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可見,路面作用在驅(qū)動輪上各個方向的反作用力必須通過半軸傳遞到驅(qū)動橋殼上。其中,F(xiàn)x和Fy形成彎矩,使驅(qū)動橋在垂直于車輛縱軸線的橫向平面內(nèi)彎曲; Fx不僅對半軸形成反扭矩,而且形成使驅(qū)動橋在水平面內(nèi)彎曲的彎矩。半浮動半軸中,半軸與整體橋殼之間只有一個圓錐滾子軸承。必須單獨承受軸向力,并用鎖緊螺母3使車輪緊貼內(nèi)端(否則車輪會飛出)。
半軸是實心軸,在差速器和驅(qū)動橋之間傳遞較大的扭矩。其內(nèi)端一般通過花鍵與差速器半軸齒輪連接,外端通過法蘭盤或花鍵與驅(qū)動器連接。輪殼已連接。全浮動半軸外端法蘭用螺栓與輪轂連接,輪轂由兩個圓錐滾子軸承支撐在半軸殼體上。軸承連接到車輪上以承載重量,因此對地面的沖擊力完全被車軸吸收。承受,而半軸理論上此時只承受來自發(fā)動機的扭矩。
輪轂中的兩個圓錐滾子軸承安裝方向必須能分別承受向內(nèi)和向外的軸向力,以防止輪轂和半軸在側(cè)向力作用下產(chǎn)生軸向位移。浮動半軸最突出的結(jié)構(gòu)特點是半軸外端只有一個軸承,軸承支撐輪轂。主減速器的主動齒輪、從動齒輪和差速器總成安裝在鑄鐵驅(qū)動橋殼內(nèi),其結(jié)構(gòu)型式與BJ2020后驅(qū)動橋類似。
可見半軸僅承受扭矩,三軸的彎矩通過軸承通過輪轂傳遞至橋殼。作用在主減速器從動錐齒輪上的力和彎矩均由差速器殼承受,即與半軸無關(guān)。根據(jù)橋軸和驅(qū)動輪輪轂在橋殼上的支撐形式以及橋軸受力的不同,現(xiàn)代汽車基本上采用全浮動半軸和半浮動半軸兩種形式。
設(shè)計時,首先計算從動力總成傳遞到驅(qū)動軸的扭矩并初步選擇截面類型。根據(jù)動力總成和輪轂軸承的位置安裝活動部分和固定部分。初步檢查準(zhǔn)備狀態(tài)下的傳動軸角度是否符合供應(yīng)商提供的要求。布局角度要求一般在5以內(nèi)。若不滿足,需反饋討論更換擺角較大的動關(guān)節(jié)或調(diào)整動力總成的位置角度。懸架轉(zhuǎn)向運動的DMU模型模擬實車狀態(tài),檢驗傳動軸的布置是否合理。
全浮動半軸受力情況如圖5.19(a)所示。其垂直反力2、切向反力Fx、橫向反力Fy都是路面作用在驅(qū)動輪上的反力。越野時發(fā)生飛躍等各種動作時,全浮式結(jié)構(gòu)相對堅固,結(jié)構(gòu)承載能力高,半軸和軸承不易變形或斷裂。傳動軸的最高轉(zhuǎn)速與臨界轉(zhuǎn)速的比值決定其安全系數(shù),要求安全系數(shù)大于2。
半浮動半軸受力情況如圖5.19(b)所示。其垂直反作用力J#、切向反作用力Fx'和橫向反作用力F都是路面作用在驅(qū)動輪上的反作用力,其中Fx和F,形成彎矩,使驅(qū)動橋在橫向平面內(nèi)彎曲垂直于車輛的縱軸; Fx不僅對半軸形成反扭矩,而且形成使驅(qū)動橋在水平面內(nèi)彎曲的彎矩。
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