劉艷萍，林方軍，張凱

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驅(qū)動(dòng)橋位于汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的末端，主要有主減速器、差速器、半軸和驅(qū)動(dòng)橋殼等組成[1]，其中雙級(jí)減速驅(qū)動(dòng)橋還帶有輪邊減速器。每根驅(qū)動(dòng)橋大約裝配有200種零部件，要滿足驅(qū)動(dòng)橋的使用功能，所有零部件必須按要求準(zhǔn)確無(wú)誤地裝配到總成上。但在設(shè)計(jì)過(guò)程中難免出現(xiàn)考慮不周的地方，發(fā)生空間不足或與整車干涉的情況。

調(diào)整臂與橋殼的間隙

由于制動(dòng)器規(guī)格的限制，調(diào)整臂在布置時(shí)一般距離橋殼較近，制動(dòng)時(shí)很容易產(chǎn)生調(diào)整臂與橋殼干涉的情況，導(dǎo)致制動(dòng)力矩降低，影響整車的安全性能。凡是涉及安全性能，均不允許發(fā)生，所以在車橋設(shè)計(jì)時(shí)一定要校核氣室推桿最大行程狀態(tài)下的調(diào)整臂與橋殼的間隙。

橋殼及其附件（下支架、鋼板彈簧座）有鑄造和沖壓焊接結(jié)構(gòu)，難免有制造誤差，再加上焊接橋殼附件時(shí)的焊接變形，可能導(dǎo)致實(shí)際間隙比理論間隙更小，設(shè)計(jì)時(shí)一般要預(yù)留最少10mm的間隙。如間隙太小，可通過(guò)增大氣室角度、抬高氣室或把氣室布置在橋的上方來(lái)解決。氣室及調(diào)整臂位置如圖1所示。

圖1 氣室及調(diào)整臂位置

除此之外，如果氣室布置在橋殼后蓋側(cè)，還需校核調(diào)整臂與后蓋的間隙，特別是氣室中心距較小時(shí)，否則會(huì)出現(xiàn)調(diào)整臂殼體與橋殼后蓋干涉或裝配困難，設(shè)計(jì)時(shí)一般調(diào)整臂與后蓋的間隙預(yù)留最少10mm。

制動(dòng)器防塵罩與鋼板彈簧座的間隙

制動(dòng)系統(tǒng)剛度越好，調(diào)整臂的間隙越準(zhǔn)確，制動(dòng)效果越好[2]?，F(xiàn)在很多主機(jī)廠為提高制動(dòng)性能，普遍采用的措施是在原橋型的基礎(chǔ)上加寬制動(dòng)器，由此引起制動(dòng)器防塵罩與鋼板彈簧座的間隙變小或直接干涉，所以在車橋總成布置時(shí)要校核此處的間隙，制動(dòng)器防塵罩與鋼板彈簧座的位置如圖2所示。

圖2 制動(dòng)器防塵罩與鋼板彈簧座的位置

一旦出現(xiàn)干涉，可在滿足強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《道路車輛外廓尺寸、軸荷及質(zhì)量限值》的前提下增加車橋的輪距或優(yōu)化鋼板彈簧座結(jié)構(gòu)，避免干涉的發(fā)生。

鋼板彈簧座與鋼板彈簧的間隙

鋼板彈簧作為中重型貨車懸架中主要的機(jī)構(gòu)[3]，在使用過(guò)程中易發(fā)生與鋼板彈簧座的干涉現(xiàn)象。整車裝配時(shí)，鋼板彈簧插入鋼板彈簧座空間內(nèi)，設(shè)計(jì)時(shí)要注意插入板簧內(nèi)的片數(shù)，也就是插入的高度，要預(yù)留一定的間隙，間隙預(yù)留最少一片板簧的厚度。除此之外，還要注意鋼板彈簧座的偏置方向，一般中橋的鋼板彈簧座要朝車頭方向偏，后橋的朝車尾方向偏，讓出一定的運(yùn)動(dòng)距離，防止板簧與鋼板彈簧座產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)干涉。因?yàn)榘寤傻某跏紶顟B(tài)帶有彈性弧高，在一定的負(fù)荷作用下，板簧變平，由弧形變成水平。從縱向來(lái)觀測(cè)板簧距離板簧座的距離變小，如偏置的方向相反或正中布置，很容易產(chǎn)生干涉情況。

