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重型汽車驅(qū)動(dòng)橋的基本結(jié)構(gòu)及發(fā)展方向
2009-11-18 18:03:27 來源：江蘇銀杏文化研究所——學(xué)術(shù)文章交流平臺(tái)！ 瀏覽：75次
重型汽車驅(qū)動(dòng)橋的基本結(jié)構(gòu)及發(fā)展方向
[摘要]全面闡述了重型汽車驅(qū)動(dòng)橋的基本結(jié)構(gòu)及發(fā)展趨勢(shì)。
關(guān)鍵詞：重型汽車；驅(qū)動(dòng)橋；趨勢(shì)
1.重型汽車驅(qū)動(dòng)橋的基本結(jié)構(gòu)
驅(qū)動(dòng)橋是重型汽車的重要標(biāo)志之一，其基本結(jié)構(gòu)有以下三種：
1.1中央單級(jí)減速驅(qū)動(dòng)橋
是驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)中最為簡(jiǎn)單的一種,是驅(qū)動(dòng)橋的基本形式, 在載重汽車中占主導(dǎo)地位。一般在主傳動(dòng)比小于6的情況下,應(yīng)盡量采用中央單級(jí)減速驅(qū)動(dòng)橋。目前的中央單級(jí)減速器趨于采用雙曲線螺旋傘齒輪,主動(dòng)小齒輪采用騎馬式支承, 有差速鎖裝置供選用。
1.2中央雙級(jí)驅(qū)動(dòng)橋
在國(guó)內(nèi)目前的市場(chǎng)上,中央雙級(jí)驅(qū)動(dòng)橋主要有2種類型: 一類如伊頓系列產(chǎn)品,事先就在單級(jí)減速器中預(yù)留好空間,當(dāng)要求增大牽引力與速比時(shí),可裝人圓柱行星齒輪減速機(jī)構(gòu),將原中央單級(jí)改成中央雙級(jí)驅(qū)動(dòng)橋,這種改制"三化"程度高, 橋殼、主減速器等均可通用,盆齒輪直徑不變;另一類如洛克威爾系列產(chǎn)品,當(dāng)要增大牽引力與速比時(shí),需要改制第一級(jí)傘齒輪后,再裝入第二級(jí)圓柱直齒輪或斜齒輪,變成要求的中央雙級(jí)驅(qū)動(dòng)橋,這時(shí)橋殼可通用,主減速器不通用, 盆齒輪有2個(gè)規(guī)格。
由于上述中央雙級(jí)減速橋均是在中央單級(jí)橋的速比超出一定數(shù)值或牽引總質(zhì)量較大時(shí),作為系列產(chǎn)品而派生出來的一種型號(hào),它們很難變型為前驅(qū)動(dòng)橋,使用受到一定限制; 因此,綜合來說,雙級(jí)減速橋一般均不作為一種基本型驅(qū)動(dòng)橋來發(fā)展,而是作為某一特殊考慮而派生出來的驅(qū)動(dòng)橋存在。
1.3中央單級(jí)、輪邊減速驅(qū)動(dòng)橋
輪邊減速驅(qū)動(dòng)橋較為廣泛地用于油田、建筑工地、礦山等非公路車與軍用車上。當(dāng)前輪邊減速橋可分為2類:一類為圓錐行星齒輪式輪邊減速橋,沃爾沃、雷諾等都采用此類車橋;另一類為圓柱行星齒輪式輪邊減速驅(qū)動(dòng)橋,奔馳、斯堪尼亞、中國(guó)重汽、重慶重汽等都采用此類車橋。
1.3.1 圓錐行星齒輪式輪邊減速橋
由圓錐行星齒輪式傳動(dòng)構(gòu)成的輪邊減速器,輪邊減速比為固定值2,它一般均與中央單級(jí)橋組成為一系列。在該系列中,中央單級(jí)橋仍具有獨(dú)立性,可單獨(dú)使用,需要增大橋的輸出轉(zhuǎn)矩,使?fàn)恳υ龃蠡蛩俦仍龃髸r(shí),可不改變中央主減速器而在兩軸端加上圓錐行星齒輪式減速器即可變成雙級(jí)橋。這類橋與中央雙級(jí)減速橋的區(qū)別在于:降低半軸傳遞的轉(zhuǎn)矩,把增大的轉(zhuǎn)矩直接增加到兩軸端的輪邊減速器上 ,其"三化"程度較高。但這類橋因輪邊減速比為固定值2,因此,中央主減速器的尺寸仍較大,一般用于公路、非公路軍用車。
1.3.2 圓柱行星齒輪式輪邊減速橋
單排、齒圈固定式圓柱行星齒輪減速橋,一般減速比在3至4.2之間。由于輪邊減速比大,因 ,中央主減速器的速比一般均小于3,這樣盆齒輪就可取較小的直徑,以保證重型汽車對(duì)離地問隙的要求。這類橋比單級(jí)減速器的質(zhì)量大，價(jià)格也要貴些,而且輪毅內(nèi)具有齒輪傳動(dòng),長(zhǎng)時(shí)間在公路上行駛會(huì)產(chǎn)生大量的熱量而引起過熱;因此,作為公路車用驅(qū)動(dòng)橋,它不如中央單級(jí)減速橋。
