汽车驱动桥总成磨合机机械设计分析

张江红

摘 要：驱动桥是汽车的重要构成要素，在现实运转阶段传动机构一定要经历空载磨合过程，并要有目的性的监测有关工艺。对于不同类型的汽车驱动桥总成来说，其在转矩与尺寸指标上会存在一定差异。故而，做好汽车驱动桥总成磨合机机械设计工作具有很大现实意义。本文首先介绍驱动桥的构成与作用，其次以有关参数条件为基础，科学设计磨合机机械整体构造，侧重点是箱体测试台、液压泵、机床及主轴箱等系统上。

关键词：汽车 驱动桥总成 磨合机 机械设计

既往统计资料显示，很多汽车驱动桥总成经较长时间使用后，会滋生出发烫、漏油与打齿等问题，对车辆正常行驶过程形成一定干扰。故而，设计一个运行安全有效的运行装置即磨合设施，用于检测诱发驱动桥总成运行阶段出现故障的成因，具有很大现实意义，一方面能阻断不达标汽车零部件流通至汽车市场内，另一方面也有益于整体提升产品质量。磨合设施运转阶段，能精确的呈现出轴组件运转态势，显示噪音、油温等指标，协助作业人员更精确的判断桥总成内部装配状况，为优化齿轮结构的安装工艺流程提供更可靠凭据，促进零件性能改进过程，降低故障率，压缩汽车生产成本。

1 驱动桥

前置后驱车辆的驱动器，也俗称之为叫做后桥，其功能主要是将发动机通过传动系传递过来的驱动力按需求传递至驱动轮。驱动器及其关联部件主要由上/下摆臂联结总成、减速器、传动轴、制动器及支承轴总成等构成。桥壳内部贯穿着半轴，半轴和差速器相互衔接。驱动桥的功能可以做出如下概述[1]：一是基于较适宜的减速比，能同步提升汽车自体动力性与经济性;二是能够形成可以差速作用，借此方式保证汽车调整方向或行驶于凹凸路面上时，轮胎少出现或不出现拖滑现象;和水平地面之间形成的缝隙较大，能确保汽车有较高的通行性;四是有减重功能，进而降低汽车自体重量。

2 磨合机机械设计参数及要求

本文选择MAN系行车装置内的全桥装置内设的磨合设备为研究对象加以分析，其总计包括7个类别，浇铸桥及单级桥占据着主导地位。设备的输入转速，多数情况下将其设定为600～1300r/min。磨合全过程均能实现无级化调速，输入扭矩在以上过程中占据主导地位，要求其务必>100nm。该类磨合设备一般会装设智能加油装置，能作为加油装备及时为轮边与桥包运转过程供油，实际操作流程相对较简单，为调换操作创造较大便利性，针对设备润滑油能反复使用，有益于减少资金投入量。此外，在规划设计设备时，還需维持板簧的中心间距为800～1500mm内，轴中心高程以800～1000mm为宜[2]。

3 磨合机机械的主要设计内容与方法

3.1 试验台箱体

多采用驱动桥壳落实试验台架的设计任务。具体设计阶段在研磨台箱体两端部依次加工制造4个规格为1M8的螺纹孔，通过10. 9级M8内六角螺栓和连接轴、研磨台箱体之间构建衔接关系，而后经滚动轴承与连接轴、轴承支架实现连接[3]。在以上设计过程中，还需考虑到主减速器在高速率研磨过程中形成的热量，为规避轴承被烧损的问题，建议主减速器运转过程中把适量齿轮油添加到试验箱内，一定要附带一个加油的装置，故而要求于某个连接轴上开设一个加油孔，为研磨阶段朝向试验台箱内注入齿轮油创造便利条件。欲要把主减速器有效稳固于相应试验台箱体上，就需于对应箱体上开设一定位销孔，而后将定位销设于该销孔内。

因箱体和支撑架是连接固定在一起的，建议于支架轴承固定处设计一个位置益于固定的销套管。为确保支撑架有较强的能力承载箱体及主减速器构件自体重量与试验研究阶段形成的冲击力，要求将厚度为16mm的钢板分别焊接于支撑架体的两端，作用是提升支撑架的强度。利用螺栓衔接的形式连接支撑架与底座设施，焊接侧板和与其相配套的主板。为保证支撑架的加工制造效果，一定要将加工时机设定于框架焊接工序结束后，并严格调控轴承档配合方位的规格大小。

3.2 床体结构

机床结构是磨合机设备设计的重要基础，床身结构关系着设备强度高低、使用年限长短。为更有效的提升设备强度值，即便是处于受力状态下形体也不发生显著改变，就要求实践中一定要严格依照相关工艺标准要求，力争将其设计为T形盒状。选用20钢板制作加工箱体与底座，该类材料持有较高的焊接性能，能取得整体性的拼装焊接效果，针对焊缝处，推荐采用角焊形式进行焊接处理[4]。具体焊接时，一定要保证焊缝表面凭证、顺滑、均匀，规避形成裂纹、气孔、断续等质量问题。

