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武汉车展：富华车桥 轴承一体式轻量化
【卡车之家 原创】-15日，中国国际商用车展览会在湖北武汉国际博览中心举行，来自全国的600多家企业参加了此次的展会。虽然商用车企业占据了主要的展区，但是在配件馆，也同样很精彩，很多大牌企业在此展示出了自己的新型产品。在B4展馆，这里集中了所有的配件企业，包括商用车及零部件制造商广东富华，他们在此次展会上展示了多款产品，主要是车轴、鞍座以及悬挂等等。第一个展出的是车轴，这款产品主打轻量化设计，它在确保车轴可靠性的同时减轻了整轴的质量，比传统车轴减重至少50公斤。另外它采用了轮毂轴承单元设计，轴承间隙无需调整，维护拆装方便，降低了维护成本。它也可以根据用户的需要提供方轴和圆轴。此外，广东富华还针对国内市场推出了一款FW50系列的车轴，这款产品可以在高速、标载的路况下承诺轴端50万公里免维护，降低了一定的成本。它还采用了一体式的轴承单元，轴承、油封、油脂集成在单元内，轴承间隙免调整。它还有一个重要的改进就是外置式制动鼓，这样做的目的是为了在更换摩擦片时不需要拆装轮毂，节省了一定的维修时间。在富华展区，还可以看到美式和欧式两种不同的空气悬挂。其中，美式的产品采用了轻量化处理，适合于告诉公路用，使用该产品的车型最多可以减重350公斤，而欧式产品则可以减重230公斤。它们最大的区别在于中间钢板成型的方式不一样，美式用的是焊接的，而欧式则是直接铸造的。富华还展出了两个双联桥，单机减速双联桥和轮边减速双联桥，还有一个带盘式制动器的非驱动。除了展出车轴外，现场还可以看到一个钢板弹簧悬架，它的型号是FW13，通配美式与欧式的150方轴、127圆轴以及146大圆轴。另外，此次还有鞍座以及支承装置等产品亮相了本次展览会。● &编后语：总体来说，广东富华展区展示的产品以车桥为主，据他们的工作人员介绍，在车桥方面有两个大的趋势，一个是产品轻量化，这与当前国家的政策有很大关系；另一个就是车轴承一体化设计，这是为了方便更换刹车摩擦片等等。（图/文 洪登强）● &相关阅读： 文章标签：
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斯达一斯泰尔91系列重型汽车有4×2、4×4、6×2、6×4、6×63×4等多种驱动形式。4×2、6×2的车型各有一个驱动桥；6×4、8×4的车型各有一个中后驱动桥组；4×4的越野车型有一个驱动后桥和一个集转向、驱动于一身的前驱动桥；6×6的越野车型则有一个前驱动桥和一个中后驱动桥组。
斯达一斯泰尔91系列重型汽车驱动桥的基本参数如所示。
全轮驱动汽车的前桥有转向、驱动两种作用，又称为转向驱动桥。斯达一斯太尔91系列重型汽车转向驱动桥的结构型式为：中央单级减速、轮边行星减速。
组成与结构：前驱动桥是由主减速器、内外半轴、桥壳及轮边减速器等部分组成。
1.主减速器
主减速器的主动轴与主动螺旋锥齿轮制成一体，前端的花键部分与传动凸缘连接，该齿轮轴通过两个圆锥滚子轴承装在传动箱壳的相应轴承座内，在轴肩与前圆锥滚子轴承内圈端面之间装有调整隔圈，并由轴端面螺母轴向压紧，通过改变调整隔圈的厚度，即可调整该齿轮轴的轴承预紧度。
