郭韋華

（方盛車(chē)橋（柳州）有限公司，廣西 柳州 545006）

1 引言

公司新增加一條后橋裝配生產(chǎn)線，橋總成裝配完成后需要進(jìn)行空運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)來(lái)檢查橋總成是否有問(wèn)題，故需設(shè)計(jì)一臺(tái)橋總成試機(jī)裝置。為使減短設(shè)計(jì)制造周期和降低投資成本，公司決定自制相對(duì)簡(jiǎn)易的設(shè)備。通過(guò)簡(jiǎn)易裝置，運(yùn)轉(zhuǎn)橋總成，達(dá)到初步檢測(cè)橋總成失效模式的目的。

在汽車(chē)整車(chē)上，發(fā)動(dòng)機(jī)功率通過(guò)變速箱、傳動(dòng)軸傳遞給驅(qū)動(dòng)橋總成，實(shí)現(xiàn)降速，增大轉(zhuǎn)矩后傳遞給車(chē)輪。汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋總成由主減速器、橋殼、半軸及制動(dòng)結(jié)構(gòu)等組成，是汽車(chē)傳動(dòng)系的重要組成部分，其早期損壞將嚴(yán)重影響整車(chē)的使用壽命。驅(qū)動(dòng)橋早期損壞的形式主要有：主減異響、齒輪副早期磨損、油封漏油、結(jié)合面漏油等。驅(qū)動(dòng)橋總成運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)正是模擬橋總成在整車(chē)上的狀態(tài)來(lái)運(yùn)轉(zhuǎn)檢測(cè)。通過(guò)驅(qū)動(dòng)橋總成運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)，可以檢查出橋總成是否有異響、是否有異常溫升、是否存在漏油、是否干涉等異?，F(xiàn)象，將各種可能存在或發(fā)生的質(zhì)量問(wèn)題排除在公司內(nèi)，提高產(chǎn)品質(zhì)量，節(jié)約公司成本。

2 設(shè)計(jì)方案

2.1 試機(jī)臺(tái)的設(shè)計(jì)

公司橋總成品種繁多，每種類(lèi)型橋板簧中心距不同，凸緣連接面到橋殼中心也不一樣。為綜合考慮不同產(chǎn)品尺寸及試機(jī)臺(tái)整體尺寸，最終選擇利用在底板上開(kāi)槽孔，與螺栓配合來(lái)實(shí)現(xiàn)電機(jī)或橋總成在試機(jī)臺(tái)上的前后左右移動(dòng)，以達(dá)到電機(jī)輸出軸中心與橋總成凸緣中心在同一直線上。電機(jī)安裝板可以在底座上左右移動(dòng)，電機(jī)通過(guò)安裝槽可以在安裝板上前后移動(dòng)，同時(shí)橋總成通過(guò)支撐架也可以實(shí)現(xiàn)前后左右的移動(dòng)，完全滿(mǎn)足不同橋型的需求，實(shí)現(xiàn)電機(jī)與橋總成的連接。（如圖1）

圖1 運(yùn)轉(zhuǎn)試機(jī)臺(tái)示意圖

根據(jù)整車(chē)的匹配，橋總成上板簧角度也是不一樣的，造成在試機(jī)時(shí)橋總成主減凸緣面所形成的角度不一樣。在試機(jī)時(shí)，則表現(xiàn)為從試機(jī)電機(jī)輸出到最后從橋總成凸緣輸入的過(guò)程中，輸入輸出角度不同。這樣會(huì)使得傳動(dòng)效率降低，同時(shí)也會(huì)有傳動(dòng)噪音，影響到試機(jī)的結(jié)果。為解決這一問(wèn)題，我們利用小型氣缸結(jié)合角度定位塊的方式。首先，用氣缸將電機(jī)及電機(jī)底板頂起一定角度；其次，用需試驗(yàn)橋總成的板簧（或托板）角度所對(duì)應(yīng)的角度塊放入到定位槽中；最后，將氣缸收回，電機(jī)放下，并用螺栓將電機(jī)底板限位，防止電機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)過(guò)程中晃動(dòng)。根據(jù)不同的板簧角度，選擇放入對(duì)應(yīng)的角度塊。這樣，只需準(zhǔn)備幾套角度塊，就可以試驗(yàn)所有類(lèi)型橋總成了。（如圖2）

圖2 運(yùn)轉(zhuǎn)試機(jī)臺(tái)示意圖

2.2 電機(jī)的選擇

根據(jù)橋總成最大輸出扭矩，結(jié)合試機(jī)臺(tái)和橋總成主減凸緣中心高度，選擇型號(hào)為Y160L-2，輸出功率18.5KW的電機(jī)。自制電控柜，通過(guò)電控柜實(shí)現(xiàn)電機(jī)的高、中、低轉(zhuǎn)速及正、反轉(zhuǎn)，全面模擬整車(chē)狀態(tài)下橋總成運(yùn)行情況。

