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自卸汽車后懸掛支座結構改進

   日期:2017-09-07    
  該車采用典型的雙后橋平衡懸掛系統(tǒng),在豎直方向通過支承在懸掛支座半軸上的倒裝鋼板彈簧把車架上的重量平均分配給中、后橋;在水平方向則通過6條車橋連桿(上部兩條、下部4條)組成兩組平行四桿機構,分別把中橋和后橋的驅動或制動力傳遞給車架。
  后懸掛支座主要由車架(對應部位有加強橫梁)、左右兩側的支承座和下樞軸組成,下樞軸起到連接兩側支承座懸臂端的作用,使整個支承座體形成一個框形結構。支承座下端樞軸安裝孔的正下方設有收緊槽和夾緊螺栓,樞軸穿入后用兩個M14×1.5螺栓夾緊;樞軸端頭與支承座及兩個半圓墊塊組合成車橋連桿的固定座,其中靠內側的固定螺栓穿過支承座體和樞軸,而外側的固定螺栓只能通過兩個半圓墊塊固定在樞軸端頭上;樞軸用82MM、厚11MM的鋼管制造,中段壓出一個彎軛以避免與橋間傳動軸發(fā)生干涉。
  樞軸與安裝座孔之間出現松曠和樞軸斷裂都源于夾緊裝置失效(夾緊螺栓與夾緊塊先后被磨掉),在沒有夾緊力的情況下,當軸頸和座孔因磨損加劇而松曠很嚴重時,車橋連桿安裝螺栓頻繁松動、斷裂,只能用電焊把樞軸與支承座焊死,但更增加了樞軸斷裂的危險性。幾年后這些車輛全部出現樞軸嚴重松曠的情況,其中有一半的車輛樞軸斷裂過。
  未及時發(fā)現樞軸夾緊部位出現嚴重磨損并及時采取有效措施,是導致后懸掛支座及樞軸早期損壞的根本原因,但原本結構也確實存在一些不夠合理的地方。如組合式車橋連桿固定座就因結構剛度低而使螺栓容易出現松動;又因沒有設置樞軸緊定裝置,靠內側的連桿安裝螺栓雖然穿過支承座和樞軸,但并不能起到緊固鎖定的作用,且穿孔直徑比螺栓直徑大4MM,完全起不到防轉和軸向定位的作用。其他同類車輛的連桿安裝支座都是與支承座制成一體的,樞軸固定也很牢靠,從未出過此類故障。
改進方案
  分析知,樞軸承受的最大軸向拉力小于80kN,每一側車橋連桿安裝支座水平方向所受的最大作用力小于60kN,因此對樞軸強度的要求并不高,只要能夠與支承座可靠連接組成一個堅固的整體就能夠滿足使用要求,而且車橋連桿應固定在單一零件實體上。因此,決定通過改進原來的支承座,配上全新設計的樞軸來加以解決。
  支承座的改進首先沿樞軸孔中心水平面把損壞部分刨去,然后在刨出的平面上加工出兩排共6個M18螺孔,同時把外側損壞的端面刨平并調整座孔到規(guī)定長度,最后配上瓦蓋,緊固后重新鏜孔,即將固定方式由原來的夾緊式改成為瓦蓋式。
  考慮到受力狀況和制造工藝,樞軸采用組合式結構,由帶彎軛的中間段(軛軸)和兩端的連桿支座組合而成,用法蘭盤連接成整體。為保證足夠的強度,軛軸、連桿支座和瓦蓋均采用ZG40Cr材料并經調質處理;軛軸彎軛處采用80MM×80MM工字形斷面,兩端法蘭盤直徑為156MM、厚度為22MM;連桿支座軸頸直徑增加到95MM,與支承座上的安裝孔成過盈配合,連接法蘭盤直徑為156MM、厚度為25MM;每對法蘭盤在128MM直徑上布置6個M16×1.5螺栓。

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