从动螺旋锥齿轮为一齿圈，用螺栓与差速器壳固连成一体，该组件借差速器壳两侧的圆锥滚子轴承支撑于主传减速器壳的相应轴承座内，由调整螺母轴向压紧，该调整螺母可用来调整轴承预紧度和螺旋齿轮副啮合间隙。
主减速器的基本结构如和所示。
各种速比的主减速器配各种相应齿轮副，各齿轮副的齿数如表10-7所示。
表10-7主减速器各齿轮副齿数
Z1：主动锥齿轮齿数
Z2：从动锥齿轮齿数
i： 减速比
差速器为直齿圆锥行星齿轮式，工作中以行星齿轮的公转和自转来适应左、右半轴的差速需要。差速器的差速与其它车型一样，在此不再详述。
2.半轴及桥壳
前桥为满足转向和驱动的需要，与转向轮相连的半轴分成内、外两段，其间用双联式万向节连接，主销也因此分别制成上、下两段。转向节轴颈部分制成中空的，以便使外半轴穿在其中。内半轴内端花键插入差速器半轴齿轮内孔，其拳形外端以轴孔与万向节轴销配合；其外端花键插入太阳齿轮的内孔；内、外半轴通过万向节实现等速传动。其结构如所示。
桥壳是由细晶粒结构钢ST510C的板料经冲压焊接而成。它包括：桥壳、制动底板固定凸缘两部分，桥壳中段两半壳的纵向焊缝采用埋弧焊焊接，中段与凸缘间用电子束焊接，焊接后桥壳焊缝处经严格的超声波检查。桥壳两端各有一内轴承，便于支承内半轴，如所示。
3.轮边减速器
斯达一斯太尔91系列重型汽车前驱动桥的轮边减速器是一套行星齿轮式减速机构，如和所示。
太阳齿轮内花键孔与半轴的外侧花键轴相配合，半轴旋转时，即将差速器传来的动力传给太阳轮。与太阳轮相啮合的是五个行星齿轮，五个行星齿轮轴与减速器罩及行星架上的相应轴孔静配合，且同时与齿圈相啮合，该行星机构的动力由太阳轮输入，行星架输出。因为齿圈为固定元件，故该减速器的传动比为：
其中：K=Z3/Z1式中：
Z3=齿圈齿数
Z1=太阳轮齿数
主减速器减速比与轮边减速器减速比就构成了前驱动桥的总减速比。
即：i总=i轮边-i主
轮边减速器内各机件及轮毂轴承是依靠飞溅润滑的，在减速器罩的端面上用螺栓固定着端盖，在端盖上有加油螺孔，减速器罩的边缘开有放油螺孔，平时用螺塞封闭。为防止密封元件因减速器内压升高而漏油，该减速器内腔与桥壳内腔相通，桥壳上又有一通气孔，保证两内腔与大气相通，如所示。
(1)拆卸分解前，将前桥的外表清洗干净，用压缩空气吹净，在热状态下放出润滑油。
(2)在制动鼓与减速器罩上作装配记号，用两个M10螺栓顶出制动鼓。
(3)拆卸轮毂之前应先在减速器罩和轮毂上作上装配记号。
(4)拆卸轴头锁紧螺母时应用专用套筒扳手。
(5)用拉力器将轮毂外轴承连同轮毂一同卸下，不准敲打或硬撬。
(6)用制动蹄回位弹簧拆装专用工具穿过制动蹄滚轮，勾住制动蹄回位弹簧中部一侧平面，撬动弹簧，使其伸长，取下挂簧用的销钉，便可将制动蹄拆下。拆卸主减速器时用止动装置锁住凸缘，以便从轴上拧下固定螺母。
(7)用拉力器拉出输出凸缘。
(8)取出减速器从动锥齿轮及差速器总成以后，用专用扳手旋下差速器轴承预紧度的调整螺母，在轴承盖与座上作相应记号。如需拆卸差速器轴承时，应先在轴承与差速器壳上作装配记号，再用专用拉力器拉出两端轴承。
装配与调整：
1.主减速器的装配与调整装配：
(1)主动锥齿轮轴上的轴承在装配前需在加热板上加热至80℃，再装到主动锥齿轮轴上。
(2)套上两个轴承预紧力调整垫片，总厚度约为1.3毫米。
(3)装上第二个滚锥轴承并适当注油润滑。
