一种防应力集中的驱动桥桥壳结构的制作方法

1.本实用新型涉及叉车零部件结构设计技术领域，具体涉及一种防应力集中的驱动桥桥壳结构。


背景技术：

2.驱动桥处于动力传动系的末端，其基本功能是通过主减速器实现降速增大转矩的作用，并将动力合理的传递给驱动轮驱动车辆行驶。驱动桥桥壳是驱动桥的组成部分，也是叉车的关键零部件结构，用来支撑并保护主减速器、差速器和半轴等部件。因其连接轮毂、制动器、减速箱、车架和门架等多个零部件，故受力也较为复杂且恶劣。
3.目前叉车的驱动桥桥壳多为整体铸件，而在轮毂安装座和制动器安装座之间的桥壳结构为环形薄壁壳体，且设有多个轴肩结构，结构易产生应力集中现象，特别是在配双胎时，甚至发生桥壳在轴肩结构处断裂的事故。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型旨在提供一种防应力集中的驱动桥桥壳结构，以防止桥壳轴肩结构处的应力集中的发生，达到提高桥壳使用寿命的目的。
5.为达到上述目的，本实用新型的具体技术方案如下：
6.一种防应力集中的驱动桥桥壳结构，包括对称设置在减速箱安装座两端的轮毂安装座、制动器安装座，轮毂安装座和制动器安装座之间依序设有第一轴肩、第二轴肩和第三轴肩，所述第一轴肩、第二轴肩和第三轴肩的一端分别设有第一轴肩结构、第二轴肩结构和第三轴肩结构，所述第一轴肩结构、第二轴肩结构和第三轴肩结构的外表面均为倒角面与凹形圆弧面连接而成，且所述第一轴肩结构、第二轴肩结构和第三轴肩结构的凹形圆弧面的半径依次减小。
7.作为本实用新型进一步的方案：所述轴肩结构的倒角面的夹角为 15
°
～45
°
、边长为2mm～5mm。
8.作为本实用新型进一步的方案：所述轴肩结构的凹形圆弧面半径为2mm～10mm。
9.作为本实用新型进一步的方案：所述第一轴肩结构、第二轴肩结构和第三轴肩结构倒角面的夹角依次增大、倒角面的边长依次减小。
10.作为本实用新型进一步的方案：所述驱动桥桥壳两边对称设有门架安装座和车架安装座。
11.作为本实用新型进一步的方案：所述第二轴肩和第三轴肩之间通过连接轴连接。
12.作为本实用新型进一步的方案：所述第一轴肩、第二轴肩和第三轴肩的轴向直径逐渐增大。
13.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
14.本实用新型中的轴肩结合是由三个轴肩构成的，每个轴肩上设有一轴肩结构，且轴肩结构是通过倒角面与凹型圆弧面相组合而成的，使驱动桥桥壳轴肩结构的过渡更加平
12直到轮毂安装座11之间，应力集中逐渐增加。为解决上述问题，本技术中的轴肩结构设置为倒角面与凹形圆弧面的组合结构。因轴肩截面尺寸突变处会造成应力集中，所以对于阶梯轴的相邻轴段，直径不宜相差太大，在轴径变化处的凹形圆弧面半径r不宜过小，应平滑过渡。如图2和图3所示，第一轴肩110、第二轴肩120和第三轴肩130的轴向直径逐渐增大，第一轴肩结构111位于第一轴肩110靠近轮毂安装座11的端部位置，第二轴肩结构112位于第二轴肩120靠近第一轴肩110的端部位置，第三轴肩结构113位于第三轴肩130靠近制动器安装座12的端部位置。第二轴肩120和第三轴肩130之间通过连接轴连接，连接轴为凹型圆弧结构，使连接部位更加平滑，进一步减小应力集中。从第一轴肩结构111到第三轴肩结构113，第一轴肩凹形圆弧面1111的半径r大于所述第二轴肩凹形圆弧面1121的半径r，所述第二轴肩凹形圆弧面1121的半径r大于所述第三轴肩凹形圆弧面1131的半径r；从第三轴肩结构113到第一轴肩结构111，应力集中逐渐增大，通过逐步增加轴肩处过渡凹形圆弧面半径r来减小应力集中。因为此轴肩结构为倒角面与凹形圆弧面的组合结构，相应的，凹形圆弧面半径r的改变也会影响倒角面的夹角θ和倒角面的边长l的大小与长度。由凹形圆弧面的半径r的尺寸在第一轴肩结构、第二轴肩结构、第三轴肩结构上的变化可知，第一轴肩倒角面1112的夹角θ小于所述第二轴肩倒角面1122的夹角θ，所述第二轴肩倒角面1122的夹角θ小于所述第三轴肩结构1132的倒角面的夹角θ；第一轴肩结构111的倒角面的边长l大于所述第二轴肩112结构的倒角面的边长l，所述第二轴肩结构112的倒角面的边长l大于所述第三轴肩结构113的倒角面的边长l。
24.如图4为轴肩结构的切面示意图所示，经计算得知，当轴肩结构的倒角面的夹角θ为 15
