CN102490551B - 一种半浮式驱动桥结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车驱动桥结构，尤其是公开了一种半浮式汽车驱动桥结构，属于汽车生产制造技术领域。提供一种能有效的降低轴承在驱动桥运行过程产生偏磨形象，从而较大程度的延长中小型汽车使用寿命的半浮式驱动桥结构。所述驱动桥结构包括分别装设在桥壳两侧的半轴套管和安装在半轴套管自由端的连接盘，每件连接盘上都设置有半轴轴承座，每个半轴轴承座的回转中心线均垂直于该连接盘的外端面，半轴轴承座的回转中心线在所述半浮式驱动桥的两端呈八字型的布置，从而使每件连接盘的外端面向外倾斜的与所述半轴套管轴向中心线相交。

Description

一种半浮式驱动桥结构

技术领域

本发明涉及一种驱动桥结构，尤其是涉及一种半浮式驱动桥结构，属于汽车生产制造技术领域。

背景技术

半浮式汽车驱动桥是一种整体式驱动桥，也是一种广泛应用于交叉型乘用车、轻型客货车以及越野车的驱动桥。与广泛应用于大型客货车的全浮式驱动桥相比，半浮式驱动桥具有结构更简单，部件更少，制造和装配更容易，生产制造成本更低等优点。由于其在车轮轮辋布置安装上的便捷性，半浮式驱动桥在轻载荷汽车上得到大量应用。

半浮式汽车驱动桥的半轴，在运行中要承受两种载荷，一种是来自传动轴通过主减速器传递过来的转矩，并通过半轴传递到车轮；另一种是来自车身及车身承载的重力F通过弹簧和桥壳传递过来的弯矩，该弯矩使半浮式驱动桥的半轴处于半轴轴承和半轴盘部之间这一段承受了较大的交变剪切力，从而使半浮式驱动桥的承载能力远不如全浮式驱动桥。

此外的另一个重要影响是，由于桥壳的半轴套管在承受车身载荷的时候会发生弯曲变形，使得处于半浮式驱动桥桥壳两端的连接盘的外端面相对于车身产生了一个向内倾斜的角度，这也就使安装在连接盘中的半轴轴承，其回转中心线不再与圆弧齿轮的回转轴线一致。再加上车轮垂直向上的反作力通过半轴盘部传递到轴承，轴承受到一个向上的弯矩，从而使半轴轴承内外圈之间产生一个额外的偏斜。在长时间的工作中，轴承因为以上原因而很容易产生偏磨。据统计，因为偏磨导致的半轴轴承异响和失效，占据了半浮式驱动桥故障的很大成分。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种能有效的降低轴承在驱动桥运行过程产生偏磨形象，从而较大程度的延长中小型汽车使用寿命的半浮式驱动桥结构。

为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种半浮式驱动桥结构，包括分别装设在桥壳两侧的半轴套管和安装在半轴套管自由端的连接盘，每件连接盘上都设置有半轴轴承座，每个半轴轴承座的回转中心线均垂直于该连接盘的外端面，半轴轴承座的回转中心线在所述半浮式驱动桥的两端呈八字型的布置，从而使每件连接盘的外端面向外倾斜的与所述半轴套管轴向中心线相交，连接盘上还设置有半轴套管安装孔，连接盘通过半轴套管安装孔安装在半轴套管的自由端；在半轴套管安装孔与半轴轴承座之间具有一个分界面，回转中心线与该分界面相交的交点A的水平位置低于半轴套管安装孔的轴向中心线与该分界面相交的交点A′的水平位置。

