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半軸是變速箱減速器與驅(qū)動輪之間傳遞扭矩的軸。其內(nèi)、外端各有一個萬向節(jié)(U/JOINT),通過萬向節(jié)上的花鍵與減速機齒輪和輪轂軸承內(nèi)圈相連。根據(jù)驅(qū)動橋的結(jié)構(gòu)不同,半軸結(jié)構(gòu)也有所不同。非分離式驅(qū)動橋中的半軸為剛性整軸;傳動軸最高轉(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。
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。外觀上可以區(qū)分全浮式和半浮式。輪轂上可以看到兩圈固定螺栓。外圈與襯套法蘭連接,內(nèi)圈與驅(qū)動軸連接。
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。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)。
驅(qū)動軸的運動部分與動力總成的輸出端相匹配,固定部分與輪轂軸承相匹配。汽車行駛過程中,要求傳動軸能夠在最大角度范圍內(nèi)偏轉(zhuǎn)任意角度。在偏轉(zhuǎn)過程中,驅(qū)動軸將動力從動力總成不間斷地傳遞到車輪。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。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。
由于傳動軸是高速旋轉(zhuǎn)部件,在各種情況下其與周邊運動部件的間隙不得小于10mm。這種兩端只承受扭矩,不承受其他力矩的半軸稱為全浮動半軸。半軸套左右兩側(cè)各有一個半軸。半軸外端裝有半軸軸承和油封。因此,在拆卸半軸時,必須抬起車身,將半軸從后驅(qū)動橋套中拉出。由于其中一個軸承的支撐剛度較差,該半軸除了承受扭矩外,還要承受車輪與路面之間的垂直力、驅(qū)動力、側(cè)向力等產(chǎn)生的彎矩。
半軸套上裝有通氣裝置和軟管,防止驅(qū)動橋殼內(nèi)壓力過大而導(dǎo)致潤滑油泄漏。因此,在差速器行星錐齒輪軸中部設(shè)有浮動套推力塊1,以防止車輪受到向內(nèi)側(cè)向力時半軸向內(nèi)移動。因此,一般來說,全浮動半軸中半軸承上的受力要簡單得多。兩個圓錐滾子軸承組分別承受向外和向內(nèi)的軸向力,以穩(wěn)定車輪。
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