CN111873795A - 一种商用车传动轴用气囊式中间支承装置、装配方法及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种商用车传动轴用气囊式中间支承装置、装配方法及使用方法，包括：轮辋式轴承座；轮辋式轴承座设有相互连接的内圈和外环；内圈的外周压装有轴承；内圈外沿与外环之间设有卡槽；卡槽内安装有弹性挡圈，弹性挡圈用以轴向固定轴承；外环外部装有环状气囊；环状气囊的内侧面与外环面相抵接，环状气囊的外侧面连接有环状组合支架；环状组合支架与车架连接。通过调节气囊气压调整支承总成的径向刚度，从而调整支承总成的固有频率，躲避或扰乱共振频率，提高整车行驶舒适性。同时本装置有效解决硫化橡胶支承的散热问题，提高轴承的使用寿命。装置结构简单，装配工艺简洁方便，性能可靠。

Description

一种商用车传动轴用气囊式中间支承装置、装配方法及使用 方法

技术领域

本发明涉及商用车传动轴技术领域，尤其涉及一种商用车传动轴用气囊式中间支承装置、装配方法及使用方法。

背景技术

长轴距商用车需要布置两根以上的传动轴来实现动力的传递，传动轴中间支承装置将前后传动轴固定于车架横梁，其作用是承载传动轴重量、缓冲传动轴运行中产生的轴向和径向冲击。传动轴工作中产生的激励通过中间支承传递到车架，如果激励频率与行驶系频率一致时极易形成共振，导致整车出现抖动、异响问题，影响整车行驶舒适性。

目前传动轴中间支承一般采用硫化橡胶结构，橡胶结构复杂多样以达到不同的缓冲效果，但结构定型后固有刚度就成为定值，其固有振动频率也无法改变。一旦传动轴转动一阶或二阶频率与中间支承频率接近，极易引起共振现象，无法通过调节中间支承刚度来躲避共振频率；另外硫化橡胶结构厚重，散热性能差，影响轴承的使用寿命。

发明内容

为了提高整车行驶舒适性，减少由于传动轴激励频率与行驶系统频率接近时引起的共振、抖动和异响问题。本发明通过提供一种结构简单、安装方便、缓冲性能优异、可调节径向刚度的商用车传动轴用气囊式中间支承装置。

装置包括：轮辋式轴承座；

轮辋式轴承座设有相互连接的内圈和外环；

内圈的外周压装有轴承；

内圈外沿与外环之间设有卡槽；

卡槽内安装有弹性挡圈，弹性挡圈用以轴向固定轴承；

外环外部装有环状气囊；

环状气囊的内侧面与外环面相抵接，环状气囊的外侧面连接有环状组合支架；

环状组合支架与车架连接。

进一步需要说明的是，轮辋式轴承座上设置有气门嘴，气门嘴与环状气囊连通。

进一步需要说明的是，环状组合支架设有横梁和两根纵梁；

两根纵梁的一端分别与横梁的两端连接。

横梁上设有至少两个安装孔，并通过螺栓与车架连接。

进一步需要说明的是，环状组合支架还设有套环；

套环内表面与环状气囊的外侧面相抵接；

套环与轮辋式轴承座的外环之间设有间距。

横梁和两根纵梁套设在套环的外侧面。

本发明还提供一种装配方法，方法包括：

轴承压装到轮辋式轴承座中，弹性挡圈装入轴承座内侧的卡槽内，用以轴向固定轴承；

在轮辋式轴承座的内侧装入气门嘴，轮辋式轴承座的外侧装入环状气囊；

将装配完成的轮辋式轴承座和环状气囊塞入环状组合支架中，通过气门嘴对环状气囊进行充气，达到足够气压时，环状气囊膨胀变大，内径固定于轮辋式轴承座，外部固定于环状组合支架中；

根据轴承的承载需求补充足够的气压。

通过轴承的内表面装配于车辆传动轴的旋转轴上；

通过环状组合支架的安装孔装配到车架横梁或吊架上，达到支承传动轴重量和缓冲传动轴振动冲击的功能。

本发明还提供一种使用方法，方法包括：

汽车运行过程中，发动机动力通过变速器、传动轴传递到车桥；

当传动轴在不同相位旋转出现角加速度，产生振动激励的激励频率超出阈值时，或者产生共振、或抖动时，

通过调节环状气囊的气压来调节气囊式中间支承装置径向刚度，改变其固有频率来躲避或扰乱共振频率，达到消除共振和抖动的效果。

从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

商用车传动轴用气囊式中间支承装置通过调节气囊气压调整支承总成的径向刚度，从而调整支承总成的固有频率，躲避或扰乱共振频率，提高整车行驶舒适性。同时本装置有效解决硫化橡胶支承的散热问题，提高轴承的使用寿命。

