專利名稱：一種專用車輛減小傳動軸扭振的裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及一種減小傳動軸扭振的機構(gòu),特別是涉及一種專用車輛減小傳動軸扭振的裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中兩橋越野工程車動力傳動系統(tǒng)的布置如圖I所示，其主要由發(fā)動機及其懸置8、散熱風扇9、發(fā)動機飛輪殼7、發(fā)動機后的第一傳動軸6、萬向聯(lián)軸器5、傳動軸中間支撐4、第二傳動軸3、變速箱輔助支撐2、變速箱及分動箱I組成。動力傳輸由分動箱將變速箱輸出的動力經(jīng)過兩根獨立軸傳遞至前轉(zhuǎn)向/驅(qū)動橋與后驅(qū)動橋，從而完成車輛的動力傳輸?，F(xiàn)有技術(shù)中該種結(jié)構(gòu)布置的方式具有結(jié)構(gòu)簡單、動力傳遞效率高、分動箱與變速箱集成于一體、變速與動力傳遞便捷等優(yōu)勢。但是，在變速瞬·間，傳動軸所受的徑向力與附加彎矩過大，需要對第一傳動軸6與第二傳動軸3之間的軸向空間角度進行合理的布置；同時，由于對于傳動軸中間支撐4的要求較高，傳動軸中間支撐還是受傳動軸不平衡力與偏心等因素引起的徑向力的主要載體，因此合理的布置傳動軸之間的軸向安裝角度與選用合適的中間支撐，對于減小由傳動軸徑向力與負荷反力矩而引起的扭振具有重要意義。其中，傳動軸中間支撐的作用為傳動軸分段時需要設置中間支撐，中間支承通常安裝在車架橫梁上或車身底架上，以補償傳動軸軸向和角度方向的安裝誤差以及車輛行駛過程中由于發(fā)動機竄動或車架等變形所引起的位移；目前廣泛采用橡膠彈性中間支承，其結(jié)構(gòu)中采用單列滾珠軸承，橡膠彈性元件能吸收傳動軸的振動，降低噪聲。此外，根據(jù)目前市場的反饋，上述現(xiàn)有技術(shù)該種動力傳動結(jié)構(gòu)的傳動軸中間支撐容易出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象，而且傳動軸在高速運轉(zhuǎn)時存在扭振現(xiàn)象。上述的扭振是關于傳動系統(tǒng)激勵頻率對固有頻率影響程度的計算，反映了系統(tǒng)是否存在諧振(共振)的危險程度，主要與系統(tǒng)各組成件的轉(zhuǎn)動慣量和扭轉(zhuǎn)剛度有關，產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)振動的根本原因是旋轉(zhuǎn)機械的主動力矩與負荷反力矩之間失去平衡，致使合成扭矩的方向來回變化。在實際應用中，針對上述傳動軸中間支撐斷裂的問題，通常首先是檢查傳動軸中間支撐的軸承破損狀況；若軸承出現(xiàn)破損則進行更換軸承，若軸承與軸承支撐裝置均出現(xiàn)磨損則更換整套中間支撐裝置。對于如何避免破損問題出現(xiàn)，現(xiàn)階段仍無具體解決措施。所以，現(xiàn)階段的技術(shù)只能針對故障進行更換部件，而無具體解決措施。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提出一種可以解決傳動軸因負載反力矩、徑向力過大而引起的傳動軸扭振以及傳動軸中間支撐破損等問題的專用車輛減小傳動軸扭振的裝置。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種專用車輛減小傳動軸扭振的裝置，所述專用車輛上包括發(fā)動機及其懸置、發(fā)動機后的第一傳動軸、萬向聯(lián)軸器、傳動軸中間支撐、第二傳動軸、變速箱輔助支撐、變速箱及分動箱，所述傳動軸中間支撐包括至少第一中間支撐、第二中間支撐，以及中間支撐聯(lián)軸器，所述第一中間支撐和第二中間支撐的內(nèi)部均設有通孔，所述中間支撐聯(lián)軸器穿過所述第一中間支撐和第二中間支撐的通孔形成傳動軸雙中間支撐結(jié)構(gòu)，并且，所述第一傳動軸和第二傳動軸之間的軸向角度α滿足1.4。^ a ^ 3. O。。優(yōu)選地，所述第一傳動軸和第二傳動軸之間的軸向角度α滿足2.0 。^ a ^ 2. 5。。更優(yōu)選地，所述第一中間支撐和第二中間支撐的底面通過螺栓與車輛的車架相連。優(yōu)選地，所述變速箱輔助支撐包括分別位于變速箱前、右、左側(cè)的變速箱前輔助支撐、變速箱右支撐和變速箱左支撐。進一步優(yōu)選地，所述變速箱前輔助支撐為一點式支撐。