进一步的是，所述回转中心线与半轴套管轴向中心线相交，其交角不大于0.3°。

上述方案的优选方式是：所述交角为0.3°。

进一步的是，交点A的水平位置比交点A′的水平位置低0.8～1.5㎜。

上述方案的优选方式是：交点A的水平位置比交点A′的水平位置低1.0㎜。

进一步的是，所述分界面位于半轴套管安装孔的末端，在该分界面与半轴轴承座之间还设置有半轴油封座，半轴油封座的轴向中心线与半轴轴承座轴向中心线共线。

本发明的有益效果是：根据背景资料的统计，中轻型汽车在运行过程中，半浮式驱动桥的半轴轴承产生偏磨失效的主要原因之一是：驱动桥承受荷载后发生变形，从而使半轴轴承的内外圈之间产生一个额外的偏斜造成的。为了克服因驱动桥的半轴和半轴套管承受荷载发生变形而产生的连接盘外端面偏斜，本发明通过将连接盘上安装半轴轴承的半轴轴承座的回转中心线，由原来的与半轴套管中心线共线改为呈八字型布置，从而使半轴轴承在承受荷载前具有一个预先的反方向倾斜，该反方向倾斜正好与驱动桥承受荷载半轴套管发生变形后产生的正方向倾斜相抵消，进而降低甚至消除了在驱动桥承受荷载半轴套管产生偏斜而出现半轴轴承偏磨形象的情况，从而较大程度的延长了中小型汽车的使用寿命。

附图说明

图1为本发明一种半浮式驱动桥结构的三维视图；

图2为本发明一种半浮式驱动桥结构的主视图；

图3为本发明涉及到的连接盘的结构剖视图。

图中标记为：桥壳1、半轴套管2、半轴套管轴向中心线21、半轴22、连接盘3、半轴轴承座31、回转中心线311、外端面32、半轴套管安装孔33、轴向中心线331、分界面34、半轴油封座35、半轴轴承4、半轴圆弧齿轮5。

具体实施方式

如图1、图2以及图3所示是本发明提供的一种能有效的降低轴承在驱动桥运行过程产生偏磨形象，从而较大程度的延长中小型汽车使用寿命的半浮式驱动桥结构。所述驱动桥结构包括分别装设在桥壳1两侧的半轴套管2和安装在半轴套管2自由端的连接盘3，每件连接盘3上都设置有半轴轴承座31，每个半轴轴承座31的回转中心线311均垂直于该连接盘3的外端面32，半轴轴承座31的回转中心线311在所述半浮式驱动桥的两端呈八字型的布置，从而使每件连接盘3的外端面32向外倾斜的与所述半轴套管轴向中心线21相交。根据背景资料的统计，轻型汽车在运行过程中，半浮式驱动桥的半轴轴承4产生偏磨失效的主要原因是：驱动桥承受荷载后发生变形，从而使半轴轴承4的内外圈之间产生一个额外的偏斜造成的。为了克服因驱动桥的半轴22和半轴套管2承受荷载发生变形而产生的连接盘3的外端面32偏斜，本发明通过将连接盘3上安装半轴轴承4的半轴轴承座31的回转中心线311，由原来的与半轴套管中心线21共线改为呈八字型布置，从而使半轴轴承4以及连接盘3的外端面32在承受荷载前具有一个预先的反方向倾斜，该反方向倾斜正好与驱动桥承受荷载半轴套管2发生变形后产生的正方向倾斜相抵消，进而降低甚至消除在驱动桥承受荷载半轴套管2产生偏斜而出现半轴轴承4偏磨形象的情况，从而较大程度的延长了中小型汽车使用寿命。因回转中心线311与连接盘3的外端面32垂直，在回转中心线311在驱动桥两端呈八字型布置后，外端面32相应的与半轴套管中心线21向外倾斜的相交。当驱动桥承受荷载半轴套管2发生变形，即半轴套管2的端部向上翘而带动该端部的端面向内倾斜时，自然的使连接盘3的外端面31由外向内收回倾斜面，达到抵消变形的目的。

在将连接盘3组装到驱动桥的半轴套管2的两端以后，连接盘上的半轴轴承座31的回转中心线311自然与半轴套管中心线21相交，同时也会产生一个交角a。根据计算以及中轻型汽车承受荷载后产生变形的统计，在汽车承受最大荷载时，半轴套管2产生的上翘变形带动连接盘3的外端面32产生的向内倾斜角度最大为0.3°，承受的荷载越小，产生的倾斜角度越小，所以本发明预设的回转中心线311与半轴套管中心线21相交的交角a为不大于0.3°。同时汽车在承受最大荷载时产生的摩擦磨损也最大。为了保证汽车在承受最大荷载时不产生半轴轴承偏磨，该交角a优选为0.3°。从上面的结构可知，半轴套管中心线21自然也是驱动桥的轴向中心线。