装置结构简单，装配工艺简洁方便，性能可靠。

装置轴承座采用轮辋式结构，其内侧部位可通过弹性挡圈固定轴承，外侧可装配环状气囊。固定轴承、承受载荷、装配气囊功能集于一体。

装置的环状气囊与轮辋式轴承座配合后封闭式气囊装置，具有优异的缓冲性能，同时可通过气门嘴调节内部气压，用于调整支承总成的不同的刚度性能。

装置的环状气囊空腔大，散热性能佳，可迅速传递和释放轴承工作产生的热量，改善轴承的工作环境。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为商用车传动轴用气囊式中间支承装置的主视图；

图2为商用车传动轴用气囊式中间支承装置的侧面剖视图；

图3为商用车传动轴用气囊式中间支承装置的轴视图。

附图标记说明：

1是环状组合支架，2是环状气囊，3是轮辋式轴承座，4是轴承，5是弹性挡圈，6是气门嘴，7是支架安装孔，11是横梁，12是纵梁，13是套环。

具体实施方式

本发明提供一种商用车传动轴用气囊式中间支承装置，如图1至3所示，包括：轮辋式轴承座3；

轮辋式轴承座3设有相互连接的内圈和外环；内圈的外周压装有轴承4；内圈外沿与外环之间设有卡槽；卡槽内安装有弹性挡圈5，弹性挡圈5用以轴向固定轴承4；外环外部装有环状气囊2；环状气囊2的内侧面与外环面相抵接，环状气囊2的外侧面连接有环状组合支架1；环状组合支架1与车架连接。

应当理解，在称某一元件或层在另一元件或层“上”，被“连接”或“耦合”至另一元件或层时，其可能直接在另一元件或层上，被直接连接或耦合至所述另一元件或层，也可能存在中间元件或层。相反，在称某一元件被“直接在”另一元件或层“上”，“直接连接”或“直接耦合”至另一元件或层时，则不存在中间元件或层。所有附图中类似的数字指示类似元件。如这里所用的，术语“和/或”包括相关所列项的一个或多个的任何和所有组合。

这里可能会使用便于描述的空间相对性术语，例如“在…下”、“下方”、“下部”、“以上”、“上方”等来描述如图中所示的一个元件或特征与另一个元件或特征的关系。应当理解，空间相对性术语意在包括图中所示取向之外的使用或工作中的器件不同取向。例如，如果将图中的器件翻转过来，被描述为在其他元件或特征“下”或“下方”的元件将会朝向其他元件或特征的“上方”。于是，示范性术语“下方”可以包括上方和下方两种取向。可以使器件采取其他取向(旋转90度或其他取向)，这里所用的空间相对术语作相应解释。

作为本发明的实施例来讲，轮辋式轴承座3采用轮辋式结构，轮辋式轴承座3设有上设置有气门嘴6，气门嘴6与环状气囊2连通。可以给环状气囊2充放气，环状气囊2通过气门嘴6连接车辆的充放气机构。充放气机构可以设置控制电磁阀，在驾驶室设置控制器等控制模块进行自动控制，调节充放气量。

环状气囊2作为支承装置的充气式承载机构，气囊气压通过气门嘴6充放气进行调节，实现支承总成径向刚度变化。

作为本发明的实施例来讲，环状组合支架1设有横梁11和两根纵梁12；两根纵梁12的一端分别与横梁11的两端连接。

横梁11上设有至少两个安装孔7，并通过螺栓与车架连接。环状组合支架1还设有套环13；套环13内表面与环状气囊2的外侧面相抵接；套环与轮辋式轴承座3的外环之间设有间距。横梁11和两根纵梁12套设在套环13的外侧面。

这样，通过弹性挡圈固定于轮辋式轴承座内侧，环装气囊装于轮辋式轴承座外侧，再套入外固定支架装配为总成。本发明通过轮辋式轴承座分别将轴承与气囊内外固定，通过充放气调节气囊内的气压，从而可实现支承总成径向刚度的变化。该中间支承的气囊结构具有极佳的缓冲性能，减缓传动轴转动对车架的振动冲击，相比于橡胶支承结构，不仅提升轴承的散热能力；还可通过充放气调节气囊气压，进而变化中间支承的径向刚度，躲避或扰乱整车运行过程中的共振频率。达到降低整车噪音、提高行驶舒适性的目的。

基于上述商用车传动轴用气囊式中间支承装置本发明还提供一种装配方法，方法包括：

轴承压装到轮辋式轴承座中，弹性挡圈装入轴承座内侧的卡槽内，用以轴向固定轴承；

在轮辋式轴承座的内侧装入气门嘴，轮辋式轴承座的外侧装入环状气囊；

将装配完成的轮辋式轴承座和环状气囊塞入环状组合支架中，通过气门嘴对环状气囊进行充气，达到足够气压时，环状气囊膨胀变大，内径固定于轮辋式轴承座，外部固定于环状组合支架中；

