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        貫通驅(qū)動橋主傳動軸承的改進

        2014-04-29 00:44:03宗巖徐耘
        中國機械 2014年2期

        宗巖 徐耘

        摘要:首先闡述了軸承在傳動中的作用,根據(jù)當(dāng)前產(chǎn)品存在的問題,對現(xiàn)有貫通橋主傳動軸承進行校核計算,確定目前使用的主傳動軸承存在問題,重新選取軸承的型號并對新軸承進行校核,選用新軸承不僅提高了軸承的壽命同時還降低成本,實踐證明改進后的軸承滿足使用要求

        關(guān)鍵詞:貫通驅(qū)動橋 主傳動軸承 當(dāng)量載荷

        1.總述

        對于任何行駛的車輛,傳動系統(tǒng)是不可缺少的,一旦傳動系統(tǒng)出現(xiàn)了問題,車輛將無法行駛,作為傳動系統(tǒng)的支承件軸承起著關(guān)鍵的作用,正確的選擇軸承是車輛設(shè)計的關(guān)鍵。

        驅(qū)動貫通橋主傳動軸承在使用的過程中經(jīng)常發(fā)生損壞,造成車輛無法運行,同時軸承損壞后其支承的齒輪將失去原來的正確位置,造成齒輪的損壞,驅(qū)動橋傳動箱中許多零件均被損壞。

        2.問題的分析

        對此問題進行分析,因損壞零件數(shù)量品種多并不容易分清是那種零件損壞造成其余零件的損壞,對損壞的齒輪、軸承進行熱處理方面的晶相分析和材料分析,結(jié)果沒有發(fā)現(xiàn)問題,我們又對新進貨的零件進行尺寸和熱處理方面的檢驗,結(jié)果均符合圖紙的要求,最后確定一定是設(shè)計出現(xiàn)了問題,重新對軸承和齒輪進行校核計算,結(jié)果發(fā)現(xiàn)軸承的選型有誤。

        3.分析問題需要的技術(shù)參數(shù)見表一

        .齒輪的受力分析及計算

        4.1.主、從動圓柱斜齒輪節(jié)圓上的圓周力:

        4.2.主、從動圓柱斜齒輪節(jié)圓上的徑向力:

        4.3.主、從動圓柱斜齒輪節(jié)圓上的軸向力:

        4.4.主被動錐齒輪節(jié)圓上的圓周力:

        4.5.主動錐齒輪節(jié)圓上的徑向力:

        4.6.主動錐齒輪節(jié)圓上的軸向力:

        齒輪軸向力和徑向力的符號取值見表(二),當(dāng)車輛前進時,圓柱斜齒輪順時針旋轉(zhuǎn),錐齒輪逆時針旋轉(zhuǎn),此時徑向力的方向指向軸心,軸向力的方向由輪齒小端指向輪齒大端,軸向力使主被動齒輪的輪齒分離。

        5.C軸承和D軸承受力分析及計算(參見圖一)

        5.1.主動錐齒輪軸向和徑向力的平面內(nèi)各力扭矩和

        5.2.主動錐齒輪圓周力平面內(nèi)各力扭矩和

        5.3.作用在兩軸承間的徑向力

        兩軸承型號相同且面對面安裝,其徑向載荷:

        5.4.使用舊軸承時兩軸承的作用力

        外加軸向力:

        單個圓錐滾子軸承由徑向力引起的附加軸向力:

        軸承C所受的軸向力:

        軸承D所受的軸向力:

        軸承C的當(dāng)量載荷:

        軸承D的當(dāng)量載:

        5.5.使用新軸承時兩軸承的作用力

        單個圓錐滾子軸承由徑向力引起的附加軸向力:

        軸承C所受的軸向力:

        軸承D所受的軸向力:

        軸承C的當(dāng)量載荷:

        軸承D的當(dāng)量載荷:

        6.車輛倒車時錐齒輪的受力分析及計算(參見圖二)

        車輛倒車時,圓柱斜齒輪逆時針旋轉(zhuǎn),錐齒輪順時針旋轉(zhuǎn),此時徑向力的方向指向軸心,軸向力的方向由輪齒大端指向輪齒小端,軸向力使主被動齒輪的輪齒嚙合更緊

        理計算出采用新老軸承的時軸承的當(dāng)量載荷,計算結(jié)果匯總?cè)缦卤恚?/p>

        圖(一) 圖(二)

        正車及倒車軸承當(dāng)量載荷的匯總見表三

        7.結(jié)論

        通過對改進前后軸承的校核計算,得知原來采用的軸承的軸向系數(shù)太大,從而增加了更大的額外軸向載荷,使軸承的總動負(fù)荷增加,軸承壽命減少,使軸承在沒有達到壽命的時間損壞.通過重新選型,軸承損壞的問題得以解決,同時更改后的軸承比原來軸承的額定動負(fù)荷減少,但軸承的壽命卻增加4倍多。

        在沒有更改之前,軸承的平均壽命在3~6個月即被損壞,更改后的軸承目前已使用一年還沒有損壞,此設(shè)計更改在沒有其它結(jié)構(gòu)更改的情況下直接更換軸承,即解決了質(zhì)量問題又降低了成本。

        參考文獻:

        [1]劉澤九 滾動.軸承應(yīng)用手冊 機械工業(yè)出版社,2006

        [2]劉惟信.汽車車橋設(shè)計.清華大學(xué)出版社,2003

        [3]格利森錐齒輪技術(shù)資料.機械工業(yè)出版社,1984.北京齒輪廠翻譯

        [4]張展 實用齒輪設(shè)計計算手冊 機械工業(yè)出版社,2011

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