在机床设备焊接整体结束后，要使用地脚螺栓将其稳固在指定地面上。把T型槽安设于设备工作台适当部位，为后期动态调整工装所处方位创造便利条件。主电机要装设在机床内部，并科学规划设计变频调速，以等速同步带为支撑，顺利的把设备转矩整合至主轴箱中，在以上传送全过程均要维持设备的安稳性。此外，在机床设备安装后期，应立足于机床的现实条件状况，把防护罩加装于适当部位，一方面确保设备各部位均得到有效维护，另一方面也有益于改善整体美观性。

3.3 主轴箱

主轴箱是磨合剂的核心装置之一，基于整体焊接结构落实主轴箱的设计工作，采用螺钉将该装置安设在指定的操作工作台上。依照当下电机对转速和负载转矩提出的主观要求，可以利用深沟球轴承组装主轴箱相关设施[5]。在同步带的作用下，主轴箱内的主电机会将形成的力矩传送至主轴后端，主轴前部以传输力矩为载体，实现和桥总成内形成制动作用的法兰盘、十字样传动轴有效衔接，且设备内装设的花键伸缩设施能抵消桥总成现实运转阶段因异常状况而形成的轴向载荷，这样便能保证设备在抵达不同桥总成设定的磨合标准要求下，最大限度的提升设备传动过程的安稳性。

3.4 传动系统

在具体设计阶段，应考虑到以下几点[6]：

（1）科学选用输送带的类型：在所有传输结构内，链、同步带、V 带及平带等是常用的传动形式。在以上传动形式中，同步带持有的适用性较强，使用过程中性能波动性较小，无需联合使用润滑剂，形成的转矩损失也偏小。依照磨合机现实运转过程中队传送力矩提出的要求与使用现场实际状况，并参考不同传输皮带所持有性能与应用条件，选用最适宜的同步传送带，本设备选用的是装带有H型梯形齿的同步传送带，周节距是12.7mm，依次为基础能取得较好的传送效果。

（2）同步带传送的相关测算工作：上文已经提及电机输入转速是600～1300r/min时，立足于实况，拟定选用齿数是28的同步带，依照电机与主轴轴径规划轴内孔规格。在现实设计中，应严格依照过盈配合标准要求，合理设定设备加工范畴。结合当前掌握的传动比、电机功率等参数，设定合理的测算方法与公式，进而科学筛选出传送带的类别。

（3）科学整顿与制造同步带：依照同步带所处方位合理整顿装置的设计与安装流程，要设计出一套针对性、创造性较强的装置，针对现实运转的同步带、输送带，实施整改措施，维持并促进其安稳运行过程，将传动阶段扭矩损失量降到最低。

3.5 液压泵站

将磨合机现场运行的现实需求为基准，合理规划系统的运转功率、压力和流量等诸多参数，而后依照液压设备的具体操作要求与规则，科学选用系统内控制元件，以仪表、电机泵以及控制阀等为主，针对选定的元件进行组装、调试，保证系统在运作过程中不发生漏油等不良情况。在设计液压泵站时，应结合桥总成所有系统现实运转时候的油量来设定系统总流量，尽量与设备真实的运转需求相统一[7]。对于整个系统而言，需要加油的工况较多，故而建议在泵出口位置装设至少两把注油枪，为注油加油过程创造便利条件。该系统设计阶段还需增设安全阀，以保证液压系统能在较长时间内维持安全、稳定的运转状态中，使系统操作过程更具便捷性，有益于延长电泵的使用年限。

4 结束语

在磨合机设备制作工序整体结束后，要进行持续化、批量式的磨合试验，要保证使用性能优良，机械传动部分及液压系统安稳、可靠运转。在具体设计实践中，我们要时刻秉持节约成本、创新思路的原则，提升现存资源的利用效率，持续调整、优化设备各项性能指标，进而达成减轻设备质量与降低资金投入额度的目标。采用此方案，直接节省设备投资10万元左右，磨合机投产至今，尚未出现任何设备故障与质量事故。

参考文献：

[1]方喜峰，程齐，王书春，等.变型设计策略在汽车检具设计中的应用研究[J].组合机床与自动化加工技术，2020，42（04）：83-87.

[2]伍锡贵.UG软件在机械设计中的应用研究[J].现代商贸工业，2020，41（08）：213-214.

[3]王水澄，岳建锋.汽车無线充电机械臂设计优化[J].中国科技信息，2020，74（02）：96-97.

[4]景大鹏.新型机械设计理论在汽车工程中的运用研究[J].内燃机与配件，2020，47（01）：255-256.

[5]侯泽鑫.汽车电子机械制动系统设计与研究[J].湖北农机化，2019，14（24）：160-161.

[6]程迪，慎超伦.制动阀均脂磨合机在104分配阀检修过程中的实践及应用[J].郑州铁路职业技术学院学报，2018，30（01）：14-16.

[7]熊文，陈波，李渊，陈曦，等.与轮对轴承磨合机联用的轴承故障声学诊断系统[J].铁道机车车辆，2015，35（02）：97-101.