根据现场统计、理论计算和实验结论可知，在驱动桥承受荷载半轴套管2产生变形时，不仅会使半轴套管2“上翘”而使得连接盘3的外端面31向内偏转，同时也会使连接盘3在半轴轴承4处的中心点相对于安装在驱动桥桥壳1内的半轴圆弧齿轮5的回转中心向上偏移。这个偏移会使安装在半轴套管2内的半轴22在工作时端部承受的剪切力增加，进而使半轴轴承4受额外的载荷，这也是造成半轴轴承4摩擦磨损大的另一个重要原因。根据连接盘3是通过设置在连接盘3上的半轴套管安装孔33与半轴套管2进行连接的结构特点，以及上述在驱动桥承受荷载后在半轴轴承4处具有一个向上的偏移的状况，本发明在半轴套管安装孔33与半轴轴承座31之间设置了一个分界面34，预先使回转中心线311与该分界面34相交的交点A的水平位置低于半轴套管安装孔33的轴向中心线331与该分界面34相交的交点A′的水平位置。这样便可以有效的减小甚至抵消上述的偏移现象，从而进一步的减轻半轴轴承4的偏磨现象，提高半轴轴承4的使用受寿。同样的，从上述的结构可知，由于连接盘3是通过半轴套管安装孔33安装到半轴套管2上的，所以半轴套管安装孔33的轴向中心线331与半轴套管2的轴向中心线共线。

上述偏移的偏移量可以通过驱动桥垂直弯曲刚性试验的数据来表达。参照大量半浮式驱动桥垂直弯曲刚性试验的试验统计数据，前述的向上偏移量一般都在0.8～1.5㎜左右。所以本发明预设使交点A的水平位置低于交点A′的水平位置的偏移量为0.8～1.5㎜。所述偏移量在极大值和极小值时，半轴22施加给半轴轴承4的剪切力都会增加较大，为此本发明预设的所述偏移量的优选值为1.0㎜，从而使汽车在运行时，由半轴22施加给半轴轴承4的剪切力为最小。

在驱动桥运行过程中，由于对回转中心线311预设了倾斜，为减小这种预热倾斜造成的半轴22对半轴油封6的摩擦磨损，根据现有技术中半轴油封6设置在连接盘3上的结构特点，将所述分界面34设置在半轴套管安装孔33的末端，将半轴油封座35设置在分界面34与半轴轴承座31之间，同时将半轴油封座35的轴向中心线与半轴轴承座31的回转中心线311共线。这样，便可以有效的减小半轴22对半轴油封6的摩擦磨损。

Claims (5)

1.一种半浮式驱动桥结构，包括分别装设在桥壳（1）两侧的半轴套管（2）和安装在半轴套管（2）自由端的连接盘（3），每件连接盘（3）上都设置有半轴轴承座（31），每个半轴轴承座的回转中心线（311）均垂直于该连接盘（3）的外端面（32），半轴轴承座（31）的回转中心线（311）在所述半浮式驱动桥的两端呈八字型的布置，从而使每件连接盘（3）的外端面（32）向外倾斜的与所述半轴套管轴向中心线（21）相交，其特征在于：连接盘（3）上还设置有半轴套管安装孔（33），连接盘（3）通过半轴套管安装孔（33）安装在半轴套管（2）的自由端；在半轴套管安装孔（33）与半轴轴承座（31）之间具有一个分界面（34），回转中心线（311）与该分界面（34）相交的交点A的水平位置低于半轴套管安装孔（33）的轴向中心线（331）与该分界面（34）相交的交点A′的水平位置，所述分界面（34）位于半轴套管安装孔（33）的末端，在该分界面（34）与半轴轴承座（31）之间还设置有半轴油封座（35），半轴油封座（35）的轴向中心线与半轴轴承座（31）的回转中心线（311）共线。

2.根据权利要求1所述的一种半浮式驱动桥结构，其特征在于：所述回转中心线（311）与半轴套管轴向中心线（21）相交，其交角a不大于0.3°。

3.根据权利要求2所述的一种半浮式驱动桥结构，其特征在于：所述交角a为0.3°。

4.根据权利要求1所述的一种半浮式驱动桥结构，其特征在于：交点A的水平位置比交点A′的水平位置低0.8～1.5㎜。

5.根据权利要求4所述的一种半浮式驱动桥结构，其特征在于：交点A的水平位置比交点A′的水平位置低1.0㎜。