专利名称：一种转向驱动车桥桥壳的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种重型车桥桥壳，特别是一种转向驱动车桥桥壳。
技术背景
目前，国内整体式转向驱动桥普遍采用整体铸钢式桥壳，整体铸钢式桥壳运用于单桥动载能力10吨以下的转向驱动车桥上完全能满足承载要求。而单桥动载能力在13吨及更大动载荷的转向驱动桥如果采用整体铸钢式桥壳，因其整体是铸钢件，其抗冲击的能力不强，在一些不平整的路面上使用时，容易发生断裂事故。因此，单桥动载能力在13吨及更大动载荷的转向驱动桥普遍不采用整体铸钢式桥壳。另外，由于工艺及成本原因，铸钢桥壳变型设计制造不容易，只适用于大批量生产，很难满足中、小批量产品的需要
发明内容
为了克服单桥动载能力在13吨及更大动载荷的转向驱动桥采用整体铸钢式桥壳的抗冲击承载能力不强，承受倾翻力矩能力不强，变形设计制造不灵活以及重量大的问题， 本发明提供一种整体外形简洁美观，强度和刚度高，韧性好，抗冲击能力强，重量轻的焊接式矩形截面转向驱动车桥桥壳。
本发明是通过实施下述技术方案实现的一种转向驱动车桥桥壳，包括采用熔化极气体保护焊的方式连接的桥壳体和转向叉， 其特征在于所述桥壳体由上盖板、下盖板、侧板与钢圈焊接形成；上盖板和下盖板的中部为朝向相对的U字形结构，在U字形结构的中间焊接两个钢圈，钢圈外径分别与侧板、上盖板和下盖板的紧密结合；侧板与上盖板、下盖板和钢圈的形状相适配，侧板的两端侧面与上盖板和下盖板互相垂直，桥壳体的横截面形状为矩形。
作为一种结构，位于所述上盖板和下盖板中部的朝向相对的U字形结构的底部为弧形，弧形两侧为过渡斜面。
作为另一种结构，位于所述上盖板和下盖板中部的朝向相对的U字形结构的底部呈平面，底部两侧斜面与底部平面和盖板两端直线段圆弧过渡。
所述桥壳体两端设有焊接坡口，坡口钝边尺寸1 4毫米，坡口角度尺寸L变化范围在0° 45°，此坡口尺寸的变化范围利于焊缝熔池的形成，焊缝成形好，焊缝质量稳定、可靠；桥壳体A盖板底边与斜面的夹角尺寸E变化范围在0° 70°、桥壳体B盖板底边与斜面的夹角尺寸P变化范围在0° 70°，盖板底部长度尺寸N变化范围在100 1000mm，此盖板尺寸E、P、N的变化范围能有效地满足桥壳中部受力大，两端受力小的特点， 实现桥壳各横截面的强度和刚度安全裕度相近，同时，便于盖板弯曲成形，工艺性好。
所述钢圈内径尺寸D的变化范围范围在Φ 100 Φ 700毫米，以实现主减速器总成的安装；主销距的尺寸F的变化范围在800 3500毫米，此主销距尺寸柔性地解决了不同主机的安装要求，变型设计制造容易，成本低，适用于中小批量产品的生产。
所述桥壳体横截面的矩形高度从桥包中心向桥壳两端逐渐圆滑过渡减小，实现桥壳各横截面的强度和刚度安全裕度相近；截面的尺寸大小可以通过改变尺寸A、尺寸B、尺寸C/Q和尺寸M,以及改变钢板的厚度来实现。尺寸A的变化范围在50 500毫米，尺寸B 的变化范围在80 800毫米，尺寸C/Q的变化范围在100 800毫米，尺寸M的变化范围在50 600毫米，钢板厚度的变化范围在1 100毫米。以上截面尺寸的变化范围，柔性地解决了不同主机载荷的要求，变型设计制造容易，成本低，适用于中小批量产品的生产。
所述转向叉上设置有上下两段中心线在同一直线上的主销孔，上下两段主销孔的中心线内倾角度G的变化范围在0° 10°，以实现增强整车在行驶、转弯过程中的稳定性，避免车辆发生侧翻事故；上下两段主销孔的孔径尺寸H的变化范围在Φ30 Φ 150毫米，上下主销孔的外端面间尺寸I的变化范围在100 600毫米。尺寸H、I的变化范围的设定，可以满足不同主机载荷的要求，变型设计制造容易，成本低，适用于中小批量产品的生产。