2.重型汽車驅(qū)動(dòng)橋的發(fā)展方向及市場(chǎng)預(yù)測(cè)
隨著我國(guó)公路條件的改善和物流業(yè)對(duì)車輛性能要求的變化 , 重型汽車驅(qū)動(dòng)橋技術(shù)已呈現(xiàn)出向單級(jí)化發(fā)展的趨勢(shì)。
2.1單級(jí)橋與雙級(jí)橋的主要區(qū)別及用途
單級(jí)橋有主減速器, 一級(jí)減速。橋包尺寸大, 離地間隙小, 相對(duì)雙級(jí)橋而言, 其通過性較差, 主要用于公路運(yùn)輸車輛。
雙級(jí)橋有主減速器減速、輪邊減速器減速, 形成二級(jí)減速。由于是 二級(jí)減速, 主減速器減速速比小, 主減速器總成相對(duì)較小, 橋包相對(duì)減小, 因此離地間隙加大, 通過性好。該系列橋總成主要用于公路運(yùn)輸, 以及石油、工礦、林業(yè)、野外作業(yè)和部隊(duì)等領(lǐng)域。
2.2單級(jí)減速驅(qū)動(dòng)橋產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)
2.2.1單級(jí)減速驅(qū)動(dòng)橋是驅(qū)動(dòng)橋中結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的一種, 制造工藝簡(jiǎn)單, 成本較低, 是驅(qū)動(dòng)橋的基本類型, 在重型汽車上占有重要地位;
2.2.2 重型汽車發(fā)動(dòng)機(jī)向低速大轉(zhuǎn)矩發(fā)展的趨勢(shì), 使得驅(qū)動(dòng)橋的傳動(dòng)比向小速比發(fā)展;
2.2.3 隨著公路狀況的改善, 特別是高速公路的迅猛發(fā)展, 重型汽車使用條件對(duì)汽車通過性的要求降低, 因此,重型汽車不必像過去一樣, 采用復(fù)雜的結(jié)構(gòu)提高通過性;
2.2.4 與帶輪邊減速器的驅(qū)動(dòng)橋相比, 由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化,單級(jí)減速驅(qū)動(dòng)橋機(jī)械傳動(dòng)效率提高, 易損件減少, 可靠性提高。
單級(jí)橋產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)為單級(jí)橋的發(fā)展拓展了廣闊的前景。從產(chǎn)品設(shè)計(jì)的角度看, 重型車產(chǎn)品在主減速比小于6的情況下, 應(yīng)盡量選用單級(jí)減速驅(qū)動(dòng)橋。
2.3重卡車橋技改火熱出爐重卡車橋布局將在兩三年內(nèi)完成
近幾年重型車企業(yè)的產(chǎn)銷數(shù)據(jù)顯示, 重卡市場(chǎng)的集中度正在進(jìn)一步提高。隨著缺陷汽車召回制度及歐Ⅲ、歐Ⅳ排放標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施, 加上原材料漲價(jià)等因素, 重型車的研發(fā)、制造、銷售等環(huán)節(jié)的成本將有一定幅度的上升, 因此, 未來幾年內(nèi), 重型車市場(chǎng)的盈利水平將會(huì)越來越低, 重型車市場(chǎng)價(jià)格將會(huì)全面調(diào)整和適度下降。重卡未來幾年盈利水平的降低, 在客觀上為重卡的重組創(chuàng)造了條件。
隨著整個(gè)重型汽車市場(chǎng)的發(fā)展變化, 作為4大總成之一的車橋也會(huì)隨之發(fā)生變化 , 面臨市場(chǎng)集中度的問題。與重卡企業(yè)相似, 目前國(guó)內(nèi)重型車橋生產(chǎn)企業(yè)也主要集中在一汽車橋廠、一汽山汽改、東風(fēng)襄樊車橋公司、中國(guó)重汽橋箱廠、陜西漢德車橋公司、重慶紅巖橋廠和安凱車橋廠幾家企業(yè)。這些企業(yè)幾乎占到國(guó)內(nèi)重卡車橋90%以上的市場(chǎng)。
2005、2006年這一格局依然不會(huì)有很大改觀。隨著重卡產(chǎn)銷持續(xù)上升 , 重卡車橋生產(chǎn)企業(yè)紛紛擴(kuò)大產(chǎn)能并實(shí)施技改項(xiàng)目。各重卡橋廠產(chǎn)能的提升, 為重卡的發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
