孟 娜
(陜西法士特齒輪有限責(zé)任公司,陜西 西安 710019)
汽車制動系是汽車安全行駛中最重要的系統(tǒng)之一。隨著交通管理部門及車主、司機對行車安全尤其是輔助制動的重視,國家已出臺相關(guān)道路法規(guī)(GB12676),要求車輛強制安裝輔助制動裝置,液力緩速器作為最有效最可靠的行車輔助制動裝置,載貨車及客車加裝液力緩速器是大勢所趨。
液力緩速器是集機械、液力傳動、電氣、比例控制等于一體的先進技術(shù)產(chǎn)品,是車輛輔助制動領(lǐng)域最新前沿科技之一,它將下坡或制動時車輛的動能轉(zhuǎn)化為熱量并通過發(fā)動機冷卻液循環(huán)將熱量散發(fā),從而可以實現(xiàn)持續(xù)制動的一種輔助制動裝置。液力緩速器具有體積小、質(zhì)量輕、制動力矩大、無熱衰退、能長時間大功率制動的特點,可以承擔(dān)大部分車輛下坡制動和減速制動任務(wù),特別適合中、重載車輛常下坡、下長坡工況,能有效減少主制動使用頻率,減少剎車片和輪胎的磨損,讓行車更安全,保養(yǎng)車輛更經(jīng)濟。
圖1 串聯(lián)緩速器外形安裝示意圖
圖2 并聯(lián)緩速器外形安裝示意圖
依據(jù)安裝方式的不同,液力緩速器分為串聯(lián)式和并聯(lián)式。串聯(lián)在車輛傳動系中間的液力緩速器稱作串聯(lián)液力緩速器,一般安裝在變速器與傳動軸之間,串聯(lián)緩速器外形安裝示意圖見圖 1。與傳動系并聯(lián)安裝,通過輪系等制動傳動軸的液力緩速器稱作并聯(lián)液力緩速器,一般安裝在變速器后端,通過一對齒輪制動變速器輸出軸從而制動傳動軸,并聯(lián)緩速器外形安裝示意圖見圖2。
并聯(lián)液力緩速器產(chǎn)品結(jié)構(gòu)更緊湊、質(zhì)量更輕、低速效果更好、且不影響變速器后取力器的安裝,更易于整車布置。
隨著市場對輔助制動要求的提高,液力緩速器作為最有效最可靠的行車輔助制動裝置,主機廠、終端用戶對變速器加裝并聯(lián)緩速器有著明顯的需求。為迎合市場,更好的開展變速器、緩速器產(chǎn)品推廣,公司決定開展市場主流變速器加裝并聯(lián)緩速器的設(shè)計工作。
并聯(lián)緩速器制動,通過緩速器上的主動輪和變速器副箱主軸上的緩速器被動輪的嚙合,達(dá)到制動傳動軸的目的。
后蓋總成布置中,緩速器接口及緩速器被動輪的安裝位置等沿用成熟設(shè)計,參考現(xiàn)有設(shè)計。后蓋總成布置方案見圖3。
圖3 后蓋總成布置方案
從圖3可以看出,緩速器被動輪加裝在副箱主軸上,后蓋總成軸向尺寸加長。后蓋殼體為兩段式,采用了錐軸承,利用調(diào)整墊進行間隙調(diào)整。副箱撥叉軸靠支承座支撐在后蓋殼體前側(cè),副箱中間軸軸承固定在殼體前段;左側(cè)留有并聯(lián)緩速器接口,右下角可加裝取力器。
該后蓋總成設(shè)計,盡量多地借用已有零件。經(jīng)尺寸鏈計算,最終需新設(shè)計零部件主要有后蓋殼體、副箱撥叉軸、副箱加長中間軸、副箱中間軸端面壓蓋及取力器定位零件等。圖4為帶并聯(lián)緩速器接口的變速器安裝尺寸圖。
圖4 帶并聯(lián)緩速器接口的變速器安裝尺寸圖
為滿足使用需求,特種自卸車在匹配緩速器時,同時需變速器加裝取力器。該方案重新設(shè)計了取力器的安裝,解決取力器定位問題。QH50取力器總成及定位見圖5,QH70取力器總成及定位見圖6。
圖5 QH50取力器總成及定位
從圖5可知, QH50取力器與變速器連接時,取力器殼體軸向位置靠副箱中間軸軸承外圈保證,取力器空心軸軸向位置是靠副箱加長中間軸軸肩來保證的。我們知道,QH70取力器與變速器的連接,取力器殼體軸向位置靠取力器殼體靠副箱中間軸軸承外圈保證,空心軸軸向定位與QH50不同,QH70空心軸軸向位置由靠變速器副箱中間軸軸承內(nèi)圈保證。
圖6 QH70取力器總成及定位
在變速器加裝并聯(lián)緩速器的后蓋總成設(shè)計中,副箱中間軸軸承在后蓋殼體前段(見圖3右中視圖),因中間軸軸承無法滿足取力器軸向定位需求,故對取力器的安裝定位進行了重新設(shè)計。
取力器的安裝定位需考慮以下兩方面:首先,副箱加長中間軸軸肩保持原結(jié)構(gòu)尺寸;其次,在設(shè)計定位環(huán)和止推墊圈的同時,需在后蓋殼體后段設(shè)計相應(yīng)臺階孔以配合定位環(huán)的安裝。帶并聯(lián)緩速器接口的變速器加裝QH70取力器安裝示意圖見圖7。
變速器在加裝QH50取力器時,副箱加長中間軸軸肩、定位環(huán)可滿足QH50取力器總成的定位、安裝;若加裝QH70取力器,需要在QH50取力器的基礎(chǔ)上,中間軸軸肩位置增加一止推墊圈,即可滿足QH70取力器總成的安裝、定位要求(見圖7)。
圖7 帶并聯(lián)緩速器接口的變速器加裝QH70取力器安裝示意圖
本文詳細(xì)闡述了變速器加裝并聯(lián)緩速器的方案。同時,文中所闡述的取力器的安裝定位方式在系列變速器匹配并聯(lián)緩速器設(shè)計中得到應(yīng)用。