(4)装复后，应检查主动锥齿轮轴承预紧度。
轴承预紧力如调整不当，会引起轴承的发热、发响甚至烧损。用弹簧秤均匀地拉动绕在轴承座上的绳子，便可从弹簧秤上读出正确的拉力值，轴承预紧力正常时，弹簧秤上的拉力读数应为13-26牛顿。上限适用于新轴承，下限适用于旧轴承。轴承预紧力不合适时，可通过更换不同厚度的调整垫圈D来调整。如所示。
增加垫片厚度时，轴承预紧度减小；反之则增大。调整垫圈的厚度有多种规格，可反复更换，直至袖承预紧度达到规定数值。
调整合适后，装上垫片与端盖、凸缘，按规定扭力拧紧槽形螺母。(规定扭力数值见表10-9主要修理数据)用开口销锁住槽形螺母。
(5)安装差速器与从动锥齿轮总成时，应先将所有零件清洗干净，涂上润滑油。
(6)装半轴齿轮垫圈时应注意，有倒角的一侧应对应着半轴齿轮。
(7)装好十字轴组件后，要用百分表检查行星齿轮与半轴齿轮间的间隙，其读数为0.1-0.2毫米为合适。否则可通过改变半轴齿轮垫片厚度进行调整。半轴齿轮垫片厚度也有几种规格，减薄垫圈间隙增大。反之则减小。
(8)由于两个差速器半壳是连接在一起后加工成的，在安装另一个差速器半壳时，应按所作的装配标记装复，以保持原来位置。
(9)按规定扭力值拧紧差速器壳螺栓后，再用一根渐开线花键轴插入半轴齿轮孔内，转动花键轴。进一步检查齿轮间隙，转动时不应过紧，也不应有明显间隙感觉。必要时更换半轴齿轮垫圈进行调整。
(10)将组装后的差速器装入桥壳，按标记所示位置拧上差速器壳轴承盖，用专用扳手拧入两侧轴承调整螺母，使其预紧。
(11)用弹簧秤测量差速器壳的转动阻力。差速器壳的滚动阻力矩为3-4牛米。拉动时反映在弹簧秤上的拉力数值应为25-33牛顿。上限用于新轴承，下限用于旧轴承。转动阻力不合适时可通过旋动两侧调整螺母进行调整，双向向里旋动时，预紧力增加。反之则减小。
安装距的调整：
主减速器两锥齿轮正确啮合时，其节锥点须交于一点。此时主动锥齿轮端面到从动锥齿轮轴线的距离称理论安装距。理论安装距随车桥传动比的不同而不同。如前驱动桥总速比为5.73，其理论安装距为102毫米。安装距的正确与否，在很大程度上决定了齿轮运转的平稳性和使用寿命。由于齿轮制造时，存在着不可避免的误差，为保证齿轮具有正确的啮合印痕，在工厂里将齿轮成对放于对滚机上进行选配，经过选配的齿轮副获得正确啮合印痕时，其主动齿轮前端面到从动齿轮轴线的距离称为实际安装距。实际安装距与理论安装距有一差值，安装主动齿轮时，实际安装距应为理论安装距加上该差值。主动轴的轴向位置是由轴承座与减速器亮之间的垫片X的厚度来调整的，如所示。选择垫片厚度时可通过以下公式计算
X=(A+Z)+B-(L+Y)
X一调整垫片总厚度
A一理论安装距
Z一A值的修正值，打在主动锥齿轮的前端面上，精确到0.01毫米，带相应的正、负号。
B一主动齿轮端面至轴承座接触面的距离，是在主动锥齿轮总成安装完毕，并调好滚锥轴承预紧力以后，用深度尺测量的。
L一从动齿轮中心线至减速器壳前平面的理论距离。
Y一L值的修正值，打在轴承座接触面上，精确到0.01毫米，带相应正、负号。
A与L的尺寸如表10-8所示。
表10-8A与L的尺寸
垫片厚度有四种，可根据计算结果选择合适的垫片进行装配。
垫片X的厚度选择是否正确，还要通过下一步啮合印痕的检查进一步确定。
