中間傳動軸系統、傳動軸系統、車輛底盤及工程車輛的製作方法

2023-05-28 22:44:36

專利名稱：中間傳動軸系統、傳動軸系統、車輛底盤及工程車輛的製作方法
技術領域：
本發明涉及工程機械領域，具體而言，涉及一種中間傳動軸系統、傳動軸系統、車輛底盤以及工程車輛。
背景技術：
在後輪驅動的商用車及專用汽車上，由於變速箱動力輸出法蘭端面至驅動橋動力輸入法蘭端面相距遠，如果採用一節雙萬向節傳動軸總成連接變速箱輸出法蘭與驅動橋輸入法蘭，傳動軸總成的長度通常大於2000_，臨界轉速低，容易引起傳動系統的共振。目前，後輪驅動的商用車及專用汽車上選用的傳動軸系統，都採用一節或者多節單萬向節傳動軸總成與一節雙萬向節傳動軸總成組成的傳動軸系統。該傳動軸系統本質上 就是將單根傳動軸總成長度縮短，能夠減小傳動軸總成引起共振的問題，但採用由單萬向節傳動軸總成與雙萬向節傳動軸總成組成的傳動軸系統不能滿足汽車底盤傳動軸系統在一個周期內是等速傳動。在後輪驅動的商用車和專用汽車上，採用由單萬向節傳動軸總成與雙萬向節組成的傳動軸系統至少存在以下缺點不能滿足汽車底盤傳動軸系統在一個周期內是等速的；如果專用汽車底盤改裝需要進行斷軸取力，則至少需要拆卸下一節傳動軸總成，並重新安裝一節全新傳動軸總成；除此之外，傳動軸系統改制牽涉到底盤總布置的更改，如燃油箱、電瓶框、儲氣筒等部件的移動，車架上鑽孔和焊接等。

發明內容
本發明提供一種新型的中間傳動軸系統，傳動軸系統的當量角為零，傳動軸轉動一周內為等速傳動，傳動性能更加平穩可靠，且降低了傳動產生的振動和噪音，傳動軸系統安裝、更換取力裝置更加方便、快捷。有鑑於此，本發明提供了一種中間傳動軸系統，安裝於車架上，包括支架和中間傳動單元，所述支架與所述車架連接，所述中間傳動單元可拆卸地安裝於所述支架上，所述中間傳動單元包括一個輸入端和至少一個輸出端。採用本發明提供的技術方案，中間傳動單元為中間傳動軸時，可以使傳動軸系統的當量角為零，傳動系統更加平穩可靠，降低傳遞扭矩過程中產生的振動和噪聲；當需要將中間傳動軸換成取力裝置時，只需將中間傳動軸從支架上卸下，然後將取力裝置安裝在支架上即可，結構簡單、操作方便，避免傳動系統改制過程中牽涉到底盤總布置的改動及車架的改制，方便優化設計。在上述技術方案中，優選地,所述中間傳動單元包括中間傳動軸、吊架總成，所述中間傳動軸安裝在所述吊架總成上；所述吊架總成與所述支架相連接。由支架和吊架總成將中間傳動軸總成固定在車架上,這種新型固定中間傳動軸的方式，使支架不僅能與吊架總成組成固定中間傳動軸的結構，還能夠固定取力裝置。在上述技術方案中，優選地，所述中間傳動軸為空心軸筒，其兩端分別設置有連接法蘭，所述中間傳動軸的外周設置有支撐座。中間傳動軸總成無萬向節，使得傳動軸系統中的萬向節總數為偶數，便於將傳動軸系統的當量角設計成零度。在上述技術方案中，優選地，所述吊架總成 包括對稱設置的吊架橫梁和對稱設置的吊架側板，所述吊架橫梁和所述吊架側板組成一框體，所述支撐座與所述吊架橫梁相連接，所述吊架側板與所述支架相連接。 吊架總成用於將中間傳動軸安裝在支架總成上，採用吊架橫梁和吊架側板組成吊架總成，不僅加工方便，而且結構輕巧，有利於降低傳動系統的整體重量。優選地，所述中間傳動單元為取力裝置，所述取力裝置安裝在所述支架上，所述取力裝置包括一個輸入軸和至少一個輸出軸。當需要將中間傳動軸換成取力裝置時，只需將中間傳動軸從支架上卸下，然後將取力裝置安裝在支架上即可，結構簡單、操作方便，避免傳動系統改制過程中牽涉到底盤總布置的改動及車架的改制，方便優化設計，降低設計成本。