CN112061089B - 一种用于盘式驱动桥的制动盘与轮毂总成及定位配合方法 - Google Patents

一种用于盘式驱动桥的制动盘与轮毂总成及定位配合方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于盘式驱动桥的制动盘与轮毂总成及定位配合方法，总成包括制动盘、轴承、轮毂、螺栓；所述轴承过盈压入所述轮毂上，所述制动盘与轮毂配合并通过螺栓紧固；其中，所述制动盘上设有车轮安装面及制动摩擦面；所述制动盘与轮毂两者之间设置有配合面A和配合面B；制动盘可实现单独拆卸，无需拆卸轮毂及轴承，且制动盘的拆卸不需要特定工装；定位配合方法解决了用于驱动桥的制动盘定位配合设计无系统性的设计方法、驱动桥更换制动盘困难问题。

Description

一种用于盘式驱动桥的制动盘与轮毂总成及定位配合方法
技术领域
本发明涉及汽车零部件技术领域，尤其是一种用于盘式驱动桥的制动盘与轮毂总成及定位配合方法。
背景技术
现国内市场大吨位卡车、大中型客车使用的转向后驱动桥总成中制动器部分绝大部分为鼓式制动器总成。在使用鼓式制动器过程中，制动鼓发热、制动鼓断裂、制动尖叫、制动失效等问题时有发生，随着汽车制造行业标准的提升，采用盘式制动器正在逐步普及。
由于盘式制动器的广泛使用，盘式驱动桥的占比不断提升，但是目前盘式驱动桥普遍采用制动盘固定在轮毂的结构，该结构导致了更换制动盘时只能采取拆卸轮毂和轴承，不可避免的会影响到轮毂轴承的使用寿命，同时由于驱动桥轮边载荷较大，简单的采用法兰结构，已经无法满足驱动桥的承载；而且现有技术中不能准确、高效的完成制动盘与轮毂配合尺寸的设计，增加了设计周期。
发明内容
为解决现有技术中驱动桥更换制动盘需拆卸轮毂和轴承，影响轮毂轴承的使用寿命以及不能准确、高效的完成制动盘与轮毂配合尺寸的设计，增加了设计周期，本发明提供一种用于盘式驱动桥的制动盘与轮毂总成及定位配合方法。
为实现上述目的，本发明一方面提供如下技术方案：一种用于盘式驱动桥的制动盘与轮毂总成，包括制动盘、轴承、轮毂、螺栓；所述轴承过盈压入所述轮毂上，所述制动盘与轮毂配合并通过螺栓紧固；其中，所述制动盘上设有车轮安装面及制动摩擦面；所述制动盘与轮毂两者之间设置有配合面A和配合面B；所述配合面A为端面配合，配合面B为轮毂的外圈与制动盘的内腔之间的定位配合面，所述定位配合面其具有过盈量且制动盘在轮毂上的轴向阻力小于500N。
作为上述技术方案的进一步改进，所述制动盘的制动盘内腔外侧Pw与轮毂的轮毂外圈外侧LGw间隙配合。
作为上述技术方案的进一步改进，所述制动盘的制动盘内腔内侧Pn与轮毂的轮毂外圈内侧LGn过盈配合且轮毂与制动盘配合长度为L。
作为上述技术方案的进一步改进，所述制动盘内腔内侧Pn与轮毂外圈内侧LGn过盈量为G。
为实现上述目的，本发明另一方面提供如下技术方案：
一种制动盘与轮毂总成的定位配合方法，包括以下步骤：
B1、明确制动盘与轮毂的基本尺寸、材料参数、摩擦系数；轮毂的比热容和热传导系数
B2、将制动盘装配到轮毂上，确定不同的制动盘与轮毂配合尺寸L；
B3、建立制动盘与轮毂的有限元模型；
B4、初步确定制动盘与轮毂过盈量范围，初步确定轮毂热膨胀量达到S所需热量R；
B5、将B4计算的热量R加载到轮毂上，检测轮毂径向变形量Bx、制动盘与轮毂之间的作用力F；
B6、根据B5检测的变形量Bx及作用力F，选择作用力为100-500N对应的变形量区间；
B7、确定制动盘与轮毂的定位配合尺寸。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：制动盘可实现单独拆卸，无需拆卸轮毂及轴承，且制动盘的拆卸不需要特定工装；
定位配合方法实现了制动盘在轮毂上的轴向阻力小于500N，解决了现有技术中驱动桥用制动盘定位配合设计无系统性的设计方法、驱动桥更换制动盘困难等问题，对盘式轮端推广起到积极作用。同时本发明的定位配合方法，可以准确、高效的完成制动盘与轮毂配合尺寸的设计，缩短设计周期。
附图说明
图1为本发明实施例的整体结构示意图，
图2为本发明实施例中制动盘示意图，
图3为本发明实施例中轮毂示意图；
图4为本发明实施例轮毂、制动盘仿真计算配合示意图；
图5为本发明实施例中轮毂、制动盘CAE模型示意图；
图6为本发明实施例中过盈量输出曲线；
图7为本发明实施例中轴向力输出曲线；
