桥总成运转试验设备的设计和实施

2013-02-23郭韦华

大众科技 2013年5期

郭韦华

（方盛车桥（柳州）有限公司，广西柳州 545006）

1 引言

公司新增加一条后桥装配生产线，桥总成装配完成后需要进行空运转试验来检查桥总成是否有问题，故需设计一台桥总成试机装置。为使减短设计制造周期和降低投资成本，公司决定自制相对简易的设备。通过简易装置，运转桥总成，达到初步检测桥总成失效模式的目的。

在汽车整车上，发动机功率通过变速箱、传动轴传递给驱动桥总成，实现降速，增大转矩后传递给车轮。汽车驱动桥总成由主减速器、桥壳、半轴及制动结构等组成，是汽车传动系的重要组成部分，其早期损坏将严重影响整车的使用寿命。驱动桥早期损坏的形式主要有：主减异响、齿轮副早期磨损、油封漏油、结合面漏油等。驱动桥总成运转试验正是模拟桥总成在整车上的状态来运转检测。通过驱动桥总成运转试验，可以检查出桥总成是否有异响、是否有异常温升、是否存在漏油、是否干涉等异常现象，将各种可能存在或发生的质量问题排除在公司内，提高产品质量，节约公司成本。

2 设计方案

2.1 试机台的设计

公司桥总成品种繁多，每种类型桥板簧中心距不同，凸缘连接面到桥壳中心也不一样。为综合考虑不同产品尺寸及试机台整体尺寸，最终选择利用在底板上开槽孔，与螺栓配合来实现电机或桥总成在试机台上的前后左右移动，以达到电机输出轴中心与桥总成凸缘中心在同一直线上。电机安装板可以在底座上左右移动，电机通过安装槽可以在安装板上前后移动，同时桥总成通过支撑架也可以实现前后左右的移动，完全满足不同桥型的需求，实现电机与桥总成的连接。（如图1）

图1 运转试机台示意图

根据整车的匹配，桥总成上板簧角度也是不一样的，造成在试机时桥总成主减凸缘面所形成的角度不一样。在试机时，则表现为从试机电机输出到最后从桥总成凸缘输入的过程中，输入输出角度不同。这样会使得传动效率降低，同时也会有传动噪音，影响到试机的结果。为解决这一问题，我们利用小型气缸结合角度定位块的方式。首先，用气缸将电机及电机底板顶起一定角度；其次，用需试验桥总成的板簧（或托板）角度所对应的角度块放入到定位槽中；最后，将气缸收回，电机放下，并用螺栓将电机底板限位，防止电机在运转试验过程中晃动。根据不同的板簧角度，选择放入对应的角度块。这样，只需准备几套角度块，就可以试验所有类型桥总成了。（如图2）

图2 运转试机台示意图

2.2 电机的选择

根据桥总成最大输出扭矩，结合试机台和桥总成主减凸缘中心高度，选择型号为Y160L-2，输出功率18.5KW的电机。自制电控柜，通过电控柜实现电机的高、中、低转速及正、反转，全面模拟整车状态下桥总成运行情况。

2.3 连接的问题

从电机输出到桥总成凸缘输入，中间的连接需要联轴器及连接法兰。

根据试机台的尺寸和桥总成凸缘高度尺寸来选择联轴器，为使得尺寸变化小的情况下不挪动电机，我们选择联轴器可以前后伸缩，适应不同产品。不同产品桥总成，主减凸缘不一样。根据凸缘连接孔大小及分布圆的不同，设计凸缘连接法兰，用螺栓螺母将凸缘及联轴器连在一起，另外一头通过键连接将电机输出轴与联轴器连在一起。（如图3、4）

图3 凸缘连接法兰

4 电机通过联轴器与主减凸缘连接

2.4 油箱的设计

桥总成试机前需往桥壳内注齿轮油，试机完成后，又需将桥壳内齿轮油放出，回流到油箱内，使齿轮油循环利用。在设计油箱时，既要考虑从桥壳放油回流到油箱的方便性，又要考虑再次使用时齿轮油的质量。

每次试机后，要将桥壳内齿轮油放出，需要设计专用回油漏斗，将流出的油引到回流管道内，再通过管道流回油箱。考虑到工人操作性及桥总成支撑面到放油孔高度，决定通过地下埋管引流方式，将回油引回油箱。由于试机后放出的油带有部分铁屑或其他杂物，所以在漏斗底部、油箱内部都考虑安放滤网。其中油箱内设置两道滤网，并结合实际铁屑等颗粒状杂物大小选择合适滤网。经过重重过滤，力求将铁屑及杂物过滤干净，保证再次抽上循环使用的齿轮油质量。