所述转向叉中部设置有轴承孔，轴承孔的两端各设置有一个卡簧槽，在靠外侧卡簧槽的外侧设置有油封孔。
所述转向叉的轴承孔内装有滚针轴承，外侧装有两件骨架油封，也可以是其它形式的油封，轴承孔、油封孔孔径尺寸K的变化范围在Φ30 Φ200毫米，可以满足不同主机载荷的要求，孔径变型设计制造容易，成本低，适用于中小批量产品的生产。
通过两块钢板弯曲成形后，与四块侧板，两件钢圈组焊成桥壳体，桥壳体焊后截面呈矩形形状。桥壳体横截面的矩形设计，使其能够方便地连接上、下支座，具有很好的承受倾翻力矩的能力，重量轻，载荷储备高，安全可靠的特点。桥壳体横截面的矩形高度从桥包中心向桥壳两端逐渐圆滑过渡减小，实现了桥壳各横截面的强度、刚度安全系数相当，材料利用率高。在桥壳体两端开焊接坡口后，与转向叉组焊成桥壳。转向叉上下两端设置有转向主销轴孔，上下主销轴孔在同一直线上，上下主销轴孔中心线往内倾斜一定角度。转向叉中部设置有转向驱动半轴的支承孔及油封孔。
本发明的有益效果表现在如下几个方面 1、外形简洁美观，结构紧凑。
2、桥壳体采用钢板焊接型式，韧性好，外形尺寸变化设计制造容易，能方便地根据主机产品的安装要求进行变型设计制造，而制造成本变化不大，故对于中、小批量的主机产品具有很好的经济实用性。
3、由于横截面的矩形设计，使其能方便地焊接上、下支座，具有很好的承受倾翻力矩的能力、重量轻、载荷储备高、安全可靠。
4、根据桥壳承受弯矩和扭矩的特点，桥壳横截面的矩形高度从桥包中心向桥壳两端逐渐圆滑过渡减小，实现了桥壳各横截面的强度、刚度安全系数相当，材料利用率高。
5、桥壳体两端焊接转向叉而形成桥壳，结构简单，强度好。
6、制造工艺简单，废品率低。
图1为本发明第一个实施例的结构示意图； 图2为本发明第二个实施例的结构示意图；图3为本发明的桥壳端部的横截面示意图； 图4为本发明的桥壳中段的横截面示意图； 图5为本发明的转向叉与桥壳体焊缝形状的剖面放大示意图； 图6为本发明的转向叉支承孔的剖面放大示意图。
图中标记1为上盖板，2为下盖板，3为侧板，4为钢圈，5为转向叉，6为轴承孔，7 为卡簧槽，8为油封孔。
具体实施方式
本发明提供一种转向驱动车桥桥壳，包括桥壳体和转向叉5，所述的桥壳体与转向叉5采用熔化极气体保护焊的方式，其焊接保护气体为氩气和二氧化碳的混合气体，焊接电源为直流反接，焊丝方向为逆向，转向叉5毛坯可为铸钢件、锻件和组焊件(见图1、图2、 图5)。桥壳体由上盖板1、下盖板2、侧板3与钢圈4焊接形成，上盖板1和下盖板2的中部为朝向相对的U字形结构，在U字形结构的中间焊接两个钢圈4，钢圈4外径分别与侧板 3、上盖板1和下盖板2紧密结合，侧板3与上盖板1、下盖板2和钢圈4的形状相适配，侧板3的两端侧面与上盖板1和下盖板2互相垂直，桥壳体的横截面形状为矩形。作为一种实施例，U字形结构的底部为弧形，弧形两侧为过渡斜面。作为另一种实施例，U字形结构的底部呈平面，底部两侧斜面与底部平面和盖板两端直线段圆弧过渡。(见图1、图2、图3、图 4)。如图3、图4所示，所述横截面的尺寸大小可以通过改变尺寸A、尺寸B、尺寸C/Q和尺寸M,以及改变钢板的厚度来实现。其中尺寸A的变化范围在50 500毫米，尺寸B的变化范围在80 800毫米，尺寸C/Q的变化范围在100 800毫米，尺寸M的变化范围在50 600毫米，钢板厚度的变化范围在1 100毫米。在桥壳体两端设有焊接坡口，坡口钝边尺寸1 4毫米，坡口角度尺寸L变化范围在0° 45° (见图5)。桥壳体A盖板底边与斜面的夹角尺寸E变化范围在0° 70° (见图1);桥壳体B盖板底边与斜面的夹角尺寸P 变化范围在0° 70°，盖板底部长度尺寸N变化范围在100 IOOOmm(见图2)。钢圈4 内径尺寸D的变化范围范围在Φ 100 Φ 700毫米，主销距的尺寸F的变化范围在800 3500毫米(见图1、图2)。桥壳体横截面的矩形高度从桥包中心向桥壳两端逐渐圆滑过渡减小，实现桥壳各横截面的强度和刚度安全裕度相近。转向叉5设置有上下两段主销孔，上下两段主销孔的中心线在同一直线上，上下两段主销孔的中心线内倾角度G的变化范围在 0° 10°，上下两段主销孔的孔径尺寸H的变化范围在Φ 30 Φ 150毫米，上下主销孔的外端面间尺寸I的变化范围在100 600毫米(见图1、图2)。