在上述任意一項技術方案中，優選地，所述支架包括安裝板和掛板，所述安裝板的一端與所述車架連接，另一端與所述掛板的一端連接，所述掛板的另一端連接所述中間傳動單元。安裝板通過螺紋連接固定連接車架與掛板，連接可靠，連接方式易於實現，安裝、拆卸方便。在上述技術方案中，優選地，所述安裝板為「L」形板，所述「L」形板的一邊與所述車架固定連接，另一邊與所述掛板的一端連接。「L」形安裝板的兩邊分別連接車架與掛板，安裝方式靈活、方便，所需安裝空間較小。在上述技術方案中，優選地，所述安裝板與所述掛板的連接處設置有減震墊。傳動軸系統工作過程會產生振動，振動通過掛板傳遞到支架總成上，減震墊可以有效地阻隔傳動軸系統產生的振動傳遞到車架上，有效地降低噪音。另一方面，本發明提供了一種傳動軸系統，包括第一傳動軸、第二傳動軸，還包括至少一個如上述任一項技術方案中所述的中間傳動軸系統。中間傳動軸通過法蘭連接第一傳動軸與第二傳動軸，保證了動力傳遞的可靠性，使傳動軸系統更加穩定。又一方面，本發明提供了一種車輛底盤，包括變速箱、驅動橋，優選地，還包括上述技術方案中所述的傳動軸系統所述變速箱的輸出軸與所述第一傳動軸的輸入端相連接，所述第一傳動軸的輸出端與中間傳動單元的輸入端相連接，所述中間傳動單元的輸出端與所述第二傳動軸的輸入端相連接，所述第二傳動軸的輸出端與所述驅動橋的輸入軸相連接。這樣，可以使得傳動軸系統的當量角為零，進而使得第一傳動軸在轉動一周內，第一傳動軸、中間傳動軸、第二傳動軸均為等速傳動，有效地降低傳動系統的振動，減小了傳動系統的噪音，同時便於車輛底盤的改制，降低改制成本。在上述技術方案中，優選地，所述第一傳動軸的輸出端與中間傳動軸的輸入端相連接，所述中間傳動軸的輸出端與所述第二傳動軸的輸入端相連接；或，所述第一傳動軸的輸出端連接取力裝置的輸入軸的輸入端，所述取力裝置的輸入軸的輸出端或輸出軸的輸出端與所述第二傳動軸的輸入端相連接。在上述技術方案中，進一步，所述中間傳動軸的軸線與所述變速箱的輸出軸和/或所述驅動橋的輸入軸的軸線平行；或，所述取力裝置的輸入軸或輸出軸的軸線與所述變速箱的輸出軸和/或所述驅動橋的輸入軸的軸線平行。這樣，可以使傳動軸系統的當量角為零，進而使得第一傳動軸在轉動一周內，第一傳動軸、中間傳動軸、第二傳動軸均為等速傳動，有效地降低傳動系統的振動，減小了傳動系統的噪音。再一方面，本發明提供了一種工程車輛，包括如上所述的車輛底盤。採用了上述車輛底盤的工程車輛，車輛底盤振動小，噪音小，傳動性能加平穩，車輛底盤更換取力裝置更加方便、安裝更加快速，使得工程車輛的性能更加優越。
綜上所述，本發明提供的新型中間傳動軸系統的當量夾角為零，傳動軸轉動一周內為等速傳動，傳動性能更加平穩可靠，且降低了傳動產生的振動和噪音，支架總成中的減震墊進一步降低了振動和噪音；傳動軸系統安裝、更換取力裝置更加方便、快捷，避免了對車輛底盤和車輛車架的改動。還可以將本發明提供的傳動軸系統應用於其他的機械設備當中，在此無法窮舉，不再贅述，但其應用均應在本發明的保護範圍之內。


圖I是根據本發明所述中間傳動軸系統一實施例中第一支架組的結構示意圖；圖2是根據本發明所述中間傳動軸系統一實施例中第二支架組的結構示意圖；圖3是根據本發明所述車輛底盤的傳動系統一實施例的立體結構示意圖；圖4是圖3所示結構的主視示意圖；圖5是圖4中A-A向視圖；圖6是圖3所示結構中吊架總成的結構示意圖；圖7是圖5所示結構中的中間傳動軸一實施例的結構示意圖。圖I至圖7中，附圖標記與零部件名稱的對應關係為I第一傳動軸 2第二傳動軸 3變速箱4吊架總成5驅動橋6中間傳動軸 7車架11安裝板12掛板13減震墊41吊架橫梁 42吊架側板62支撐座 611連接法蘭10第一支架組 20第二支架組