·[0013]優(yōu)選地，所述變速箱輔助支撐上還安裝有減振塊結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，所述減振塊結(jié)構(gòu)包括具有“凹”型區(qū)域的減振塊空心殼體以及與所述“凹”型區(qū)域相配合的橡膠塊，所述橡膠塊的內(nèi)部設有工字型板，所述橡膠塊的上部設有橡膠塊連接孔。優(yōu)選地，所述裝置還包括與所述減振塊空心殼體形狀、尺寸相配合的支撐架以及減振塊底座，所述減振塊底座上設有金屬底座連接孔?；谏鲜黾夹g(shù)方案，本實用新型的優(yōu)點是本實用新型設置了傳動軸雙中間支撐結(jié)構(gòu)，并改變了第一傳動軸和第二傳動軸之間的軸向安裝角度，因此，改變傳動軸中間支撐的方式，有效地解決破損問題，同時，本實用新型還有效地減小了傳動軸的徑向跳動，對削弱傳動軸扭振具有良好的效果。

此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當限定。在附圖中圖I為現(xiàn)有動力傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實用新型傳動軸雙中間支撐結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖3所示結(jié)構(gòu)的俯視剖面圖；圖5為圖3所示結(jié)構(gòu)的側(cè)視剖面圖；圖6為圖3中變速箱部分的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為圖6所示結(jié)構(gòu)的俯視示意圖；圖8為本實用新型減振塊結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為圖8所示結(jié)構(gòu)的側(cè)視剖面圖。
具體實施方式
下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術(shù)方案做進一步的描述。參見圖2 圖9，其中示出了本實用新型的各種優(yōu)選實施例。[0030]首先，參見圖2，在本實用新型的專用車輛減小傳動軸扭振的裝置中，所述專用車輛上包括發(fā)動機及其懸置8、發(fā)動機后的第一傳動軸6、萬向聯(lián)軸器5、傳動軸中間支撐40、第二傳動軸3、變速箱輔助支撐、變速箱及分動箱1，所述傳動軸中間支撐40包括至少第一中間支撐41、第二中間支撐42，以及中間支撐聯(lián)軸器43，如圖3所示；本實用新型的傳動軸中間支撐40可以包括多個中間支撐單體，在本實施例中，包括了兩個中間支撐單體，即第一中間支撐41、第二中間支撐42 ;所述第一中間支撐41和第二中間支撐42的內(nèi)部均設有通孔，所述中間支撐聯(lián)軸器43穿過所述第一中間支撐41和第二中間支撐42的通孔形成傳動軸雙中間支撐結(jié)構(gòu)，第一中間支撐41、第二中間支撐42分別安裝在各自的軸承座44上，如圖3、圖4和圖5所示，本實用新型的此種傳動軸雙中間支撐結(jié)構(gòu)，能夠有效地減小傳動軸的徑向跳動，對削弱傳動軸的扭振具有顯著的效果；并且，本實用新型所述的第一傳動軸6和第二傳動軸3之間的軸向角度α滿足1. 4 α <3.0。，如圖I所示，更優(yōu)選地，所述軸向角度α滿足2. O。彡α彡2. 5 °。本實用新型的實用新型人通過如下方式，通過大量實驗獲得了所述軸向角度α的最優(yōu)數(shù)值區(qū)間 首先，在發(fā)動機飛輪殼處設置三軸向加速度傳感器、在傳動軸中間支撐處設置三軸向加速度傳感器、在第二傳動軸處設置無線扭矩測試傳感器、在第一傳動軸處設置無線扭矩測試傳感器、在變速箱輔助支撐設置垂直方向加速度傳感器；然后設置多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，采集上述各個傳感器所獲得的相應數(shù)據(jù)。