专利名称：中间传动轴系统、传动轴系统、车辆底盘及工程车辆的制作方法
技术领域：
本发明涉及工程机械领域，具体而言，涉及一种中间传动轴系统、传动轴系统、车辆底盘以及工程车辆。
背景技术：
在后轮驱动的商用车及专用汽车上，由于变速箱动力输出法兰端面至驱动桥动力输入法兰端面相距远，如果采用一节双万向节传动轴总成连接变速箱输出法兰与驱动桥输入法兰，传动轴总成的长度通常大于2000_，临界转速低，容易引起传动系统的共振。目前，后轮驱动的商用车及专用汽车上选用的传动轴系统，都采用一节或者多节单万向节传动轴总成与一节双万向节传动轴总成组成的传动轴系统。该传动轴系统本质上 就是将单根传动轴总成长度缩短，能够减小传动轴总成引起共振的问题，但采用由单万向节传动轴总成与双万向节传动轴总成组成的传动轴系统不能满足汽车底盘传动轴系统在一个周期内是等速传动。在后轮驱动的商用车和专用汽车上，采用由单万向节传动轴总成与双万向节组成的传动轴系统至少存在以下缺点不能满足汽车底盘传动轴系统在一个周期内是等速的；如果专用汽车底盘改装需要进行断轴取力，则至少需要拆卸下一节传动轴总成，并重新安装一节全新传动轴总成；除此之外，传动轴系统改制牵涉到底盘总布置的更改，如燃油箱、电瓶框、储气筒等部件的移动，车架上钻孔和焊接等。
发明内容
本发明提供一种新型的中间传动轴系统，传动轴系统的当量角为零，传动轴转动一周内为等速传动，传动性能更加平稳可靠，且降低了传动产生的振动和噪音，传动轴系统安装、更换取力装置更加方便、快捷。有鉴于此，本发明提供了一种中间传动轴系统，安装于车架上，包括支架和中间传动单元，所述支架与所述车架连接，所述中间传动单元可拆卸地安装于所述支架上，所述中间传动单元包括一个输入端和至少一个输出端。采用本发明提供的技术方案，中间传动单元为中间传动轴时，可以使传动轴系统的当量角为零，传动系统更加平稳可靠，降低传递扭矩过程中产生的振动和噪声；当需要将中间传动轴换成取力装置时，只需将中间传动轴从支架上卸下，然后将取力装置安装在支架上即可，结构简单、操作方便，避免传动系统改制过程中牵涉到底盘总布置的改动及车架的改制，方便优化设计。在上述技术方案中，优选地,所述中间传动单元包括中间传动轴、吊架总成，所述中间传动轴安装在所述吊架总成上；所述吊架总成与所述支架相连接。由支架和吊架总成将中间传动轴总成固定在车架上,这种新型固定中间传动轴的方式，使支架不仅能与吊架总成组成固定中间传动轴的结构，还能够固定取力装置。在上述技术方案中，优选地，所述中间传动轴为空心轴筒，其两端分别设置有连接法兰，所述中间传动轴的外周设置有支撑座。中间传动轴总成无万向节，使得传动轴系统中的万向节总数为偶数，便于将传动轴系统的当量角设计成零度。在上述技术方案中，优选地，所述吊架总成 包括对称设置的吊架横梁和对称设置的吊架侧板，所述吊架横梁和所述吊架侧板组成一框体，所述支撑座与所述吊架横梁相连接，所述吊架侧板与所述支架相连接。 吊架总成用于将中间传动轴安装在支架总成上，采用吊架横梁和吊架侧板组成吊架总成，不仅加工方便，而且结构轻巧，有利于降低传动系统的整体重量。优选地，所述中间传动单元为取力装置，所述取力装置安装在所述支架上，所述取力装置包括一个输入轴和至少一个输出轴。当需要将中间传动轴换成取力装置时，只需将中间传动轴从支架上卸下，然后将取力装置安装在支架上即可，结构简单、操作方便，避免传动系统改制过程中牵涉到底盘总布置的改动及车架的改制，方便优化设计，降低设计成本。