具體實施例方式為了能夠更清楚地理解本發明的上述目的、特徵和優點，下面結合附圖和具體實施方式
對本發明進行進一步的詳細描述。需要說明的是，在不衝突的情況下，本申請的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。在下面的描述中闡述了很多具體細節以便於充分理解本發明，但是，本發明還可以採用不同於在此描述的其他方式來實施，因此，本發明的保護範圍並不受下面公開的具體實施例的限制。如圖I至圖7所示，本發明提供了一種中間傳動軸系統，安裝於車架7上，包括支架和中間傳動單元，所述支架與所述車架7連接，所述中間傳動單元可拆卸地安裝於所述支架上，所述中間傳動單元包括一個輸入端和至少一個輸出端。如圖6和圖7所示,在上述實施例中,所述中間傳動單元包括中間傳動軸6、吊架總成4，所述中間傳動軸6安裝在所述吊架總成4上；所述吊架總成4與所述支架相連接。由支架和 吊架總成將中間傳動軸總成固定在車架上，這種新型固定中間傳動軸的方式，使支架不僅能與吊架總成組成固定中間傳動軸的結構，還能夠固定取力裝置。進一步，如圖5所示，所述中間傳動軸6為空心軸筒，其兩端分別設置有連接法蘭611，所述中間傳動軸6的外周設置有支撐座62。中間傳動軸無萬向節，使得中間傳動軸系統中的萬向節總數為偶數，便於將傳動軸系統的當量角設計成零度。在上述實施例中，如圖6所示，所述吊架總成4包括對稱設置的吊架橫梁41和對稱設置的吊架側板42，所述吊架橫梁41和所述吊架側板42組成一框體，所述支撐座62與所述吊架橫梁41相連接，所述吊架側板42與所述支架相連接。吊架總成用於將中間傳動軸安裝在支架總成上，採用吊架橫梁和吊架側板組成吊架總成，不僅加工方便，而且結構輕巧，有利於降低傳動系統的整體重量。優選地，所述中間傳動單元為取力裝置，所述取力裝置安裝在所述支架上，所述取力裝置包括一個輸入軸和至少一個輸出軸。將取力裝置安裝在支架上，使取力裝置的更換更加方便、快捷。圖I是根據本發明所述中間傳動軸系統一實施例中第一支架組10的結構示意圖，圖2是根據本發明所述中間傳動軸系統一實施例中第二支架組20的結構示意圖。如圖I和圖2所示，在上述任意一種實施例中，所述支架包括安裝板11和掛板12，所述安裝板11的一端與所述車架7連接，另一端與所述掛板12的一端連接，所述掛板12的另一端連接所述中間傳動單元。安裝板通過螺紋連接固定連接車架與掛板，連接可靠，連接方式易於實現，安裝、拆卸方便。進一步，所述安裝板11為「L」形板，所述「L」形板的一邊與所述車架7固定連接，另一邊與所述掛板12的一端連接。「L」形安裝板的兩邊分別連接車架與掛板，安裝方式靈活、方便，所需安裝空間較小。如圖2所示，所述安裝板11與所述掛板12的連接處設置有減震墊13。傳動軸系統工作過程會產生振動，振動通過掛板傳遞到支架總成上，減震墊可以有效地阻隔傳動軸系統產生的振動傳遞到車架上，有效地降低噪音。另一方面，本發明還提供了一種傳動軸系統，包括第一傳動軸I、第二傳動軸2，還包括至少一個如上述任一種實施例中所述的中間傳動軸系統。中間傳動軸通過法蘭連接第一傳動軸與第二傳動軸，保證了動力傳遞的可靠性，使傳動軸系統更加穩定。如圖3至圖7所示，本發明還提供了一種車輛底盤，包括變速箱3、驅動橋5，還包括上述實施例中所述的傳動軸系統所述變速箱3的輸出軸與所述第一傳動軸I的輸入端相連接，所述第一傳動軸I的輸出端與中間傳動單元的輸入端相連接，所述中間傳動單元的輸出端與所述第二傳動軸2的輸入端相連接，所述第二傳動軸2的輸出端與所述驅動橋5的輸入軸相連接。在一種具體實施方式