检查主、从动锥齿轮啮合印痕：
在从动锥齿面上薄薄地涂上一层白铅和汽油的混合物，主、从动齿轮啮合位置正确时，接触面应位于齿高的中部且接近内径，约占齿面宽度的一半，如所示。
不良的接触斑点说明垫片X的厚度选择不当，可重新调整X的厚度或通过下面的调整使其达到正常。
调整主、从动齿轮的啮合间隙：
将装有百分表的支架固定于减速器壳上，使百分表触头垂直抵紧牙齿大端侧表面，并使百分表有一定的预压量。
固定住齿轮，周向来回扳动从动齿轮，百分表上反映的数值即为主、从动齿轮的啮合间隙，应为0.2-0.3毫米。如需调整，可通过交替拧动轴承预紧力调整螺母来使啮合间隙达到规定值。
切记：调整时不能改变已调好滚锥轴承预紧力。或者说，两侧调整螺母必须等量地旋出或旋入，一侧拧人多少，另一侧就要拧出多少。检查间隙时，应在从动齿轮圆周上每相隔120度取三点进行测量，取其平均值。
主、从动齿轮的啮合间隙调整合适后，用规定扭紧力拧紧轴承盖固定螺母。
注意：需要更换主动锥齿轮或从动锥齿轮时，将两个部件同时更换，不准新旧搭配使用。两齿轮同时更换应注意选择同一编组号的齿轮配对使用，配对编组号码是厂家用电刻笔刻在主、从动齿轮的端面上，选择齿轮时应注意查看。
2.轮毂与轮边减速器的装配调整
(1)装人压有滚锥轴承外圈的轮毂，安装时，应注意不得损坏径向密封圈，然后再装上带轮边减速器齿圈的齿圈托架。
(2)装上垫圈和锁片，用专用扳手拧紧轴承调整螺母，先以650牛米的力矩拧紧，使轮毂轴承到位。再稍松开一些，使其略为松动，再以300-400牛米力矩拧紧调整螺母。用弹簧秤沿轮毂切线方向均匀拉动，弹簧秤上的读数应在38-50牛顿，必要时，可通过拧紧或旋松调整螺母来调整。
(3)当滚锥轴承的预紧力调好后。用塞尺测量调整螺母与半轴套管端面间的间隙，根据测量值加调整垫片。调整垫厚度有多种规格可选用。最后拧紧调整螺母，并用锁片锁住。调整垫片位置如所示。
(4)将行星架装入减速器壳体时，应注意拆卸时所作的装配记号。轮毂装入前应擦试干净。端盖和减速器壳安装表面上残留的密封剂也应清除干净，重新涂上密封剂。
(5)装好后应检查一下制动间隙中否合适，制动间隙可通过制动缸行程的大小来判断，当制动行程超过30毫米时，就要对制动器进行调整。调整方法是：向里旋动制动臂上的间隙调整螺钉，直至车轮锁死，再把调节螺钉往后退2.5圈(刚性前桥与后驱动桥调至返旋听到三响即可)。
注意：调整前应先将手制动松开，车轮顶起，调整完毕后，应试车检验制动是否跑偏。
3.主要修理数据(如表10-9所示)。
表10-9主要修理数据
差速器行星齿轮与半轴齿轮间隙(毫米)
从动齿轮轴承预紧力
旋转力矩3-4(牛米)
弹簧称拉力25-33(牛顿)
主动锥齿轮轴承预紧力
旋转力炬1-2(牛米)
弹簧称拉力13-26(牛顿)
主、从动锥齿轮啮合间隙(毫米)
轮毂轴承预紧力
旋转力矩7-9(牛米)
弹簧秤拉力38-50(牛顿)
制动凸轮轴外径(毫米)
凸轮轴轴承衬套(毫米)
凸轮轴与衬套配合间隙(毫米)
0.015-0.208
轴与衬套磨损极限(毫米)
制动蹄片最小厚度(毫米)
卡部螺栓螺母拧紧力矩(牛米)
前轴制动气室固带夹紧螺栓
前轴横向拉杆臂紧固螺母
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