12.7mm，依次為基礎能取得較好的傳送效果。

（2）同步帶傳送的相關測算工作：上文已經提及電機輸入轉速是600～1300r/min時，立足于實況，擬定選用齒數是28的同步帶，依照電機與主軸軸徑規劃軸內孔規格。在現實設計中，應嚴格依照過盈配合標準要求，合理設定設備加工范疇。結合當前掌握的傳動比、電機功率等參數，設定合理的測算方法與公式，進而科學篩選出傳送帶的類別。

（3）科學整頓與制造同步帶：依照同步帶所處方位合理整頓裝置的設計與安裝流程，要設計出一套針對性、創造性較強的裝置，針對現實運轉的同步帶、輸送帶，實施整改措施，維持并促進其安穩運行過程，將傳動階段扭矩損失量降到最低。

3.5 液壓泵站

將磨合機現場運行的現實需求為基準，合理規劃系統的運轉功率、壓力和流量等諸多參數，而后依照液壓設備的具體操作要求與規則，科學選用系統內控制元件，以儀表、電機泵以及控制閥等為主，針對選定的元件進行組裝、調試，保證系統在運作過程中不發生漏油等不良情況。在設計液壓泵站時，應結合橋總成所有系統現實運轉時候的油量來設定系統總流量，盡量與設備真實的運轉需求相統一[7]。對于整個系統而言，需要加油的工況較多，故而建議在泵出口位置裝設至少兩把注油槍，為注油加油過程創造便利條件。該系統設計階段還需增設安全閥，以保證液壓系統能在較長時間內維持安全、穩定的運轉狀態中，使系統操作過程更具便捷性，有益于延長電泵的使用年限。

4 結束語

在磨合機設備制作工序整體結束后，要進行持續化、批量式的磨合試驗，要保證使用性能優良，機械傳動部分及液壓系統安穩、可靠運轉。在具體設計實踐中，我們要時刻秉持節約成本、創新思路的原則，提升現存資源的利用效率，持續調整、優化設備各項性能指標，進而達成減輕設備質量與降低資金投入額度的目標。采用此方案，直接節省設備投資10萬元左右，磨合機投產至今，尚未出現任何設備故障與質量事故。

參考文獻：

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