【摘要】本文以一款高端SUV车型两四驱传动轴法兰盘平台化的案例,对传动轴法兰盘设计要点以及分析方法进行了描述,重点描述了传动轴法兰盘平台化的设计过程,为其他车型进行零部件平台化设计提供了参考。
【关键词】SUV;越野;传动轴;法兰盘;平台化
一、设计背景
万向传动轴在汽车上的应用比较广泛。发动机前置后轮或全轮驱动汽车行驶时,由于悬架不断变形,变速器或分动器的输出轴与驱动桥输入轴轴线之间的相对位置经常变化,因而普遍采用可伸缩的十字轴万向传动轴,本文校核的车型采用的十字轴万向传动轴;对于转向驱动桥,左、右驱动轮需要随汽车行驶轨迹变化而改变方向,这时多采用等速万向传动轴。
本案例中,通过对十字轴万向传动轴法兰的更改,改善了公传动轴法兰装配干涉的问题,为降低设计投入要求底盘平台化。目标车型定位为高端的国际化强功能越野车型,功能定义为具有高通过性和爬坡能力、较强的脱困能力。因此,对传动轴的强度及打滑扭矩等参数都有
较高的要求。
二、布置分析及问题对策
经对后传动轴进行装配分析,发现存在如下问题:
a)四驱:后传动轴法兰连接螺栓上力矩时,定值力矩扳手与传动轴存在干涉。
b)两驱:后传动轴法兰连接螺栓与法兰节叉间隙只有1.64mm,紧固套筒无法安装(套筒壁厚3mm),紧固工具与法兰干涉,且经与供应商沟通,无满足要求的薄壁套筒。
c)经计算四驱后传动轴法兰螺栓(M10)安全系数为0.76,小于参考车型传动轴法兰螺栓M11安全系数0.96,因此需将螺栓尺寸增大。
附:安全系数计算过程:
法兰M10螺栓安全系数为0.76,更改为M12螺栓后安全系数为1.19,参考车型M11螺栓安全系数为0.96,螺栓更改为M12后,安全系数满足要求;计算结果如下表所示:
(二)解决思路
1步:考虑平台化及现有资源,经过结构分析及论证后确定以下事宜
1、四驱后传动轴前后法兰分度圆(法兰螺栓孔中心所在的圆)直径更改为高端suv107.95mm(更改前分度圆直径为90mm),止口尺寸按AT两驱止口尺寸(直径68mm)更改,后桥法兰及分动器法兰对应更改;更改四驱法兰后,定值力矩扳手与法兰节叉间隙干涉0.26mm,工具放入位置干涉量0.7mm,经现场验证满足要求;