汽车驱动桥总成磨合机的机械设计研究

郭长征

摘要：汽车驱动桥总成是汽车最重要的组成要素之一，其传动机构在运行过程中要进行空载磨合，而且需要对相关工艺进行有针对性的检测，而每一种驱动桥总成无论在尺寸方面，还是在力矩方面，都会呈现出不同程度的差异，本文便以相关参数为基础，对磨合机机械的整体结构进行科学布置，就要研究机床结构、主轴箱、传动系统以及液压泵站等四个方面的机械设计，确保机械能够满足磨合过程中的相关要求。

关键词：汽车；驱动桥总成；磨合机；机械设计

中图分类号U4 文献标识码A 文章编号2095-6363（2015）12-0072-01

现阶段，很多汽车的驱动桥总成在日常使用时存在漏油、发热以及打齿等故障，这在很大程度上影响其正常使用。因此，制作一台磨合设备，用以分析事故产生原因，监控设备装配质量，是很有必要的，不仅能够最大限度的减少不合格产品向市场中流入，还能够提升产品的生产质量。在运用磨合设备的过程中，该设备能够将桥总成运行过程中出现的噪音与油温情况反映出来，从而帮助相关工作人员判断桥总成内部的齿轮、结构以及工艺的状况，并及时改进，从而改善机械的使用性能，降低机械故障的发生率，节约生产成本。

1.磨合机机械设计的相关参数与要求

本文所设计的磨合设备主要适用于MAN系列的整桥装置，包含单级桥与铸造桥在内，一共7个品种。设备的输入转速大约在每分钟600到1300转之间，在磨合过程中，可以进行无级调速，且输入转距一定要大于100Nm。本磨合设备主要运用的是自动加油装置，可以及时有效的对轮边与桥包等重要部位进行加油，且具有操作简单，更换方便等优势，设备所使用的润滑油还可以循环使用，节约成本。另外，在设计设备的过程中，板簧中心距离要控制在800到1500mm之间，桥总成的中心高度需要控制在800到1000mm之间。

2.磨合机机械设计的具体设计内容

在对磨合机机械进行设计的过程中，主要包含床体结构、主轴箱、传动系统以及液压泵站等四个方面设计内容。

2.1磨合机床体结构

磨合机的床体结构在设备整体的设计过程中是最基础的，决定了设备的运用强度与使用寿命。为了确保设备具有良好的刚性，在一定的受力情况下也不会发生变形，所以，本设备在设计过程中，以相关工艺要求为依据，将床体结构设计成“T”字形。无论底座，还是箱体，运用的材料都是20钢板，这种材料的焊接性能相对较好，可以进行整体性的拼焊，焊缝处所运用的焊接方式为角焊。在焊接过程中需要保证焊缝的平整均匀，避免出现裂纹、气孔以及断续等现象。

在完成设备的整体焊接以后，需要运用地脚螺栓将设备固定在地面上。之后将T形槽装置在设备的工作台面上，这样做的目的是为了能够随时调整工装位置。设备的主电机需要装置在设备内部，并且安装变频调速，运用等速同步带，将力矩向主轴箱中传送，在传送过程中，要保证设备的平稳性与可靠性。另外，在完成设备安装工作以后，还需要以机床为基础，对设备的各个部位制作防护罩，不仅要保证每一个部位都做到有效防护，还需要保证整体性的安全美观。

2.2磨合机主轴箱

主轴箱是磨合机的核心装置，在对其设计的过程中，其箱体的设计运用的是整体拼焊结构，通过螺钉，将设备固定在工作台面上。以当前电机转速与承载力矩的相关要求，主轴箱的装配装置需要运用深沟球轴承。主轴箱中的主电机在同步带的作用下，将其所产生的力矩输送到主轴的后方，而主轴的前方运用传输力矩，对桥总成中产生制动作用的法兰盘与“十”字形的传动轴实现软连接，设备中的花键伸缩结构，能够将桥总成运行过程中因出现异常情况而导致的轴向载荷消除，从而确保设备在满足不同桥总成磨合需求的同时，保证设备传动过程中的安全性与平稳性。

2.3磨合机传动系统

磨合机传动系统的是连接设备内部装置的重要要素，因此，在设计磨合机的过程中，传动系统也是不容忽视的。具体来讲，传动系统在设计过程中需要注意以下几方面。

首先，需要对传输皮带的类型进行选择。现阶段，在众多传输结构中，运用比较广泛的主要有V带、平带、同步带以及链等传动方式，其中，同步带传动是这几种传动方式中比较好的，具有较强的适用性，且使用过程中的性能比较稳定。同步带传动在运行过程中是依靠带齿完成传动工作的，相比于传统的单纯的摩擦传动，这种传动方式的预紧力相对较小，在传送过程中不会产生噪声，传动效果平稳可靠，而且，这种传动方式不需要润滑剂，转距的损失较低。

根据磨合机在运行过程中对传送力矩的要求，以及设备使用现场的实际情况，参考多种传输皮带类型的性能与使用条件，本设备最终选用的是H型梯形齿的同步传送带，周节距控制在12.7mm，能够在传输过程中达到最好的传输效果。

其次，需要对同步带传送进行相关计算。根据上文所述，磨合机电机的输入转速为每分钟600到1300转，所以，根据实际情况，本设备选择的是齿数为28的同步带，带轮的内孔大小可以以电机与主轴的轴径为基础进行设计，在设计过程中，需要以过盈配合要求为基础，对设备加工的公差范围进行合理确定。之后依托于当前的已知参数，如电机功率、轴中心距、传动比等，运用相应的计算方法与公式，完成对同步传动带的选型。

最后，需要对同步带进行调整与制作。以同步带实际的安装位置为基础，还要设计一套有针对性的调整装置，该装置可以对同步带齿轮的运行情况进行有效调整，确保传送过程中的平稳性与可靠性，有效减少传动过程中的力矩损失。

2.4磨合机液压泵站

在对液压泵站进行设计的过程中，首先需要以现场的实际需求为基准，将液压系统的流量、压力以及功率等相关参数确定下来，之后对照液压设备的实际要求与相关原理，对系统中的控制元件进行选择，包括控制阀、电机泵、相关仪表等，最后将这些元件组装起来，并进行调试，确保系统在真正运行的过程中没有漏油等问题。在液压泵站的实际设计中，系统流量需要以桥总成每个部位需要的油量为基础，使其满足设备运行的实际需求，在整个系统中，需要加油的地方比较多，因此，在油泵的出口处，需要装置两把以上注油枪，以保证及时加油。另外，系统中还需要装置安全溢流阀，以确保液压系统在运行过程中的安全稳定，电泵系统也可以在此基础上实现可持续运行，在让整个系统操作更加便捷的同时，还可以延长电泵的使用寿命。

3.结论

综上所述，本文所述的磨合机设备在制作完成以后，还进行了强度比较大的磨合实验，设备所表现出来的性能比较好，无论是机械传动装置，还是液压泵站系统，运行状态都比较稳定。在对驱动桥总成磨合机进行设计的过程中，需要遵循创新原则与节约原则，将现有资源充分利用起来，以实际情况为基础，不断对设备进行改善，以达到提升质量、降低成本的目的。