中，所述第一傳動軸I的輸出端與中間傳動軸6的輸入端相連接，所述中間傳動軸6的輸出端與所述第二傳動軸2的輸入端相連接。進一步，所述中間傳動軸6的軸線與所述變速箱3的輸出軸和/或所述驅動橋5的輸入軸的軸線平行。在本實施例中，可以使傳動軸系統的當量角為零，進而使得第一傳動軸在轉動一周內，第一傳動軸、中間傳動軸、第二傳動軸均為等速傳動，有效地降低傳動系統的振動，減小了傳動系統的噪音。
在另一種具體實施方式
中，所述第一傳動軸I的輸出端連接取力裝置的輸入軸的輸入端，所述取力裝置的輸入軸的輸出端或輸出軸的輸出端與所述第二傳動軸2的輸入端相連接。進一步，所述取力裝置的輸入軸或輸出軸的軸線與所述變速箱3的輸出軸和/或所述驅動橋5的輸入軸的軸線平行。如圖4所示，傳動系統在底盤坐標XOZ面內，傳動軸系統的當量夾角為0°，進而使得第一傳動軸I在轉動一周內，第一傳動軸I、中間傳動軸6、第二傳動軸2均為等速傳動，有效地降低傳動系統的振動，減小了傳動系統的噪音。其中，XOZ平面定義，X平面為垂直於路面通過汽車底盤前輪中心軸的平面，Y平面為垂直於X平面通過汽車底盤中心線的平面，Z平面為車架上翼面，O點為X，Y，Z三個平面的相交點，X方向為經過O點X平面法線方向，Z方向為經過O點Z平面法線方向。在XOY平面內，傳動系統的當量夾角為0°。如圖3所示，本發明所述的車輛底盤包括變速箱3，驅動橋5，以及上述實施例中所述的傳動軸系統，其中，中間傳動軸6通過支架總成和吊架總成4固定在車架7上，且中間傳動軸6與車架7的夾角與動力總成、驅動橋5布置角度相同。中間傳動軸6與車架7的連接方式如圖5所示，支架總成將車架7和吊架總成4相連，吊架總成4將中間傳動軸6和支架總成相連。支架總成和吊架總成4將左右縱梁相連起到車架7橫梁的作用和固定傳動軸總成的作用，具有拆裝方便的特點。支架總成的結構組成圖如圖I和圖2所示，由安裝板11、掛板12及減震墊13組成。支架總成包括第一支架組10與第二支架組20，第二支架組10和第二支架組20為對稱件，通過固定孔位的角度來保證傳動軸總成固定角度。減震墊13可以吸收傳動軸系統工作時產生的振動，同時可以補償製造及裝配誤差。吊架總成4的結構組成圖如圖5所示，由吊架橫梁41和吊架側板42組成。吊架總成4起固定雙中間支撐的作用。如圖7所示，中間傳動軸6設置有連接法蘭611和支撐座62，其中，連接法蘭611和支撐座62對稱裝配。最後，本發明還提供了一種工程車輛，包括如上述實施例中所述的車輛底盤。採用了上述車輛底盤的工程車輛，車輛底盤振動小，噪音小，傳動性能加平穩，車輛底盤更換取力裝置更加方便、安裝更加快速，使得工程車輛的性能更加優越。本實施例中的傳動軸系統如果需要進行斷軸取力改制，則拆卸下吊架總成和中間傳動軸，直接通過螺栓組將取力裝置固定在支架總成上。綜上所述，本發明提供的技術方案，能夠使底盤的傳動系統的當量夾角為零，傳動軸轉動一周內為等速傳動，傳動性能更加平穩可靠，且降低了傳動產生的振動和噪音，支架總成中的減震墊進一步降低了振動和噪音；傳動軸系統安裝、更換取力裝置更加方便、快捷，避免了對車輛底盤和車輛車架的改動。 以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種中間傳動軸系統，安裝於車架(7)上，其特徵在於，包括支架和中間傳動單元，所述支架與所述車架(7 )連接，所述中間傳動單元可拆卸地安裝於所述支架上，所述中間傳動單兀包括一個輸入端和至少一個輸出端。
