汽车驱动总成磨合机的机械设计

张 千

(郑州工业应用技术学院，河南 郑州 450121)

1 工艺要求和工艺参数

1.1 工艺要求

在本次驱动总成的磨合机设计中，主要的工艺要求包括以下几点：第一，该磨合机应与MAN系列的单级桥以及铸造桥相符合[1]；第二，该磨合机应该支持无级调速；第三，借助于手动加油装置可以进行轮边和桥包位置的加油处理；第四，该磨合机的操作应该足够简单便捷，易于更换，且润滑油可以循环使用。

1.2 工艺参数

本次磨合机设计的工艺参数如下：

表1 本次磨合机设计的工艺参数

2 磨合机的机械设计

2.1 床体设计

床体设计中，为确保良好的刚性，避免机械在受力作用下发生变形，并综合考虑实际的工艺需求，本次的床身以“T”型结构进行设计，用具备良好焊接性能的20钢板来进行主轴箱体、床身底板和油箱的整体焊接，并通过角焊法来处理钢板焊缝，保证焊接平整、均匀、无气孔、裂纹、断续情况。在完成了整体的设备焊接后，应借助于地脚螺栓将其在地面固定[2]。将独立的T型槽安装到工作台面上，以便调整工装位置。将带有变频调速功能的主电机置于内部，借助于等速同步带将力矩传输到主轴箱，以此来实现平稳可靠的传动。在完成了整体设备的安装之后，应按照机床的具体外观来为其设计和制作各个部位的防护罩，在起到机床防护作用的基础上提升其美观性。

2.2 主轴箱设计

具体设计中，主要借助于整体拼焊的形式来进行主轴箱箱体结构的制作，并通过螺钉将其固定在工作台面上，按照实际承载力矩和最高的电机转速要求，选择深沟轴承来进行主轴装配。在具体工作中，主电机可以借助于同步带将力矩传输到主轴的后端，而主轴前端则可以借助于传输力矩的合理选择来实现法兰盘的制动，以此来实现主轴和法兰盘之间的软连接[3]。在驱动总成出现异常的情况下，借助于花键伸缩结构，可以将异常所导致的轴向荷载及时消除，以此来实现安全稳定的传动效果，满足各种类型的总成磨合需求。

2.3 传动系统设计

(1)传输皮带选择。就目前的各种传输结构而言，平带传动、同步传动、链带传动和V带传动是较为典型的传动形式，而在这些传动形式中，同步带传动有着更加优越的性能和更强的适用性，该传动形式并不属于摩擦传动，而是在齿轮的带动下实现传动，所以其预紧力会小很多，传动效果也更加平稳，转矩损失更低、精确度更高、整个传动过程中并不需要做润滑处理，且不产生噪声。根据现场的实际使用条件和磨合机具体的传动力矩需求，并将各种同步带性能及其适用范围作为参考，本次设计所选择的同步带为H型梯形齿同步带，其周节矩是12.70mm。将该同步带应用到传动系统中，可让系统的传输效果达到最佳[4]。

(2)同步带传动计算。计算过程中，首先应将电机转速作为参考依据，并结合实际的要求标准来进行同步带轮型号的合理选择。以下是具体的参考标准：

综合以上标准考虑，本次选择的同步带轮型号是28H，也就是齿数是28。在带轮内孔尺寸的计算中，可以将电机轮轴直径和主轮轴直径作为依据，根据过盈配合要求来分别进行加工公差允许范围的确定。

表2 具体参考标准

通过计算和选型，最终将同步带型号确定为590H，其节线长度是1498.6mm，轮带宽度是100mm。

(3)同步带调整装置的设计和制作。调整装置应该按照同步带具体的安装位置进行设计和制作，以此来实现同步带啮合情况的调节，保障其传动的平稳性和可靠性，让力矩损失显著降低。

3 液压泵站设计

进行液压泵站的设计过程中，首先应该严格按照现场的实际应用需求和工艺节拍来进行电泵功率、额定压力和额定流量等的参数计算，然后参考具体的设计标准和原理来进行检测仪表、控制阀和电机泵等原件的合理选择，接下来对其进行科学地组装和调试，以此来保障系统的正常启动，避免漏油情况，并保障启动安全。以下是具体的设计方案：

首先，因为总成结构内共有3处加油部位，所以在具体使用中，为方便两手操作的同时性，以此来提升工作效率，可以将2把注油枪设置在油泵出口终端位置，并各自配备1条长度为3m的加油软管，这样就可以对桥包和轮边位置同时进行手动形式的加油。

其次，为满足实际的工艺节拍要求，应按照以下的参数对液压泵站进行设计：

表3 具体设计参数

最后，为了有效保障液压系统的平稳运行，并提升系统应用的便捷性，本次设计将安全溢流装置设置在液压泵站系统中，以此来保障电泵系统的持续运行，避免电源频繁开启和关闭而影响到电泵的使用寿命，同时也可以实现操作流程的进一步简化[5]。具体应用中，也可以按照系统的实际流量选择适合的油压过滤器，并将其安装在油泵进油口位置。

4 结语

本次设计的汽车驱动总成磨合机有着良好的使用性能，其机械传动系统和液压系统都可实现安全稳定地运行。在本次设计中，主要遵循的是创新和节约这2个基本原则，并对现有资源加以合理利用，以此来实现磨合机使用性能的全面改善。截至目前，该磨合机已经投入使用近1年时间，使用中并未出现任何质量或设备事故。由此可见，本次的磨合机设计十分成功。