變速器總成加裝并聯(lián)緩速器的設(shè)計(jì)

孟 娜

（陜西法士特齒輪有限責(zé)任公司，陜西 西安 710019）

前言

汽車制動(dòng)系是汽車安全行駛中最重要的系統(tǒng)之一。隨著交通管理部門及車主、司機(jī)對(duì)行車安全尤其是輔助制動(dòng)的重視，國家已出臺(tái)相關(guān)道路法規(guī)（GB12676），要求車輛強(qiáng)制安裝輔助制動(dòng)裝置，液力緩速器作為最有效最可靠的行車輔助制動(dòng)裝置，載貨車及客車加裝液力緩速器是大勢(shì)所趨。

1 液力緩速器

液力緩速器是集機(jī)械、液力傳動(dòng)、電氣、比例控制等于一體的先進(jìn)技術(shù)產(chǎn)品，是車輛輔助制動(dòng)領(lǐng)域最新前沿科技之一，它將下坡或制動(dòng)時(shí)車輛的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱量并通過發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液循環(huán)將熱量散發(fā)，從而可以實(shí)現(xiàn)持續(xù)制動(dòng)的一種輔助制動(dòng)裝置。液力緩速器具有體積小、質(zhì)量輕、制動(dòng)力矩大、無熱衰退、能長時(shí)間大功率制動(dòng)的特點(diǎn)，可以承擔(dān)大部分車輛下坡制動(dòng)和減速制動(dòng)任務(wù)，特別適合中、重載車輛常下坡、下長坡工況，能有效減少主制動(dòng)使用頻率，減少剎車片和輪胎的磨損，讓行車更安全，保養(yǎng)車輛更經(jīng)濟(jì)。

圖1 串聯(lián)緩速器外形安裝示意圖

圖2 并聯(lián)緩速器外形安裝示意圖

依據(jù)安裝方式的不同，液力緩速器分為串聯(lián)式和并聯(lián)式。串聯(lián)在車輛傳動(dòng)系中間的液力緩速器稱作串聯(lián)液力緩速器，一般安裝在變速器與傳動(dòng)軸之間，串聯(lián)緩速器外形安裝示意圖見圖 1。與傳動(dòng)系并聯(lián)安裝，通過輪系等制動(dòng)傳動(dòng)軸的液力緩速器稱作并聯(lián)液力緩速器，一般安裝在變速器后端，通過一對(duì)齒輪制動(dòng)變速器輸出軸從而制動(dòng)傳動(dòng)軸，并聯(lián)緩速器外形安裝示意圖見圖2。

并聯(lián)液力緩速器產(chǎn)品結(jié)構(gòu)更緊湊、質(zhì)量更輕、低速效果更好、且不影響變速器后取力器的安裝，更易于整車布置。

隨著市場(chǎng)對(duì)輔助制動(dòng)要求的提高，液力緩速器作為最有效最可靠的行車輔助制動(dòng)裝置，主機(jī)廠、終端用戶對(duì)變速器加裝并聯(lián)緩速器有著明顯的需求。為迎合市場(chǎng)，更好的開展變速器、緩速器產(chǎn)品推廣，公司決定開展市場(chǎng)主流變速器加裝并聯(lián)緩速器的設(shè)計(jì)工作。

2 方案布置和零部件設(shè)計(jì)

并聯(lián)緩速器制動(dòng)，通過緩速器上的主動(dòng)輪和變速器副箱主軸上的緩速器被動(dòng)輪的嚙合，達(dá)到制動(dòng)傳動(dòng)軸的目的。

2.1 方案布置

后蓋總成布置中，緩速器接口及緩速器被動(dòng)輪的安裝位置等沿用成熟設(shè)計(jì)，參考現(xiàn)有設(shè)計(jì)。后蓋總成布置方案見圖3。

圖3 后蓋總成布置方案

從圖3可以看出，緩速器被動(dòng)輪加裝在副箱主軸上，后蓋總成軸向尺寸加長。后蓋殼體為兩段式，采用了錐軸承，利用調(diào)整墊進(jìn)行間隙調(diào)整。副箱撥叉軸靠支承座支撐在后蓋殼體前側(cè)，副箱中間軸軸承固定在殼體前段；左側(cè)留有并聯(lián)緩速器接口，右下角可加裝取力器。

2.2 零部件設(shè)計(jì)

該后蓋總成設(shè)計(jì)，盡量多地借用已有零件。經(jīng)尺寸鏈計(jì)算，最終需新設(shè)計(jì)零部件主要有后蓋殼體、副箱撥叉軸、副箱加長中間軸、副箱中間軸端面壓蓋及取力器定位零件等。圖4為帶并聯(lián)緩速器接口的變速器安裝尺寸圖。

圖4 帶并聯(lián)緩速器接口的變速器安裝尺寸圖

3 取力器的安裝

為滿足使用需求，特種自卸車在匹配緩速器時(shí)，同時(shí)需變速器加裝取力器。該方案重新設(shè)計(jì)了取力器的安裝，解決取力器定位問題。QH50取力器總成及定位見圖5，QH70取力器總成及定位見圖6。

圖5 QH50取力器總成及定位

從圖5可知， QH50取力器與變速器連接時(shí)，取力器殼體軸向位置靠副箱中間軸軸承外圈保證，取力器空心軸軸向位置是靠副箱加長中間軸軸肩來保證的。我們知道，QH70取力器與變速器的連接，取力器殼體軸向位置靠取力器殼體靠副箱中間軸軸承外圈保證，空心軸軸向定位與QH50不同，QH70空心軸軸向位置由靠變速器副箱中間軸軸承內(nèi)圈保證。

圖6 QH70取力器總成及定位

在變速器加裝并聯(lián)緩速器的后蓋總成設(shè)計(jì)中，副箱中間軸軸承在后蓋殼體前段（見圖3右中視圖），因中間軸軸承無法滿足取力器軸向定位需求，故對(duì)取力器的安裝定位進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)。

取力器的安裝定位需考慮以下兩方面：首先，副箱加長中間軸軸肩保持原結(jié)構(gòu)尺寸；其次，在設(shè)計(jì)定位環(huán)和止推墊圈的同時(shí)，需在后蓋殼體后段設(shè)計(jì)相應(yīng)臺(tái)階孔以配合定位環(huán)的安裝。帶并聯(lián)緩速器接口的變速器加裝QH70取力器安裝示意圖見圖7。

變速器在加裝QH50取力器時(shí)，副箱加長中間軸軸肩、定位環(huán)可滿足QH50取力器總成的定位、安裝；若加裝QH70取力器，需要在QH50取力器的基礎(chǔ)上，中間軸軸肩位置增加一止推墊圈，即可滿足QH70取力器總成的安裝、定位要求（見圖7）。

圖7 帶并聯(lián)緩速器接口的變速器加裝QH70取力器安裝示意圖

4 結(jié)論

本文詳細(xì)闡述了變速器加裝并聯(lián)緩速器的方案。同時(shí)，文中所闡述的取力器的安裝定位方式在系列變速器匹配并聯(lián)緩速器設(shè)計(jì)中得到應(yīng)用。