其中，上述各個傳感器的布置遵循如下原則I、發(fā)動機飛輪殼處三軸向加速度傳感器布置在飛輪殼外側(cè)靠近第一傳動軸6與發(fā)動機連接面處，高度與第一傳動軸6的軸線距離約為30mm。2、中間支撐三軸向加速度傳感器布置在支撐內(nèi)側(cè)、軸承外側(cè)，與軸承支座金屬表面貼合，避免與支撐中間橡膠層接觸。3、無線扭矩傳感器分別固定在第一傳動軸的中間和第二傳動軸靠近變速箱處，以便測試變速箱引起的不平衡力矩；扭矩傳感器與軸一起運轉(zhuǎn)，要求安裝固定可靠。4、變速箱輔助支撐處加速度傳感器布置在靠近第二傳動軸與變速箱輸入軸連接面 +40mmη根據(jù)上述測試裝置，可以實時檢測兩段傳動軸的扭矩以及傳動軸中間支撐的徑向加速度與跳動位移，后續(xù)每一種結(jié)構(gòu)的改進均通過該測試裝置驗證扭振狀況。具體測試方法如下(I)、由于變速箱與發(fā)動機已完成空間定位，因此通過改變傳動軸中間支撐與車架連接處的距離，實現(xiàn)第一、第二傳動軸的軸向角度的變化。(2)、調(diào)整第一傳動軸、第二傳動軸的軸向角度α為3. 8°，如圖2所示。(3)、按照步驟(I)中安裝規(guī)則，安裝扭振測試裝置。(4)、發(fā)動機高速運轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在2100 2300rpm之間，記錄各測試數(shù)據(jù)并存儲。(5)、調(diào)整選擇不同的第一傳動軸、第二傳動軸之間的軸向角度α。(6)、在不同的軸向角度α下，分別按照步驟(4)進行單獨測試，并存儲數(shù)據(jù)。(7)、對比各軸向角度α的扭振測試數(shù)據(jù)，扭振負載反力矩較小的數(shù)值區(qū)間為1.4 。，而多組實驗中更優(yōu)選的軸向角度α數(shù)值區(qū)間為2. O °<α<2.5。[0048]此外，優(yōu)選地，所述第一中間支撐41和第二中間支撐42的底面通過螺栓與車輛的車架相連。參見圖6和圖7，所述變速箱輔助支撐包括分別位于變速箱前、右、左側(cè)的變速箱前輔助支撐22、變速箱右支撐23和變速箱左支撐24。優(yōu)選地，所述變速箱前輔助支撐22為一點式支撐，由此使得變速箱前輔助支撐22與變速箱右支撐23、變速箱左支撐24構(gòu)成三點確定支撐的固定平面。如圖8和圖9所示，所述變速箱輔助支撐上還安裝有減振塊結(jié)構(gòu)30，具體地，所述的減振塊結(jié)構(gòu)30安裝在圖7中變速箱輔助支撐上的A處；進一步，所述減振塊結(jié)構(gòu)30包括具有“凹”型區(qū)域的減振塊空心殼體31以及與所述“凹”型區(qū)域相配合的橡膠塊34，所述橡膠塊34的內(nèi)部設有工字型板33，所述橡膠塊34的上部設有橡膠塊連接孔32。更優(yōu)選地，所述裝置還包括與所述減振塊空心殼體31形狀、尺寸相配合的支撐架35以及減振塊底座37，所述減振塊底座37上設有金屬底座連接孔36。具體地，減振塊結(jié)構(gòu)30通過所述的金屬底座連接孔36以及與金屬底座連接孔36相配合的減振橡膠塊螺栓(圖中未示出)與上下結(jié)合面連接，具有較好的定位效果；同時，本實用新型采用阻尼系數(shù)為O. 15 O. 25、耐溫范圍為-50。 80。的變截面橡膠塊34，以及在減振橡膠塊34中增加阻尼孔、中心線位置增加動態(tài)剛度適中的工字型板33等結(jié)構(gòu)，進一步起到了振動衰減的作用。并且，本實用新型為了考慮最佳的剛度質(zhì)量組合，在設計上還采用了減振塊結(jié)構(gòu)30的左、右兩側(cè)部分設置了減振塊空心殼體31，如圖8所示；本實用新型的減振塊結(jié)構(gòu)30能承受300N 5000N范圍內(nèi)的額定載荷，適用范圍廣，具有性價比高，而且具有維護方便、可二次更換減振橡膠、抗沖擊性強等優(yōu)點。需要說明的是，本實用新型以圖I和圖2中的右側(cè)方向為“前”，左側(cè)方向為“后”。最后應當說明的是以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非對其限制；盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術(shù)人員應當理解依然可以對本實用新型的具體實施方式
