7C传动轴在客车设计中的妙用
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7C传动轴在客车设计中的妙用
冯慧群
(丹东黄海汽车有限责任公司)
摘要针对客车底盘传动部分的具体设计过程,分析了常用传动轴与7C传动轴的结构及性能差别,阐述了7C传动轴在解决特殊车型较短传动轴安装距时的特殊作用。
关键词:7C传动轴 9米系列公交车安装长度叉形结构
1 前言
型号为“7C”的传动轴总成(以下简称7C传动轴),因其传递扭矩不高,联接方式特殊,所以只是在工程机械中有较多的应用,在客车行业里极少见到。
但因7C传动轴有着其它种类传动轴所不具备的超短安装尺寸,所以使其在实际应用中,有着独特的地位。
下面就试用过程做下简要分析。
2 问题的提出
在2006年深圳巴士集团股份有限公司9米系列公交车招标中,黄海客车型号为DD6922S04的公交车中标。
整车配置如表1所示:
表1 DD6922S04底盘主要参数
在具体的样车设计过程中,一个棘手的问题出现了,满载工况下,变速箱输出法兰安装端面距离驱动桥输入法兰端面距离只有380㎜(如图1所示)。
因为安装长度太短,按以往设计经验,客车常用的EQ140型、EQ153型以及STEYR型传动轴都无法满足这种状态。
图1 变速箱与后桥的法兰为EQ153时的结构
3 7C传动轴的结构特点
此时,就想到了7C传动轴(见图2)。
其有别于常用传动轴的地方就在传动轴两端的安装接口,是将十字轴变形并加工成带栓孔及止口的联接轴结构。
因而从结构上节省了常用传动轴的联接法兰的空
图2 7C传动轴结构尺寸
间尺寸。
这就使其与常规传动轴相比,在保证正常传扭和滑动量的前提下,轴管长度相对可以做得更长,而传动轴总成长度可以做得更短。
而这一点恰可以解决上述问题。
下面就具体分析一下7C传动轴的应用可行性(见图3)。
图3 变速箱与后桥的法兰为叉形时结构
4 可行性分析
4.1 安装可行性分析
为了与7C传动轴相匹配,驱动桥和变速箱的法兰需改制成相对应的叉形结构。
从图3中可以看出,驱动桥的输入法兰安装距由原来的368㎜,变成了380㎜,而变速箱的输出法兰安装距则由原来的100㎜变成了120㎜。
两法兰间的安装距也由原来的380㎜变成了348㎜,虽然安装距缩小了32㎜,但并不影响传动轴安装的可行性,许昌远东传动轴有限公司生产的7C型传动轴总成最短可做到325㎜,而拉伸量仍不低于60㎜,由校核得知(见图4),传动轴的最大理论拉伸长度为362㎜,最小理论压缩长度为348㎜,所以60㎜的理论拉伸量完全满足实际要求。
另外,由校核图可以看出,传动轴实际所需的极限摆角为19.04°,而7C传动轴可达到20°,也满足要求。
图4 传动轴跳动校核图4.2 传扭可行性分析
再看看7C传动轴的承扭情况:
(1) 由变速器输出的最大扭矩为:T
tmax =T
tqmax
·i
g1
T
tmax
=760×6.9
T
tmax
=5244 N·m
T t-变速器输出最大扭矩(N·m);T tqmax-发动机最大扭矩(N·m);
i g1-变速箱一档速比
(2) 7C传动轴的最大承扭为:T smax=6000N·m
T smax-传动轴扭矩(N·m)
(3) T smax>T tmax
所以7C传动轴从理论上完全可以满足实际使用要求。
5 结束语
通过理论计算和校核,证明7C传动轴完全满足DD6922S04车的使用要求,而整车实际的运行情况也有力地证明了这一点。
由此可见,7C传动轴在解决特殊车型较短传动轴安装距时的确有着特殊作用。
值得一提的是,驱动桥、传动轴和变速箱的联接孔规格并不匹配(桥端螺纹孔:1/2”-20、传动轴栓孔:φ13.5、变速箱端螺纹孔:M12×
1.5),这就在一定程度上影响了传动轴螺栓的紧固效果。
解决类似的问题就需要同行业各总成厂家加深沟通与了解,统一标准,使制件尺寸通用化、标准化。