贯通驱动桥主传动轴承的改进

宗岩 徐耘

摘要：首先阐述了轴承在传动中的作用，根据当前产品存在的问题，对现有贯通桥主传动轴承进行校核计算，确定目前使用的主传动轴承存在问题，重新选取轴承的型号并对新轴承进行校核，选用新轴承不仅提高了轴承的寿命同时还降低成本，实践证明改进后的轴承满足使用要求

关键词：贯通驱动桥 主传动轴承 当量载荷

1.总述

对于任何行驶的车辆，传动系统是不可缺少的，一旦传动系统出现了问题，车辆将无法行驶，作为传动系统的支承件轴承起着关键的作用，正确的选择轴承是车辆设计的关键。

驱动贯通桥主传动轴承在使用的过程中经常发生损坏，造成车辆无法运行，同时轴承损坏后其支承的齿轮将失去原来的正确位置，造成齿轮的损坏，驱动桥传动箱中许多零件均被损坏。

2.问题的分析

对此问题进行分析，因损坏零件数量品种多并不容易分清是那种零件损坏造成其余零件的损坏，对损坏的齿轮、轴承进行热处理方面的晶相分析和材料分析，结果没有发现问题，我们又对新进货的零件进行尺寸和热处理方面的检验，结果均符合图纸的要求，最后确定一定是设计出现了问题，重新对轴承和齿轮进行校核计算，结果发现轴承的选型有误。

3.分析问题需要的技术参数见表一

.齿轮的受力分析及计算

4.1.主、从动圆柱斜齿轮节圆上的圆周力：

4.2.主、从动圆柱斜齿轮节圆上的径向力：

4.3.主、从动圆柱斜齿轮节圆上的轴向力：

4.4.主被动锥齿轮节圆上的圆周力：

4.5.主动锥齿轮节圆上的径向力：

4.6.主动锥齿轮节圆上的轴向力：

齿轮轴向力和径向力的符号取值见表（二），当车辆前进时，圆柱斜齿轮顺时针旋转，锥齿轮逆时针旋转，此时径向力的方向指向轴心，轴向力的方向由轮齿小端指向轮齿大端，轴向力使主被动齿轮的轮齿分离。

5.C轴承和D轴承受力分析及计算（参见图一）

5.1.主动锥齿轮轴向和径向力的平面内各力扭矩和

5.2.主动锥齿轮圆周力平面内各力扭矩和

5.3.作用在两轴承间的径向力

两轴承型号相同且面对面安装，其径向载荷：

5.4.使用旧轴承时两轴承的作用力

外加轴向力：

单个圆锥滚子轴承由径向力引起的附加轴向力：

轴承C所受的轴向力：

轴承D所受的轴向力：

轴承C的当量载荷：

轴承D的当量载：

5.5.使用新轴承时两轴承的作用力

单个圆锥滚子轴承由径向力引起的附加轴向力：

轴承C所受的轴向力：

轴承D所受的轴向力：

轴承C的当量载荷：

轴承D的当量载荷：

6.车辆倒车时锥齿轮的受力分析及计算（参见图二）

车辆倒车时，圆柱斜齿轮逆时针旋转，锥齿轮顺时针旋转，此时径向力的方向指向轴心，轴向力的方向由轮齿大端指向轮齿小端，轴向力使主被动齿轮的轮齿啮合更紧

理计算出采用新老轴承的时轴承的当量载荷，计算结果汇总如下表：

图（一） 图（二）

正车及倒车轴承当量载荷的汇总见表三

7.结论

通过对改进前后轴承的校核计算，得知原来采用的轴承的轴向系数太大，从而增加了更大的额外轴向载荷，使轴承的总动负荷增加，轴承寿命减少，使轴承在没有达到寿命的时间损坏.通过重新选型，轴承损坏的问题得以解决，同时更改后的轴承比原来轴承的额定动负荷减少，但轴承的寿命却增加4倍多。

在没有更改之前，轴承的平均寿命在3～6个月即被损坏，更改后的轴承目前已使用一年还没有损坏，此设计更改在没有其它结构更改的情况下直接更换轴承，即解决了质量问题又降低了成本。

参考文献：

[1]刘泽九 滚动.轴承应用手册 机械工业出版社，2006

[2]刘惟信.汽车车桥设计.清华大学出版社，2003

[3]格利森锥齿轮技术资料.机械工业出版社，1984.北京齿轮厂翻译

[4]张展 实用齿轮设计计算手册 机械工业出版社，2011