從動(dòng)錐齒輪與主錐導(dǎo)向軸承座的間隙

目前驅(qū)動(dòng)橋的主減速器齒輪一般采用螺旋錐齒輪或雙曲線錐齒輪，螺旋錐齒輪的主動(dòng)輪和從動(dòng)輪軸線垂直相交，而雙曲線錐齒輪的主動(dòng)輪和從動(dòng)輪的軸線垂直不相交，帶有偏置。另外，螺旋錐齒輪的主動(dòng)輪不帶導(dǎo)向軸承，而雙曲線齒輪的主動(dòng)輪帶導(dǎo)向軸承。由于主減速器速比的不同，錐齒輪的安裝距也不一樣，速比越大安裝距越小，速比越小安裝距越大。當(dāng)匹配大速比時(shí)，主錐的位置一般不變，由于安裝距小，從動(dòng)錐齒輪的安裝位置距離導(dǎo)向軸承座較近，極易導(dǎo)致二者干涉。因此在設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)橋主減速器時(shí)一定要校核此位置的間隙，確保間隙最少5mm。雙曲線錐齒輪從動(dòng)輪與主錐導(dǎo)向軸承座位置如圖3所示。

圖3 雙曲線錐齒輪從動(dòng)輪與主錐導(dǎo)向軸承座位置

氣室位置及中心距的布置

在驅(qū)動(dòng)橋總成中，氣室布置的位置可以有很多種選擇，可以在主減速器側(cè)，也可以在后蓋側(cè)，也可以在橋殼的上方。

根據(jù)驅(qū)動(dòng)橋使用車型的不同，可以分為以下幾類：

（1）牽引、載貨車 中橋的氣室一般布置在主減速器側(cè)，后橋的氣室一般在后蓋側(cè)并且不能抬高，更不能布置在橋殼上方。因?yàn)檎囋诖松戏讲贾糜袪恳白?，?huì)引起運(yùn)動(dòng)干涉。

（2）自卸車 中橋氣室一般布置在主減速器側(cè)或橋殼上方，后橋氣室一般在后蓋側(cè)并且抬高布置或在橋殼上方，因?yàn)樽孕盾囆敦洉r(shí)一般靠近堆場(chǎng)，后橋的氣室極易被貨物磕碰，所以抬高布置。另外當(dāng)氣室抬高時(shí)，一定要注意氣室中心距的布置，盡量縮小氣室中心距，因車橋在整車上會(huì)有一定量的左右竄動(dòng)及上下跳動(dòng)，易引起氣室與車架運(yùn)動(dòng)干涉。

氣室推桿長(zhǎng)度的確定

設(shè)計(jì)氣室時(shí)，除氣室規(guī)格、氣管接頭位置外，還有一個(gè)重要的參數(shù)就是氣室推桿的初始長(zhǎng)度。根據(jù)氣室的靜態(tài)特性曲線圖，在推桿行程0～20mm時(shí)，制動(dòng)力由大逐漸變小，在此行程范圍內(nèi)，只是為了消除制動(dòng)間隙，并未參與制動(dòng)；在推桿行程20～40mm時(shí)，輸出的制動(dòng)力是穩(wěn)定狀態(tài)，計(jì)算制動(dòng)力矩時(shí)采用的也是此狀態(tài)下的制動(dòng)力。

調(diào)整臂與氣室推桿夾角不同，制動(dòng)效果和制動(dòng)力矩也不相同，調(diào)整臂與氣室推桿夾角如圖4所示。為達(dá)到穩(wěn)定的制動(dòng)效果以及理想的制動(dòng)力矩，理論上在制動(dòng)過(guò)程中，當(dāng)調(diào)整臂與氣室推桿夾角在90°時(shí)，推桿的制動(dòng)力最大，產(chǎn)生的制動(dòng)力矩也最大；再根據(jù)氣室特性曲線反推得到氣室推桿的初始長(zhǎng)度，一般按夾角90°時(shí)的推桿長(zhǎng)度減25～30mm來(lái)確定推桿的初始長(zhǎng)度。如推桿初始長(zhǎng)度校核不準(zhǔn)，加長(zhǎng)或縮短，氣室在達(dá)到最大制動(dòng)力時(shí)，調(diào)整臂與氣室推桿的夾角將成為銳角或鈍角，制動(dòng)力會(huì)產(chǎn)生分力，制動(dòng)器將不能產(chǎn)生最大的制動(dòng)力矩。

圖4 調(diào)整臂與氣室推桿夾角位置

除此之外，還需注意當(dāng)氣室推桿達(dá)到最大行程時(shí)，校核氣室連接叉與調(diào)整臂的位置關(guān)系，以免出現(xiàn)干涉情況，否則氣室推桿會(huì)被頂彎或斷裂。

結(jié)語(yǔ)

針對(duì)重型貨車驅(qū)動(dòng)橋總成設(shè)計(jì)過(guò)程中需注意的幾個(gè)問題，從調(diào)整臂與橋殼的間隙、制動(dòng)器防塵罩與鋼板彈簧座的間隙、鋼板彈簧座與鋼板彈簧的間隙、從動(dòng)錐齒輪與主錐導(dǎo)向軸承座的間隙、氣室位置及中心距的布置、氣室推桿長(zhǎng)度六個(gè)方面闡述設(shè)計(jì)過(guò)程中的注意事項(xiàng)，有效防止車橋使用過(guò)程中的干涉及強(qiáng)度不足等問題的發(fā)生。