在上述任意一项技术方案中，优选地，所述支架包括安装板和挂板，所述安装板的一端与所述车架连接，另一端与所述挂板的一端连接，所述挂板的另一端连接所述中间传动单元。安装板通过螺纹连接固定连接车架与挂板，连接可靠，连接方式易于实现，安装、拆卸方便。在上述技术方案中，优选地，所述安装板为“L”形板，所述“L”形板的一边与所述车架固定连接，另一边与所述挂板的一端连接。“L”形安装板的两边分别连接车架与挂板，安装方式灵活、方便，所需安装空间较小。在上述技术方案中，优选地，所述安装板与所述挂板的连接处设置有减震垫。传动轴系统工作过程会产生振动，振动通过挂板传递到支架总成上，减震垫可以有效地阻隔传动轴系统产生的振动传递到车架上，有效地降低噪音。另一方面，本发明提供了一种传动轴系统，包括第一传动轴、第二传动轴，还包括至少一个如上述任一项技术方案中所述的中间传动轴系统。中间传动轴通过法兰连接第一传动轴与第二传动轴，保证了动力传递的可靠性，使传动轴系统更加稳定。又一方面，本发明提供了一种车辆底盘，包括变速箱、驱动桥，优选地，还包括上述技术方案中所述的传动轴系统所述变速箱的输出轴与所述第一传动轴的输入端相连接，所述第一传动轴的输出端与中间传动单元的输入端相连接，所述中间传动单元的输出端与所述第二传动轴的输入端相连接，所述第二传动轴的输出端与所述驱动桥的输入轴相连接。这样，可以使得传动轴系统的当量角为零，进而使得第一传动轴在转动一周内，第一传动轴、中间传动轴、第二传动轴均为等速传动，有效地降低传动系统的振动，减小了传动系统的噪音，同时便于车辆底盘的改制，降低改制成本。在上述技术方案中，优选地，所述第一传动轴的输出端与中间传动轴的输入端相连接，所述中间传动轴的输出端与所述第二传动轴的输入端相连接；或，所述第一传动轴的输出端连接取力装置的输入轴的输入端，所述取力装置的输入轴的输出端或输出轴的输出端与所述第二传动轴的输入端相连接。在上述技术方案中，进一步，所述中间传动轴的轴线与所述变速箱的输出轴和/或所述驱动桥的输入轴的轴线平行；或，所述取力装置的输入轴或输出轴的轴线与所述变速箱的输出轴和/或所述驱动桥的输入轴的轴线平行。这样，可以使传动轴系统的当量角为零，进而使得第一传动轴在转动一周内，第一传动轴、中间传动轴、第二传动轴均为等速传动，有效地降低传动系统的振动，减小了传动系统的噪音。再一方面，本发明提供了一种工程车辆，包括如上所述的车辆底盘。采用了上述车辆底盘的工程车辆，车辆底盘振动小，噪音小，传动性能加平稳，车辆底盘更换取力装置更加方便、安装更加快速，使得工程车辆的性能更加优越。
综上所述，本发明提供的新型中间传动轴系统的当量夹角为零，传动轴转动一周内为等速传动，传动性能更加平稳可靠，且降低了传动产生的振动和噪音，支架总成中的减震垫进一步降低了振动和噪音；传动轴系统安装、更换取力装置更加方便、快捷，避免了对车辆底盘和车辆车架的改动。还可以将本发明提供的传动轴系统应用于其他的机械设备当中，在此无法穷举，不再赘述，但其应用均应在本发明的保护范围之内。
图I是根据本发明所述中间传动轴系统一实施例中第一支架组的结构示意图；图2是根据本发明所述中间传动轴系统一实施例中第二支架组的结构示意图；图3是根据本发明所述车辆底盘的传动系统一实施例的立体结构示意图；图4是图3所示结构的主视示意图；图5是图4中A-A向视图；图6是图3所示结构中吊架总成的结构示意图；图7是图5所示结构中的中间传动轴一实施例的结构示意图。图I至图7中，附图标记与零部件名称的对应关系为I第一传动轴 2第二传动轴 3变速箱4吊架总成5驱动桥6中间传动轴 7车架11安装板12挂板13减震垫41吊架横梁 42吊架侧板62支撑座 611连接法兰10第一支架组 20第二支架组