图中：1制动盘、2轴承、3轮毂、4螺栓、5、车轮安装面、6制动摩擦面、7、端面配合、8、定位配合面、Pw制动盘内腔外侧、Pn制动盘内腔内侧、LGw轮毂外圈外侧、LGn轮毂外圈内侧、L制动盘与轮毂配合面长度。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参考图1、2、3、5所示，一种用于盘式驱动桥的制动盘与轮毂总成，包括制动盘1、轴承2、轮毂3、螺栓4；所述轴承2过盈压入所述轮毂3上，所述制动盘1与轮毂3配合并通过螺栓4紧固；其中，所述制动盘1上设有车轮安装面5及制动摩擦面6，所述制动盘1与轮毂3两者之间设置有配合面A和配合面B；所述配合面A为端面配合7，配合面B为轮毂的外圈与制动盘的内腔之间的定位配合面8，所述定位配合面其具有过盈量且制动盘1在轮毂3上的轴向阻力小于500N；所述车轮安装面5及制动摩擦面6既承载车桥载荷又传递制动力矩，载荷较大，因此该制动盘与轮毂只采用端面配合7无法保证制动盘的可靠性，所以所述轮毂外圈与制动盘内腔之间增加一个定位配合面8且有一定的过盈量，同时又要保证制动盘在轮毂上的轴向阻力小于500N，进而保证制动盘可实现单独拆卸，无需拆卸轮毂及轴承，且制动盘的拆卸不需要特定工装，
所述制动盘1的制动盘内腔外侧Pw与轮毂3的轮毂外圈外侧LGw间隙配合。
所述制动盘1的制动盘内腔内侧Pn与轮毂3的轮毂外圈内侧LGn过盈配合且轮毂3与制动盘1配合长度为L。
所述制动盘内腔内侧Pn与轮毂外圈内侧LGn过盈量为G。
为实现制动盘固定的可靠性及保证制动盘在轮毂上的轴向阻力小于500N，本发明还提供一种制动盘与轮毂总成的定位配合方法，包括如下步骤：
B1、明确制动盘与轮毂的基本尺寸、材料参数、摩擦系数；轮毂的比热容和热传导系数
B2、将制动盘装配到轮毂上，确定不同的制动盘与轮毂配合尺寸L；
B3、建立制动盘与轮毂的有限元模型；
B4、初步确定制动盘与轮毂过盈量，初步确定轮毂热膨胀量达到S所需热量R；
B5、将B4计算的热量R加载到轮毂上，检测轮毂径向变形量Bx、制动盘与轮毂之间的作用力F；
B6、根据B5检测的变形量Bx及作用力F，选择作用力为100-500N对应的变形量区间；
B7、确定制动盘与轮毂的定位配合尺寸。
在上述制动盘与轮毂总成的定位配合方法中，为实现轮毂与制动盘之间的配合及控制轴向阻力大小，以以下参数作为参考，B1中，基本尺寸为Pn，Pn为210mm、材料参数为弹性模量169000Mpa、摩擦系数为0.15、轮毂的比热容为510J/(kg.K)、热传导系数为9E8W/(m.k)；B2中，L为12mm，该处L值可选取多种，本实施方案只选择一种作为示意；B4中，制动盘与轮毂过盈量为0.0007～0.0035mm：需热量R为3000J；B6中，对应的变形量区间为0.0015～0.007mm。
本发明的定位配合方法实现了制动盘在轮毂上的轴向阻力小于500N，解决了现有技术中驱动桥用制动盘定位配合设计无系统性的设计方法、驱动桥更换制动盘困难等问题，对盘式轮端推广起到积极作用。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种用于盘式驱动桥的制动盘与轮毂总成，其特征在于，包括制动盘（1）、轴承（2）、轮毂（3）和螺栓（4）；所述轴承（2）过盈压入所述轮毂（3）上，所述制动盘（1）与轮毂（3）配合并通过螺栓（4）紧固；其中，所述制动盘（1）上设有车轮安装面（5）及制动摩擦面（6）；所述制动盘（1）与轮毂（3）两者之间设置有配合面A和配合面B；所述配合面A为端面配合（7），配合面B为轮毂的外圈与制动盘的内腔之间的定位配合面（8），所述定位配合面（8）其具有过盈量且制动盘（1）在轮毂（3）上的轴向阻力小于500N。
2.根据权利要求1所述的一种用于盘式驱动桥的制动盘与轮毂总成，其特征在于，所述制动盘（1）的制动盘内腔外侧Pw与轮毂（3）的轮毂外圈外侧LGw间隙配合。
3.根据权利要求1所述的一种用于盘式驱动桥的制动盘与轮毂总成，其特征在于，所述制动盘（1）的制动盘内腔内侧Pn与轮毂（3）的轮毂外圈内侧LGn过盈配合且轮毂（3）与制动盘（1）配合长度为L。
4.根据权利要求3所述的一种用于盘式驱动桥的制动盘与轮毂总成，其特征在于，所述制动盘内腔内侧Pn与轮毂外圈内侧LGn过盈量为G。
5.一种用于盘式驱动桥的制动盘与轮毂总成的定位配合方法，其特征在于，包括以下步骤： B1、明确制动盘与轮毂的基本尺寸和材料参数，材料参数考虑摩擦系数、轮毂的比热容和热传导系数； B2、将制动盘装配到轮毂上，确定不同的制动盘与轮毂配合尺寸L； B3、建立制动盘与轮毂的有限元模型； B4、初步确定制动盘与轮毂过盈量范围，初步确定轮毂热膨胀量达到S：0.0007～0.0035mm，所需热量R：3000J； B5、将B4计算的热量R加载到轮毂上，检测轮毂径向变形量Bx、制动盘与轮毂之间的作用力F； B6、根据B5检测的变形量Bx及作用力F，选择作用力为100-500N对应的变形量区间; B7、确定制动盘与轮毂的定位配合尺寸。
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