進行修改或者對部分技術(shù)特征進行等同替換；而不脫離本實用新型技術(shù)方案的精神，其均應涵蓋在本實用新型請求保護的技術(shù)方案范圍當中。
權(quán)利要求1.一種專用車輛減小傳動軸扭振的裝置，所述專用車輛上包括發(fā)動機及其懸置(8)、發(fā)動機后的第一傳動軸(6)、萬向聯(lián)軸器(5)、傳動軸中間支撐(40)、第二傳動軸(3)、變速箱輔助支撐(2)、變速箱及分動箱(1)，其特征在于所述傳動軸中間支撐(40)包括至少第一中間支撐(41)、第二中間支撐(42)，以及中間支撐聯(lián)軸器(43)，所述第一中間支撐(41)和第二中間支撐(42)的內(nèi)部均設有通孔，所述中間支撐聯(lián)軸器(43)穿過所述第一中間支撐(41)和第二中間支撐(42)的通孔形成傳動軸雙中間支撐結(jié)構(gòu)，并且，所述第一傳動軸(6)和第二傳動軸(3)之間的軸向角度α滿足1. 4 α <3.0 °。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的專用車輛減小傳動軸扭振的裝置，其特征在于所述第一傳動軸(6)和第二傳動軸(3)之間的軸向角度α滿足2. O α <2. 5 °。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的專用車輛減小傳動軸扭振的裝置，其特征在于所述第一中間支撐(41)和第二中間支撐(42)的底面通過螺栓與車輛的車架相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的專用車輛減小傳動軸扭振的裝置，其特征在于所述變速箱輔助支撐(2)包括分別位于變速箱前、右、左側(cè)的變速箱前輔助支撐(22)、變速箱右支撐(23)和變速箱左支撐(24)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的專用車輛減小傳動軸扭振的裝置，其特征在于所述變速箱前輔助支撐(22)為一點式支撐。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或5所述的專用車輛減小傳動軸扭振的裝置，其特征在于所述變速箱輔助支撐(2)上還安裝有減振塊結(jié)構(gòu)(30)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的專用車輛減小傳動軸扭振的裝置，其特征在于所述減振塊結(jié)構(gòu)(30)包括具有“凹”型區(qū)域的減振塊空心殼體(31)以及與所述“凹”型區(qū)域相配合的橡膠塊(34)，所述橡膠塊(34)的內(nèi)部設有工字型板(33)，所述橡膠塊(34)的上部設有橡膠塊連接孔(32)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的專用車輛減小傳動軸扭振的裝置，其特征在于所述裝置還包括與所述減振塊空心殼體(31)形狀、尺寸相配合的支撐架(35)以及減振塊底座(37)，所述減振塊底座(37)上設有金屬底座連接孔(36)。
專利摘要本實用新型涉及一種專用車輛減小傳動軸扭振的裝置，所述專用車輛上包括發(fā)動機及其懸置、發(fā)動機后的第一傳動軸、萬向聯(lián)軸器、傳動軸中間支撐、第二傳動軸、變速箱輔助支撐、變速箱及分動箱，所述傳動軸中間支撐包括至少第一中間支撐、第二中間支撐，以及中間支撐聯(lián)軸器，所述第一中間支撐和第二中間支撐的內(nèi)部均設有通孔，所述中間支撐聯(lián)軸器穿過所述第一中間支撐和第二中間支撐的通孔形成傳動軸雙中間支撐結(jié)構(gòu)，并且，所述第一傳動軸和第二傳動軸之間的軸向角度α滿足1.4゜≤α≤3.0゜。本實用新型改變傳動軸中間支撐的方式，有效地解決破損問題，同時，本實用新型還有效地減小了傳動軸的徑向跳動，對削弱傳動軸扭振具有良好的效果。
文檔編號B60K17/22GK202685935SQ20122036550
公開日2013年1月23日 申請日期2012年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月27日
發(fā)明者東權(quán), 蘇錦濤, 劉東宏, 張豐利, 張付義 申請人:徐州重型機械有限公司