2.3 連接的問(wèn)題

從電機(jī)輸出到橋總成凸緣輸入，中間的連接需要聯(lián)軸器及連接法蘭。

根據(jù)試機(jī)臺(tái)的尺寸和橋總成凸緣高度尺寸來(lái)選擇聯(lián)軸器，為使得尺寸變化小的情況下不挪動(dòng)電機(jī)，我們選擇聯(lián)軸器可以前后伸縮，適應(yīng)不同產(chǎn)品。不同產(chǎn)品橋總成，主減凸緣不一樣。根據(jù)凸緣連接孔大小及分布圓的不同，設(shè)計(jì)凸緣連接法蘭，用螺栓螺母將凸緣及聯(lián)軸器連在一起，另外一頭通過(guò)鍵連接將電機(jī)輸出軸與聯(lián)軸器連在一起。（如圖3、4）

圖3 凸緣連接法蘭

4 電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器與主減凸緣連接

2.4 油箱的設(shè)計(jì)

橋總成試機(jī)前需往橋殼內(nèi)注齒輪油，試機(jī)完成后，又需將橋殼內(nèi)齒輪油放出，回流到油箱內(nèi)，使齒輪油循環(huán)利用。在設(shè)計(jì)油箱時(shí)，既要考慮從橋殼放油回流到油箱的方便性，又要考慮再次使用時(shí)齒輪油的質(zhì)量。

每次試機(jī)后，要將橋殼內(nèi)齒輪油放出，需要設(shè)計(jì)專(zhuān)用回油漏斗，將流出的油引到回流管道內(nèi)，再通過(guò)管道流回油箱。考慮到工人操作性及橋總成支撐面到放油孔高度，決定通過(guò)地下埋管引流方式，將回油引回油箱。由于試機(jī)后放出的油帶有部分鐵屑或其他雜物，所以在漏斗底部、油箱內(nèi)部都考慮安放濾網(wǎng)。其中油箱內(nèi)設(shè)置兩道濾網(wǎng)，并結(jié)合實(shí)際鐵屑等顆粒狀雜物大小選擇合適濾網(wǎng)。經(jīng)過(guò)重重過(guò)濾，力求將鐵屑及雜物過(guò)濾干凈，保證再次抽上循環(huán)使用的齒輪油質(zhì)量。

3 設(shè)備制作安裝及驗(yàn)收

設(shè)備設(shè)計(jì)完成后，在制作過(guò)程要涉及到自制件與外購(gòu)件尺寸配合及裝配的問(wèn)題。而在制作完成后，進(jìn)入設(shè)備安裝階段，又要涉及到土建等項(xiàng)目，例如回油結(jié)構(gòu)基建、油箱安裝及電氣安裝等，這些與設(shè)備后期使用相關(guān)的項(xiàng)目也是相當(dāng)重要的。

設(shè)備驗(yàn)收時(shí)，將橋總成吊裝到試機(jī)臺(tái)上，根據(jù)具體尺寸調(diào)整支撐位置，放入相應(yīng)角度塊，使橋總成與電機(jī)連接恰當(dāng)，擰緊壓緊連接螺栓。

啟動(dòng)電機(jī)，低速檔運(yùn)轉(zhuǎn)，觀察橋總成是否有晃動(dòng)。按工藝要求逐級(jí)調(diào)高轉(zhuǎn)速、反轉(zhuǎn)并檢測(cè)相應(yīng)項(xiàng)目，注意觀察橋總成各結(jié)合面是否漏油，各油封是否漏油。在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，檢查橋總成各零部件是否會(huì)干涉，主減是否有異響等等。（如圖5）

圖5 橋總成運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)

4 結(jié)束語(yǔ)

橋總成運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)設(shè)計(jì)要盡可能兼顧公司各種類(lèi)型橋總成，盡可能共用設(shè)備，以達(dá)到降低成本的要求。本臺(tái)設(shè)備在實(shí)際使用時(shí)只需通過(guò)簡(jiǎn)單的調(diào)整，就能滿(mǎn)足不同類(lèi)型橋總成的試機(jī)要求，真正符合最初設(shè)計(jì)時(shí)的要求。同時(shí)在日常工裝夾具等設(shè)計(jì)時(shí)，也需遵照共用基體，快速換模的設(shè)計(jì)理念，以達(dá)到最大限度的節(jié)約成本。

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[2]楊恩霞.機(jī)械設(shè)計(jì)[M].哈爾濱:哈爾濱工程大學(xué)出版社,2008:52.

[3]宮耀旺.汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋總成綜合試驗(yàn)臺(tái)的研究與開(kāi)發(fā)[D].吉林大學(xué),2008:1.