具体实施例方式为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式
对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。如图I至图7所示，本发明提供了一种中间传动轴系统，安装于车架7上，包括支架和中间传动单元，所述支架与所述车架7连接，所述中间传动单元可拆卸地安装于所述支架上，所述中间传动单元包括一个输入端和至少一个输出端。如图6和图7所示,在上述实施例中,所述中间传动单元包括中间传动轴6、吊架总成4，所述中间传动轴6安装在所述吊架总成4上；所述吊架总成4与所述支架相连接。由支架和 吊架总成将中间传动轴总成固定在车架上，这种新型固定中间传动轴的方式，使支架不仅能与吊架总成组成固定中间传动轴的结构，还能够固定取力装置。进一步，如图5所示，所述中间传动轴6为空心轴筒，其两端分别设置有连接法兰611，所述中间传动轴6的外周设置有支撑座62。中间传动轴无万向节，使得中间传动轴系统中的万向节总数为偶数，便于将传动轴系统的当量角设计成零度。在上述实施例中，如图6所示，所述吊架总成4包括对称设置的吊架横梁41和对称设置的吊架侧板42，所述吊架横梁41和所述吊架侧板42组成一框体，所述支撑座62与所述吊架横梁41相连接，所述吊架侧板42与所述支架相连接。吊架总成用于将中间传动轴安装在支架总成上，采用吊架横梁和吊架侧板组成吊架总成，不仅加工方便，而且结构轻巧，有利于降低传动系统的整体重量。优选地，所述中间传动单元为取力装置，所述取力装置安装在所述支架上，所述取力装置包括一个输入轴和至少一个输出轴。将取力装置安装在支架上，使取力装置的更换更加方便、快捷。图I是根据本发明所述中间传动轴系统一实施例中第一支架组10的结构示意图，图2是根据本发明所述中间传动轴系统一实施例中第二支架组20的结构示意图。如图I和图2所示，在上述任意一种实施例中，所述支架包括安装板11和挂板12，所述安装板11的一端与所述车架7连接，另一端与所述挂板12的一端连接，所述挂板12的另一端连接所述中间传动单元。安装板通过螺纹连接固定连接车架与挂板，连接可靠，连接方式易于实现，安装、拆卸方便。进一步，所述安装板11为“L”形板，所述“L”形板的一边与所述车架7固定连接，另一边与所述挂板12的一端连接。“L”形安装板的两边分别连接车架与挂板，安装方式灵活、方便，所需安装空间较小。如图2所示，所述安装板11与所述挂板12的连接处设置有减震垫13。传动轴系统工作过程会产生振动，振动通过挂板传递到支架总成上，减震垫可以有效地阻隔传动轴系统产生的振动传递到车架上，有效地降低噪音。另一方面，本发明还提供了一种传动轴系统，包括第一传动轴I、第二传动轴2，还包括至少一个如上述任一种实施例中所述的中间传动轴系统。中间传动轴通过法兰连接第一传动轴与第二传动轴，保证了动力传递的可靠性，使传动轴系统更加稳定。如图3至图7所示，本发明还提供了一种车辆底盘，包括变速箱3、驱动桥5，还包括上述实施例中所述的传动轴系统所述变速箱3的输出轴与所述第一传动轴I的输入端相连接，所述第一传动轴I的输出端与中间传动单元的输入端相连接，所述中间传动单元的输出端与所述第二传动轴2的输入端相连接，所述第二传动轴2的输出端与所述驱动桥5的输入轴相连接。在一种具体实施方式