在转向叉5的中部设置有轴承孔6，在轴承孔6的两端各设置有一个卡簧槽7，但此处不仅限于卡簧槽的轴向定位方式，也可以是其它形式的轴向定位方式。在靠外侧卡簧槽7的外侧设置有油封孔8 (见图6)。转向叉5的轴承孔6内装有滚针轴承，但此处不仅限于滚针轴承，也可以是其它形式的轴承。外侧装有两件骨架油封，也可以是其它形式的油封，油封数量可根据情况做调整。轴承孔、油封孔孔径尺寸K的变化范围在Φ30 Φ200 毫米(见图1、图2、图6)。
下面结合两个具体实施例对本发明作详细描述。
实施例1如图1所示，一种转向驱动车桥桥壳A，其包括一件上盖板1、一件下盖板2、四件侧板 3，两件钢圈4，两件转向叉5。上盖板1、盖板2、侧板3、钢圈4的材质均为钢板。上盖板1 和下盖板2的中部为朝向相对的U字形结构，底部为弧形，弧形两侧为过渡斜面。在弧形的中间焊接两个钢圈4，钢圈4具有加强筋的作用，可加强壳体的强度，提高抗扭刚度。钢圈 4外径分别与侧板3、上盖板1和下盖板2的圆弧贴合。侧板3与上盖板1、下盖板2和钢圈4的形状相适配，侧板3的两端侧面与上盖板1和下盖板2互相垂直，侧板3与上盖板 1、下盖板2、钢圈4焊接形成桥壳体，桥壳体的横截面形状为矩形(见图3、图4)。横截面的矩形设计，使其能够方便地连接上、下支座，具有很好的承受倾翻力矩的能力，重量轻，载荷储备高，安全可靠。在桥壳体两端开焊接坡口后，与转向叉5组焊成桥壳。转向叉5与桥壳体的焊缝形状(见图5)，其施焊顺序按(图5)中焊层数字序号由下至上逐层执行。转向叉 5上下两端设置有转向主销轴孔，上下主销轴孔在同一直线上，上下主销轴孔中心线往内倾斜一定角度。转向叉5中部设置有转向驱动半轴的支承孔(见图6)。桥壳的横截面尺寸大小，可根据桥荷的要求，任意改变钢板的厚度和改变尺寸A、B、C、M来实现(见图1、图3、图 4)。桥壳横截面的矩形高度从桥包中心向桥壳两端逐渐圆滑过渡减小，实现桥壳各横截面的强度和刚度安全裕度相近。
实施例2如图2所示，一种转向驱动车桥桥壳B，其包括一件上盖板1、一件下盖板2、四件侧板 3，两件钢圈4，两件转向叉5。上盖板1、盖板2、侧板3、钢圈4的材质均为钢板。上盖板1 和下盖板2的中部为朝向相对的U字形结构，底部呈平面，底部两侧斜面与底部平面和盖板两端直线段圆弧过渡。在U形的中间焊接两个钢圈4，钢圈4具有加强筋的作用，可加强壳体的强度，提高抗扭刚度。钢圈4外径分别与侧板3的圆弧、上盖板1和下盖板2贴合。侧板3与上盖板1、下盖板2和钢圈4的形状相适配，侧板3的两端侧面与上盖板1和下盖板 2互相垂直，侧板3与上盖板1、下盖板2、钢圈4焊接形成桥壳体，桥壳体的横截面形状为矩形(见图3、图4)。横截面的矩形设计，使其能够方便地连接上、下支座，具有很好的承受倾翻力矩的能力，重量轻，载荷储备高，安全可靠。在桥壳体两端开焊接坡口后，与转向叉5 组焊成桥壳。转向叉5与桥壳体的焊缝形状(见图5)，其施焊顺序按(见图5)焊层数字序号由下至上逐层执行。转向叉5上下两端设置有转向主销轴孔，上下主销轴孔在同一直线上， 上下主销轴孔中心线往内倾斜一定角度。转向叉5中部设置有转向驱动半轴的支承孔(见图6)。桥壳的横截面尺寸大小，可根据桥荷的要求，任意改变钢板的厚度和改变尺寸A、B、 Q、M来实现(见图2、图3、图4)。桥壳横截面的矩形高度从桥包中心向桥壳两端逐渐圆滑过渡减小，实现桥壳各横截面的强度和刚度安全裕度相近。