°
～45
°
，边长l为2mm～5mm，轴肩结构的凹形圆弧面半径r为2mm～10mm时，能够有效降低驱动桥桥壳1轴肩结构处的结构应力。
25.下面将结合具体实施例来阐述本技术方案，具体实施方式如下：
26.兹以某3.5吨叉车用驱动桥桥壳为例，此驱动桥桥壳结构包括轮毂安装座11、制动器安装座12、减速箱安装座13、门架安装座14和车架安装座15，且轮毂安装座11和制动器安装座12之间依次设有第一轴肩110、第二轴肩120和第三轴肩130，第一轴肩110上位于轮毂安装座11方向的一端设有第一轴肩结构111、位于第一轴肩110一端的第二轴肩 120一端上设有第二轴肩结构112，第三轴肩结构113，上述轴肩结构均为倒角面与凹形圆弧面的组合结构。第一轴肩结构111的倒角面夹角θ为15
°
，倒角面边长l为5mm，凹形圆弧面半径r为10mm。第二轴肩结构112的倒角面夹角θ为30
°
，倒角面边长l为3mm，凹形圆弧面半径r为6mm。第三轴肩结构113的倒角面夹角θ为45
°
，倒角面边长l为2mm，凹形圆弧面半径r为4mm。
27.通过有限元分析软件计算发现，上述实施例相较原技术方案，上述实施例桥壳轴肩结构处的应力显著降低，疲劳寿命显著提高。通过驱动桥桥壳的弯曲强度试验和耐久疲劳试验发现，上述实施例的试验指标均远超标准要求。
28.本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种防应力集中的驱动桥桥壳结构，驱动桥桥壳(1)包括对称设置在减速箱安装座(13)两端的轮毂安装座(11)、制动器安装座(12)，其特征在于：轮毂安装座(11)和制动器安装座(12)之间依序设有第一轴肩(110)、第二轴肩(120)和第三轴肩(130)，所述第一轴肩(110)、第二轴肩(120)和第三轴肩(130)的一端分别设有第一轴肩结构(111)、第二轴肩结构(112)和第三轴肩结构(113)，所述第一轴肩结构(111)、第二轴肩结构(112)和第三轴肩结构(113)的外表面均为倒角面与凹形圆弧面连接而成，且所述第一轴肩结构(111)、第二轴肩结构(112)和第三轴肩结构(113)的凹形圆弧面的半径r依次减小。2.根据权利要求1所述的一种防应力集中的驱动桥桥壳结构，其特征在于，所述第一轴肩结构(111)、第二轴肩结构(112)和第三轴肩结构(113)的倒角面的夹角θ为15
°
～45
°
、边长l为2mm～5mm。3.根据权利要求1所述的一种防应力集中的驱动桥桥壳结构，其特征在于，所述第一轴肩结构(111)、第二轴肩结构(112)和第三轴肩结构(113)的凹形圆弧面的半径r为2mm～10mm。4.根据权利要求1所述的一种防应力集中的驱动桥桥壳结构，其特征在于，所述第一轴肩结构(111)、第二轴肩结构(112)和第三轴肩结构(113)的倒角面的夹角θ依次增大、倒角面的边长l依次减小。5.根据权利要求1所述的一种防应力集中的驱动桥桥壳结构，其特征在于，所述驱动桥桥壳(1)两边对称设有门架安装座(14)和车架安装座(15)。6.根据权利要求1所述的一种防应力集中的驱动桥桥壳结构，其特征在于，所述第二轴肩(120)和第三轴肩(130)之间通过连接轴连接。7.根据权利要求1所述的一种防应力集中的驱动桥桥壳结构，其特征在于，所述第一轴肩(110)、第二轴肩(120)和第三轴肩(130)的轴向直径逐渐增大。

技术总结
本实用新型公开了一种防应力集中的驱动桥桥壳结构，包括对称设置在减速箱安装座两端的轮毂安装座、制动器安装座。轮毂安装座和制动器安装座之间依序设有第一轴肩、第二轴肩和第三轴肩，所述第一轴肩、第二轴肩和第三轴肩的一端分别设有第一轴肩结构、第二轴肩结构和第三轴肩结构，所述第一轴肩结构、第二轴肩结构和第三轴肩结构的外表面均为倒角面与凹形圆弧面连接而成，且所述第一轴肩结构、第二轴肩结构和第三轴肩结构凹形圆弧面的半径依次减小。本实用新型使驱动桥桥壳轴肩结构的过渡更加平滑，防止了因桥壳结构外形突变而致的结构应力集中现象，达到了降低桥壳轴肩结构的应力和提高桥壳使用寿命的目的。力和提高桥壳使用寿命的目的。力和提高桥壳使用寿命的目的。


技术研发人员：吴小峰 常方坡 李戈操 梁长佳 王以阳
受保护的技术使用者：安徽合力股份有限公司
技术研发日：2022.03.18
技术公布日：2022/8/2