中，所述第一传动轴I的输出端与中间传动轴6的输入端相连接，所述中间传动轴6的输出端与所述第二传动轴2的输入端相连接。进一步，所述中间传动轴6的轴线与所述变速箱3的输出轴和/或所述驱动桥5的输入轴的轴线平行。在本实施例中，可以使传动轴系统的当量角为零，进而使得第一传动轴在转动一周内，第一传动轴、中间传动轴、第二传动轴均为等速传动，有效地降低传动系统的振动，减小了传动系统的噪音。
在另一种具体实施方式
中，所述第一传动轴I的输出端连接取力装置的输入轴的输入端，所述取力装置的输入轴的输出端或输出轴的输出端与所述第二传动轴2的输入端相连接。进一步，所述取力装置的输入轴或输出轴的轴线与所述变速箱3的输出轴和/或所述驱动桥5的输入轴的轴线平行。如图4所示，传动系统在底盘坐标XOZ面内，传动轴系统的当量夹角为0°，进而使得第一传动轴I在转动一周内，第一传动轴I、中间传动轴6、第二传动轴2均为等速传动，有效地降低传动系统的振动，减小了传动系统的噪音。其中，XOZ平面定义，X平面为垂直于路面通过汽车底盘前轮中心轴的平面，Y平面为垂直于X平面通过汽车底盘中心线的平面，Z平面为车架上翼面，O点为X，Y，Z三个平面的相交点，X方向为经过O点X平面法线方向，Z方向为经过O点Z平面法线方向。在XOY平面内，传动系统的当量夹角为0°。如图3所示，本发明所述的车辆底盘包括变速箱3，驱动桥5，以及上述实施例中所述的传动轴系统，其中，中间传动轴6通过支架总成和吊架总成4固定在车架7上，且中间传动轴6与车架7的夹角与动力总成、驱动桥5布置角度相同。中间传动轴6与车架7的连接方式如图5所示，支架总成将车架7和吊架总成4相连，吊架总成4将中间传动轴6和支架总成相连。支架总成和吊架总成4将左右纵梁相连起到车架7横梁的作用和固定传动轴总成的作用，具有拆装方便的特点。支架总成的结构组成图如图I和图2所示，由安装板11、挂板12及减震垫13组成。支架总成包括第一支架组10与第二支架组20，第二支架组10和第二支架组20为对称件，通过固定孔位的角度来保证传动轴总成固定角度。减震垫13可以吸收传动轴系统工作时产生的振动，同时可以补偿制造及装配误差。吊架总成4的结构组成图如图5所示，由吊架横梁41和吊架侧板42组成。吊架总成4起固定双中间支撑的作用。如图7所示，中间传动轴6设置有连接法兰611和支撑座62，其中，连接法兰611和支撑座62对称装配。最后，本发明还提供了一种工程车辆，包括如上述实施例中所述的车辆底盘。采用了上述车辆底盘的工程车辆，车辆底盘振动小，噪音小，传动性能加平稳，车辆底盘更换取力装置更加方便、安装更加快速，使得工程车辆的性能更加优越。本实施例中的传动轴系统如果需要进行断轴取力改制，则拆卸下吊架总成和中间传动轴，直接通过螺栓组将取力装置固定在支架总成上。综上所述，本发明提供的技术方案，能够使底盘的传动系统的当量夹角为零，传动轴转动一周内为等速传动，传动性能更加平稳可靠，且降低了传动产生的振动和噪音，支架总成中的减震垫进一步降低了振动和噪音；传动轴系统安装、更换取力装置更加方便、快捷，避免了对车辆底盘和车辆车架的改动。 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种中间传动轴系统，安装于车架(7)上，其特征在于，包括支架和中间传动单元，所述支架与所述车架(7 )连接，所述中间传动单元可拆卸地安装于所述支架上，所述中间传动单兀包括一个输入端和至少一个输出端。
2.根据权利要求I所述的中间传动轴系统，其特征在于，所述中间传动单元包括中间传动轴(6)、吊架总成(4)，所述中间传动轴(6)安装在所述吊架总成(4)上；所述吊架总成(4)与所述支架相连接。