2.根據權利要求I所述的中間傳動軸系統，其特徵在於，所述中間傳動單元包括中間傳動軸(6)、吊架總成(4)，所述中間傳動軸(6)安裝在所述吊架總成(4)上；所述吊架總成(4)與所述支架相連接。
3.根據權利要求2所述的中間傳動軸系統，其特徵在於，所述中間傳動軸(6)為空心軸筒，其兩端分別設置有連接法蘭(611)，所述中間傳動軸(6)的外周設置有支撐座(62)。
4.根據權利要求3所述的中間傳動軸系統，其特徵在於，所述吊架總成(4)包括對稱設置的吊架橫梁(41)和對稱設置的吊架側板(42),所述吊架橫梁(41)和所述吊架側板(42)組成一框體，所述支撐座(62)與所述吊架橫梁(41)相連接，所述吊架側板(42)與所述支架相連接。
5.根據權利要求I所述的中間傳動軸系統，其特徵在於，所述中間傳動單元為取力裝置，所述取力裝置安裝在所述支架上，所述取力裝置包括一個輸入軸和至少一個輸出軸。
6.根據權利要求I至5中任一項所述的中間傳動軸系統，其特徵在於，所述支架包括安裝板(11)和掛板(12 )，所述安裝板(11)的一端與所述車架(7 )連接，另一端與所述掛板(12)的一端連接，所述掛板(12)的另一端連接所述中間傳動單元。
7.根據權利要求6所述的中間傳動軸系統，其特徵在於，所述安裝板(11)為「L」形板，所述「L」形板的一邊與所述車架(7)固定連接，另一邊與所述掛板(12)的一端連接。
8.根據權利要求7所述的中間傳動軸系統，其特徵在於，所述安裝板(11)與所述掛板(12)的連接處設置有減震墊(13)。
9.一種傳動軸系統，包括第一傳動軸(I )、第二傳動軸(2)，其特徵在於，還包括至少一個如權利要求I至8中任一項所述的中間傳動軸系統。
10.一種車輛底盤，包括變速箱(3)、驅動橋(5)，其特徵在於，還包括如權利要求9所述的傳動軸系統 所述變速箱(3)的輸出軸與所述第一傳動軸(I)的輸入端相連接，所述第一傳動軸(I)的輸出端與中間傳動單元的輸入端相連接，所述中間傳動單元的輸出端與所述第二傳動軸(2)的輸入端相連接，所述第二傳動軸(2)的輸出端與所述驅動橋(5)的輸入軸相連接。
11.根據權利要求10所述的車輛底盤，其特徵在於，所述第一傳動軸(I)的輸出端與中間傳動軸(6)的輸入端相連接，所述中間傳動軸(6)的輸出端與所述第二傳動軸(2)的輸入端相連接；或， 所述第一傳動軸(I)的輸出端連接取力裝置的輸入軸的輸入端，所述取力裝置的輸入軸的輸出端或輸出軸的輸出端與所述第二傳動軸(2)的輸入端相連接。
12.根據權利要求11所述的車輛底盤，其特徵在於，所述中間傳動軸(6)的軸線與所述變速箱(3)的輸出軸和/或所述驅動橋(5)的輸入軸的軸線平行；或， 所述取力裝置的輸入軸或輸出軸的軸線與所述變速箱(3)的輸出軸和/或所述驅動橋(5)的輸入軸的軸線平行。
13.一種工程車輛，其特徵在於，包括如權利要求10至12中任一項所述的車輛底盤。
全文摘要
本發明提供了一種中間傳動軸系統，安裝於車架上，包括支架和中間傳動單元，所述支架與所述車架連接，所述中間傳動單元可拆卸地安裝於所述支架上，所述中間傳動單元包括一個輸入端和至少一個輸出端。本發明還提供了一種傳動軸系統、車輛底盤及工程車輛。本發明提供的技術方案，傳動軸系統的當量角為零，傳動軸轉動一周內為等速傳動，傳動性能更加平穩可靠，且降低了傳動產生的振動和噪音，傳動軸系統安裝、更換取力裝置更加方便、快捷。
文檔編號B60K17/24GK102874106SQ20121032562
公開日2013年1月16日 申請日期2012年9月5日 優先權日2012年9月5日
發明者宋敏, 楊平, 陳天志 申請人:三一重工股份有限公司