权利要求
1.一种转向驱动车桥桥壳，包括采用熔化极气体保护焊的方式连接的桥壳体和转向叉 (5)，其特征在于所述桥壳体由上盖板(1)、下盖板(2)、侧板(3)与钢圈(4)焊接形成；上盖板(1)和下盖板(2)的中部为朝向相对的U字形结构，在U字形结构的中间焊接两个钢圈 (4)，钢圈(4)外径分别与侧板(3)、上盖板(1)和下盖板(2)紧密结合；侧板(3)与上盖板 (1)、下盖板(2)和钢圈(4)的形状相适配，侧板(3)的两端侧面与上盖板(1)和下盖板(2) 互相垂直；所述桥壳体的横截面形状为矩形。
2.根据权利要求1所述的转向驱动车桥桥壳，其特征在于位于所述上盖板(1)和下盖板(2)中部的朝向相对的U字形结构的底部为弧形，弧形两侧为过渡斜面。
3.根据权利要求1所述的转向驱动车桥桥壳，其特征在于位于所述上盖板(1)和下盖板(2)中部的朝向相对的U字形结构的底部呈平面，底部两侧斜面与底部平面和盖板两端直线段圆弧过渡。
4.根据权利要求1 3中任一权利要求所述的桥壳，其特征在于所述桥壳体两端设有焊接坡口，坡口钝边尺寸1 4毫米，坡口角度尺寸L变化范围在0° 45° ；桥壳体A盖板底边与斜面的夹角尺寸E变化范围在0° 70°、桥壳体B盖板底边与斜面的夹角尺寸 P变化范围在0° 70°，盖板底部长度尺寸N变化范围在100 1000mm。
5.根据权利要求1 3中任一权利要求所述的桥壳，其特征在于所述钢圈4内径尺寸 D的变化范围范围在Φ 100 Φ 700毫米，主销距的尺寸F的变化范围在800 3500毫米。
6.根据权利要求1 3中任一权利要求所述的桥壳，其特征在于所述桥壳体横截面的矩形高度从桥包中心向桥壳两端逐渐圆滑过渡减小，实现桥壳各横截面的强度和刚度安全裕度相近。
7.根据权利要求1所述的转向驱动车桥桥壳，其特征在于，所述转向叉(5)上设置有上下两段中心线在同一直线上的主销孔，上下两段主销孔的中心线内倾角度G的变化范围在 0° 10°，上下两段主销孔的孔径尺寸H的变化范围在Φ 30 Φ 150毫米，上下主销孔的外端面间尺寸I的变化范围在100 600毫米。
8.根据权利要求1所述的转向驱动车桥桥壳，其特征在于所述转向叉(5)中部设置有轴承孔(6);在轴承孔(6)的两端各设置有一个卡簧槽(7)，在靠外侧卡簧槽(7)的外侧设置有油封孔(8)。
9.根据权利要求1所述的转向驱动车桥桥壳，其特征在于所述转向叉(5)的轴承孔内装有轴承，外侧装有两件骨架油封，也可以是其它形式的油封。
10.根据权利要求1所述的转向驱动车桥桥壳，其特征在于所述的轴承孔(6)、油封孔 (8)孔径尺寸K的变化范围在Φ 30 Φ 200毫米。
全文摘要
本发明涉及一种转向驱动车桥桥壳，包括采用熔化极气体保护焊的方式连接的桥壳体和转向叉，其特征在于所述桥壳体由上盖板、下盖板、侧板与钢圈焊接形成；上盖板和下盖板的中部为朝向相对的U字形结构，U字形结构的底部形状分弧形和平面两种形式，在U字形结构的中间焊接两个钢圈，钢圈外径分别与侧板、上盖板和下盖板紧密结合，侧板与上盖板、下盖板和钢圈的形状相适配，侧板的两端侧面与上盖板和下盖板互相垂直，桥壳体的横截面形状为矩形。本发明整体外形简洁美观，强度和刚度高，韧性好，抗冲击能力强，重量轻。
文档编号B60B35/16GK102514448SQ201110201499
公开日2012年6月27日 申请日期2011年7月19日 优先权日2011年7月19日
发明者夏志, 岳涛, 王文富, 经廷辉, 邓建华, 陈元刚 申请人:泸州开士乐工程技术有限责任公司