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重卡“雙中間軸”變速箱了解一下
▎雙中間軸咋來的?
在20世紀60年代以前,汽車變速箱的主流結構還是單中間軸的。隨著西方發達國家高速路網的完善,貨運汽車開始向大型化、高速化、專業化發展。發動機功率不斷提高,設計師們一方面希望加大變速器的承載能力,另一方面又不希望變速器的軸向尺寸變大,這對單中間軸變速箱是自相矛盾的,因此雙中間變速器便應運而生。
上世紀60年代,美國伊頓首創富勒雙中間軸變速箱,并在1965年注冊專利,然后很快在美國重型車輛中普及開來。到了80年代,雙中間軸變速箱幾乎獨占了美國的重型車用變速器市場。
同一時期,我國邁入改革開放,社會急需載重量大、行駛速度快的重卡技術產品。1984年,法士特引進富勒雙中間軸變速器技術,開始生產出雙中間軸變速箱,拉開了國內雙中間軸普及的序幕。
40多年來,國內貨運卡車不斷向大功率發展,為了更好的滿足整車動力性能和經濟性的要求,重型變速器也在朝著多檔位、大速比、小級差的方向發展。在時代浪潮中,雙中間軸變速器超越單中間軸變速器,逐漸成為我們重型卡車的主流配置。
▎雙中間軸有何特點?
雙中間軸變速器有兩根一樣的中間軸,采用對稱布置的設計,導致主軸傳遞給中間軸的功率被分流。中間軸及上面的軸承、齒輪只承受總動力的二分之一;中間軸傳遞給主軸的力大小相等,方向相反,所以主軸只承受扭矩,不承受彎矩,改善了主軸和軸承的受力情況,并大大提高了變速器的可靠性和耐久性。
在設計雙中間軸變速器時能夠減小中心距和各擋齒輪直徑,減窄齒輪寬度、減小各軸直徑,從而使變速器的軸向尺寸變短、重量降低。較短的軸向尺寸利于實現多檔位、小級差的設計,而較輕的變速器重量有利于輕量化,提高整車的經濟性。
由于主軸不會彎曲變形,還可以避免齒輪嚙合引起的破壞,有效降低變速器齒輪嚙合的噪音,全面延長了變速器使用壽命。
齒輪軸
▎齒輪軸
齒輪軸指支承轉動零件并與之一起回轉以傳遞運動、扭矩或彎矩的機械零件。一般為金屬圓桿狀,各段可以有不同的直徑。機器中作回轉運動的零件就裝在軸上。
▎基本內容
根據軸線形狀的不同,軸可以分為曲軸和直軸兩類。根據軸的承載情況,又可分為:①轉軸,工作時既承受彎矩又承受扭矩,是機械中最常見的軸,如各種減速器中的軸等。②心軸,用來支承轉動零件只承受彎矩而不傳遞扭矩,有些心軸轉動,如鐵路車輛的軸等,有些心軸則不轉動,如支承滑輪的軸等。③傳動軸,主要用來傳遞扭矩而不承受彎矩,如起重機移動機構中的長光軸、汽車的驅動軸等。 在設計中,齒輪軸的運用一般無外乎一下幾種情況: 1、齒輪軸一般是小齒輪(齒數少的齒輪)2、齒輪軸一般是在高速級(也就是低扭矩級)3、齒輪軸一般很少作為變速的滑移齒輪,一般都是固定運行的齒輪,一是因為處在高速級,其高速度是不適進行滑移變速的。 4、齒輪軸是軸和齒輪合成一個整體的,但是,在設計時,還是要盡量縮短軸的長度,太長了一是不利于上滾齒機加工,二是軸的支撐太長導致軸要加粗而增加機械強度(如剛性、撓度、抗彎等)
怎么判斷齒輪與軸
▎齒輪與軸設計的時候怎么判斷
對于直徑很小的鋼質齒輪,當為圓柱齒輪時,若齒根圓到鍵槽底部的距離e<2mt(mt為端面模數): 當為錐齒輪時,按齒輪小端尺寸計算而得的e<1.6m時,均應將齒輪與軸做成一體,成為齒輪軸。 若e值超過上述尺寸時,齒輪與軸分開制造為合理