3.根据权利要求2所述的中间传动轴系统，其特征在于，所述中间传动轴(6)为空心轴筒，其两端分别设置有连接法兰(611)，所述中间传动轴(6)的外周设置有支撑座(62)。
4.根据权利要求3所述的中间传动轴系统，其特征在于，所述吊架总成(4)包括对称设置的吊架横梁(41)和对称设置的吊架侧板(42),所述吊架横梁(41)和所述吊架侧板(42)组成一框体，所述支撑座(62)与所述吊架横梁(41)相连接，所述吊架侧板(42)与所述支架相连接。
5.根据权利要求I所述的中间传动轴系统，其特征在于，所述中间传动单元为取力装置，所述取力装置安装在所述支架上，所述取力装置包括一个输入轴和至少一个输出轴。
6.根据权利要求I至5中任一项所述的中间传动轴系统，其特征在于，所述支架包括安装板(11)和挂板(12 )，所述安装板(11)的一端与所述车架(7 )连接，另一端与所述挂板(12)的一端连接，所述挂板(12)的另一端连接所述中间传动单元。
7.根据权利要求6所述的中间传动轴系统，其特征在于，所述安装板(11)为“L”形板，所述“L”形板的一边与所述车架(7)固定连接，另一边与所述挂板(12)的一端连接。
8.根据权利要求7所述的中间传动轴系统，其特征在于，所述安装板(11)与所述挂板(12)的连接处设置有减震垫(13)。
9.一种传动轴系统，包括第一传动轴(I )、第二传动轴(2)，其特征在于，还包括至少一个如权利要求I至8中任一项所述的中间传动轴系统。
10.一种车辆底盘，包括变速箱(3)、驱动桥(5)，其特征在于，还包括如权利要求9所述的传动轴系统 所述变速箱(3)的输出轴与所述第一传动轴(I)的输入端相连接，所述第一传动轴(I)的输出端与中间传动单元的输入端相连接，所述中间传动单元的输出端与所述第二传动轴(2)的输入端相连接，所述第二传动轴(2)的输出端与所述驱动桥(5)的输入轴相连接。
11.根据权利要求10所述的车辆底盘，其特征在于，所述第一传动轴(I)的输出端与中间传动轴(6)的输入端相连接，所述中间传动轴(6)的输出端与所述第二传动轴(2)的输入端相连接；或， 所述第一传动轴(I)的输出端连接取力装置的输入轴的输入端，所述取力装置的输入轴的输出端或输出轴的输出端与所述第二传动轴(2)的输入端相连接。
12.根据权利要求11所述的车辆底盘，其特征在于，所述中间传动轴(6)的轴线与所述变速箱(3)的输出轴和/或所述驱动桥(5)的输入轴的轴线平行；或， 所述取力装置的输入轴或输出轴的轴线与所述变速箱(3)的输出轴和/或所述驱动桥(5)的输入轴的轴线平行。
13.一种工程车辆，其特征在于，包括如权利要求10至12中任一项所述的车辆底盘。
全文摘要
本发明提供了一种中间传动轴系统，安装于车架上，包括支架和中间传动单元，所述支架与所述车架连接，所述中间传动单元可拆卸地安装于所述支架上，所述中间传动单元包括一个输入端和至少一个输出端。本发明还提供了一种传动轴系统、车辆底盘及工程车辆。本发明提供的技术方案，传动轴系统的当量角为零，传动轴转动一周内为等速传动，传动性能更加平稳可靠，且降低了传动产生的振动和噪音，传动轴系统安装、更换取力装置更加方便、快捷。
文档编号B60K17/24GK102874106SQ20121032562
公开日2013年1月16日 申请日期2012年9月5日 优先权日2012年9月5日
发明者宋敏, 杨平, 陈天志 申请人:三一重工股份有限公司