根据轴承的承载需求补充足够的气压。

通过轴承的内表面装配于车辆传动轴的旋转轴上；

通过环状组合支架的安装孔装配到车架横梁或吊架上，达到支承传动轴重量和缓冲传动轴振动冲击的功能。

这样，环状组合支架1可环向固定环状气囊2，使之受力均匀的承载轴承的压力和冲击，同时可通过安装孔7将支承总成固定于车架，结构简单安装方便。

本文所采用的术语仅做描述具体实施例的用途，并非意在限制本文件内的表述。如这里所用的，单数形式“一”、“一个”和“该”意在包括复数形式，除非上下文另有明确指示。还要理解的是，当用于本说明书时，术语“包括”指所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其组合的存在或增加。

为了提高整车行驶舒适性，减少由于传动轴激励频率与行驶系统频率接近时引起的共振、抖动和异响问题。通过提供一种结构简单、安装方便、缓冲性能优异、可调节径向刚度的使用方法，方法包括：

汽车运行过程中，发动机动力通过变速器、传动轴传递到车桥；

当传动轴在不同相位旋转出现角加速度，产生振动激励的激励频率超出阈值时，或者产生共振、或抖动时，

通过调节环状气囊的气压来调节气囊式中间支承装置径向刚度，改变其固有频率来躲避或扰乱共振频率，达到消除共振和抖动的效果。

本发明可通过调节气囊气压调整支承总成的径向刚度，从而调整支承总成的固有频率，躲避或扰乱共振频率，提高整车行驶舒适性。同时本装置有效解决硫化橡胶支承的散热问题，提高轴承的使用寿命。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种商用车传动轴用气囊式中间支承装置，其特征在于，包括：轮辋式轴承座(3)；

轮辋式轴承座(3)设有相互连接的内圈和外环；

内圈的外周压装有轴承(4)；

内圈外沿与外环之间设有卡槽；

卡槽内安装有弹性挡圈(5)，弹性挡圈(5)用以轴向固定轴承(4)；

外环外部装有环状气囊(2)；

环状气囊(2)的内侧面与外环面相抵接，环状气囊(2)的外侧面连接有环状组合支架(1)；

环状组合支架(1)与车架连接。

2.根据权利要求1所述的商用车传动轴用气囊式中间支承装置，其特征在于，

轮辋式轴承座(3)上设置有气门嘴(6)，气门嘴(6)与环状气囊(2)连通。

3.根据权利要求1所述的商用车传动轴用气囊式中间支承装置，其特征在于，

环状组合支架(1)设有横梁和两根纵梁；

两根纵梁的一端分别与横梁的两端连接。

4.根据权利要求3所述的商用车传动轴用气囊式中间支承装置，其特征在于，

横梁上设有至少两个安装孔(7)，并通过螺栓与车架连接。

5.根据权利要求3所述的商用车传动轴用气囊式中间支承装置，其特征在于，

环状组合支架(1)还设有套环；

套环内表面与环状气囊(2)的外侧面相抵接；

套环与轮辋式轴承座(3)的外环之间设有间距。

6.根据权利要求5所述的商用车传动轴用气囊式中间支承装置，其特征在于，

横梁和两根纵梁套设在套环的外侧面。

7.根据权利要求2所述的商用车传动轴用气囊式中间支承装置，其特征在于，

环状气囊(2)通过气门嘴(6)连接车辆的充放气机构。

8.一种装配方法，其特征在于，方法用于装配如权利要求1至7任意一项所述的商用车传动轴用气囊式中间支承装置，方法包括：

轴承压装到轮辋式轴承座中，弹性挡圈装入轴承座内侧的卡槽内，用以轴向固定轴承；

在轮辋式轴承座的内侧装入气门嘴，轮辋式轴承座的外侧装入环状气囊；

将装配完成的轮辋式轴承座和环状气囊塞入环状组合支架中，通过气门嘴对环状气囊进行充气，达到足够气压时，环状气囊膨胀变大，内径固定于轮辋式轴承座，外部固定于环状组合支架中；

根据轴承的承载需求补充足够的气压；

通过轴承的内表面装配于车辆传动轴的旋转轴上；

通过环状组合支架的安装孔装配到车架横梁或吊架上，达到支承传动轴重量和缓冲传动轴振动冲击的功能。

9.一种使用方法，其特征在于，方法采用如权利要求1至7任意一项所述的商用车传动轴用气囊式中间支承装置，方法包括：

汽车运行过程中，发动机动力通过变速器、传动轴传递到车桥；

当传动轴在不同相位旋转出现角加速度，产生振动激励的激励频率超出阈值时，或者产生共振、或抖动时，

通过调节环状气囊的气压来调节气囊式中间支承装置径向刚度，改变其固有频率来躲避或扰乱共振频率，达到消除共振和抖动的效果。

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