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可見,路面作用在驅動輪上各個方向的反作用力必須通過半軸傳遞到驅動橋殼上。其中,Fx和Fy形成彎矩,使驅動橋在垂直于車輛縱軸線的橫向平面內彎曲; Fx不僅對半軸形成反扭矩,而且形成使驅動橋在水平面內彎曲的彎矩。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使車輪緊貼內端(否則車輪會飛出)。
半軸是實心軸,在差速器和驅動橋之間傳遞較大的扭矩。其內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和向外的軸向力,以防止輪轂和半軸在側向力作用下產生軸向位移。浮動半軸最突出的結構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動橋殼內,其結構型式與BJ2020后驅動橋類似。
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。根據橋軸和驅動輪輪轂在橋殼上的支撐形式以及橋軸受力的不同,現代汽車基本上采用全浮動半軸和半浮動半軸兩種形式。
設計時,首先計算從動力總成傳遞到驅動軸的扭矩并初步選擇截面類型。根據動力總成和輪轂軸承的位置安裝活動部分和固定部分。初步檢查準備狀態下的傳動軸角度是否符合供應商提供的要求。布局角度要求一般在5以內。若不滿足,需反饋討論更換擺角較大的動關節或調整動力總成的位置角度。懸架轉向運動的DMU模型模擬實車狀態,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都是路面作用在驅動輪上的反力。越野時發生飛躍等各種動作時,全浮式結構相對堅固,結構承載能力高,半軸和軸承不易變形或斷裂。傳動軸的最高轉速與臨界轉速的比值決定其安全系數,要求安全系數大于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都是路面作用在驅動輪上的反作用力,其中Fx和F,形成彎矩,使驅動橋在橫向平面內彎曲垂直于車輛的縱軸; Fx不僅對半軸形成反扭矩,而且形成使驅動橋在水平面內彎曲的彎矩。
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