重卡熱銷, 各廠家紛紛擴(kuò)大產(chǎn)能的同時(shí), 將加大優(yōu)勢(shì)資源的競(jìng)爭(zhēng)能力。競(jìng)爭(zhēng)的加劇必然造成巨頭的出現(xiàn)。衡量一個(gè)成功的橋廠, 其5萬 根以上的產(chǎn)量是最低基準(zhǔn)線。在斯太爾平臺(tái)橋廠中, 中國(guó)重汽橋箱廠、 陜西漢德車橋有限公司、重慶紅巖橋廠、安凱橋廠產(chǎn)能有望在2004-2005 年突破5萬根大關(guān)。按2004年重卡發(fā)展勢(shì)頭預(yù)測(cè),10萬根的產(chǎn)能目標(biāo), 也并非是主要4家斯太爾重卡 橋廠遙不可及的目標(biāo)。可以預(yù)料在未來兩三年內(nèi) , 主要重卡車橋企業(yè)的二期、三期技改將會(huì)全面完成, 其重卡車橋國(guó)內(nèi)布局也將初步完成。
2.4離噸位、高完好率、高速的重卡呼喚新型重卡車橋
為了適應(yīng)未來的發(fā)展需要, 提高運(yùn)輸效率, 有關(guān)人士呼吁我國(guó)重卡企業(yè)必須轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的公路運(yùn)輸概念, 生產(chǎn)出適應(yīng)快速、長(zhǎng)途、重載的高效率、高效益型重卡。
我國(guó)現(xiàn)有的斯太爾驅(qū)動(dòng)橋產(chǎn)品主要滿足中高檔重型汽車的需求, 屬于典型的歐洲重型汽車產(chǎn)品的零部件結(jié)構(gòu), 這決定了存在諸多缺點(diǎn):傳動(dòng)效率相對(duì)較低, 油耗高長(zhǎng)途運(yùn)輸容易導(dǎo)致汽車輪載發(fā)熱, 散熱效果差, 為了防止過熱發(fā)生爆胎, 不得不增加噴淋裝置使結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜, 導(dǎo)致產(chǎn)品價(jià)格高等。隨著公路網(wǎng)絡(luò)的不斷完善, 特別是高速公路的迅猛發(fā)展, 上述缺點(diǎn)在公路運(yùn)輸重型汽車中日顯突出, 據(jù)統(tǒng)計(jì), 歐美重型汽車采用該結(jié)構(gòu)的車橋產(chǎn)品呈下降趨勢(shì), 日本采用該結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品更少。有關(guān)專家預(yù)測(cè)我國(guó)采用斯太爾驅(qū)動(dòng)橋產(chǎn)品的合理比例是占整個(gè)重型汽車驅(qū)動(dòng)橋的25%, 驅(qū)動(dòng)橋的主流產(chǎn)品是單級(jí)減速驅(qū)動(dòng)橋產(chǎn)品。未來重卡車橋?qū)⒂傻湫偷乃固珷栯p級(jí)減速驅(qū) 動(dòng)橋向單級(jí)橋方向發(fā)展。
GB1589 的頒布實(shí)施, 鼓勵(lì)中重卡向多軸化發(fā)展。國(guó)內(nèi)眾多重卡企業(yè)紛紛推出多軸卡車, 這使承載軸的需求量大增。承載軸的走俏, 為各大橋廠提供了更大的市場(chǎng)空間。
2.5重型汽車車橋市場(chǎng)預(yù)測(cè)
專家預(yù)測(cè), 在未來l0年內(nèi), 客車的市場(chǎng)需求量?jī)H僅是重型載貨汽車的10%左右 , 市場(chǎng)空間不大, 如果考慮轎車進(jìn)人家庭的影響, 今后的大型客車市場(chǎng)將逐步下降; 因此, 各企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的重點(diǎn)都放在重卡車橋上。客車車橋產(chǎn)品可以保留, 用以滿足客車生產(chǎn)的需要。
2005年及以后的幾年內(nèi), 重型汽車所需橋總成將會(huì)形成以下產(chǎn)品格局: 公路運(yùn)輸以10t及以上單級(jí)減速驅(qū)動(dòng)橋、承載軸為主，工程、港口等用車以10t級(jí)以上雙級(jí)減速驅(qū)動(dòng)橋?yàn)橹鳌?
公路運(yùn)輸車輛向大噸位、多軸化、大功率方向發(fā)展, 使得驅(qū)動(dòng)橋總成也向傳動(dòng)效率高的單級(jí)減速方向發(fā)展。 有關(guān)專家預(yù)測(cè), 未來我國(guó)的重型車橋產(chǎn)品中75%的驅(qū)動(dòng)橋?qū)⑹菃渭?jí)驅(qū)動(dòng)橋。 而作為雙級(jí)減速的STR驅(qū)動(dòng)橋?qū)?huì)繼續(xù)鞏固工程車輛市場(chǎng)。