汽车桥壳的结构设计及制造工艺制定

行业指南
2024-05-30 03:35

后桥作为重卡三大核心总成之一,大家通常主要关注三点:品牌和型号;速比;是否为免维护轮端。其实后桥桥壳作为重卡受力最大的承力件和传力件,学问非常多。

重卡后桥由四大总成组成:桥壳、主减、刹车、轮端,其型号通常是按照主减被齿直径来命名,例如485、457、440等,型号越大其承载能力、驱动能力也越大。其中,桥壳发挥着承载作用,是重卡当中最重要的一个单体零部件,也是最有技术含量的零部件。那么,重卡后桥都有哪些不同的生产工艺,各自适合哪些应用场景呢?

生产工艺

冲焊桥壳,上下两部分有焊缝

铸造桥壳则是通过沙箱铸造成型,两端再塞入焊接两个轴头,最大的优势就是承载能力强,劣势是重量偏重,目前工程车后桥主要采用铸造桥壳。随着精密铸造、压力铸造技术的大幅提升,最薄位置的厚度可降低到4mm,可以通过大量加强筋来降低桥壳厚度,提升桥壳承载能力,并且可靠性、耐久性相对于同级别冲焊车桥有大幅提升,因此精密铸造桥壳成为未来发展的趋势。

传统的铸造桥壳,后盖通过螺栓连接

国内轻量化精密铸造桥壳

在进口重卡当中,沃尔沃重卡采用的就是轻量化精密铸造后桥,重量略微增加,可大幅提升可靠性、耐久性。笔者曾遇到过一辆行驶里程超过300万公里的沃尔沃重卡,其后桥桥壳没有任何损伤。

行驶里程超过300万公里的沃尔沃重卡

沃尔沃重卡采用的精密铸造工艺后桥桥壳

液压胀形桥壳则是使用无缝钢管,先将中间位置破开,然后在模具内向钢管内部充高压油,最终在模具内膨胀成型,最大的优势是轻量化,可降重10%左右。由于液压胀形的设备非常昂贵,生产成本很高,目前应用率较低。

技术流派

重卡后桥技术流派主要分为美系和欧系,区分方式非常简单。美系后桥的传动轴是直线布置,而后桥桥壳的大圆是偏心位置,整个桥壳非对称;欧系后桥的传动轴是倾斜布置,而后桥桥壳的大圆居中,整个桥壳对称。

追根溯源,美国重卡以6x4牵引车为主,8级重卡半挂列车(6x4牵引车+2轴半挂车)总质量为36吨;欧洲重卡以4x2牵引车为主,半挂列车(4x2牵引车+3轴半挂车)总质量为40吨。由此可见,欧洲重卡后桥的承载能力和驱动能力要大于美国重卡后桥,因此欧洲重卡后桥型号偏大,即485、457、440等;而美国重卡后桥则为440、435、400、385等。欧洲重卡车架宽度在760-800mm,为了合理布置后桥则大圆居中,主减的主齿偏右,传动轴只能倾斜布置,会略微增大传动系的能量损失。另外传动轴倾斜布置后,不利于牵引车车架下方布置刹车气罐。

欧系后桥的桥壳大圆居中

美系车桥传动轴是直线布置

美系车桥的桥壳大圆不居中

场景匹配

但轻量化后桥用在重载或超载的使用场景当中也会出现问题,因此后桥桥壳和使用场景的匹配至关重要。根据经验总结,笔者给出以下中重卡后桥桥壳的推荐。

建议用户在选择车辆时,除了关注发动机、变速箱之外,也要重点关注后桥桥壳,并根据自己的实际使用场景进行选择。

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