专利名称：微型汽车采用挠性套的后轮和后制动改进装置的制作方法
技术领域：
本实用新型是一和微型汽车后轮后制动的改进装置，属汽车工业领域。
目前的农用微型汽车后轮和后制动，大多采用刚性垫圈的后轮和后制动，最典型的以国产金蛙牌农用微型车为例，如
图1所示，半轴套管1由钢板弹簧总成3固定在车架上，制动蹄总成6经制动底板5安装在半轴套管1上，制动鼓7用螺母10和键12与半轴2连为一体，再用轮胎螺栓14和轮胎螺母15把后轮13紧固在制动鼓上，动力经半轴驱动后轮在地面上滚动，使车辆前进。当制动凸轮16驱动制动蹄胀住制动鼓时，车轮就由滚动变成滑动，使车辆制动以达到减速或停车之目的。这就是后轮和后制动的主要结构和功能。由图可知，通过拧紧螺母10，使制动鼓7锥孔面与半轴2园锥面达到紧配合，并同时夹紧双列向心球面球轴承4的内圈是两个关键要求，如果不能同时满足这两个要求，就会引起严重后果。如
图1所示的采用刚性垫圈的结构，在装配时，可能会出现两种情况其一是制动鼓锥孔面与半轴园锥面达到了紧配合，并同时夹紧了轴承内圈，产品合格；其二是轴承内圈被夹紧了，但两园锥面没能紧配合，或两园锥面达到了理想配合，但轴承内圈没被夹紧，甚至两个要求都没达到，产品不合格。这是因为制动鼓是通过油封衬套9和垫圈8夹紧轴承内圈的，又是用开口销11锁紧的。由于半轴、制动鼓、油封衬套、垫圈、轴承内圈都有加工误差，同种零件的实际尺寸总是千差万别的。在本产品中，与垫圈8有关的零件积累误差竟达3毫米左右，这些零件都会影响能否夹紧内圈和两园锥面配合的好坏。只有零件尺寸绝对准确和开口销孔与螺母槽对中时，才能装出理想产品，但其机率板少。假设半轴有关长度及其园锥部分直径都偏小，而轴承内圈、垫圈。油封衬套、制动鼓锥孔部分的长度和直径都偏大，在拧紧螺母10时，轴承内圈有可能被夹紧，但制动鼓锥孔面与半轴园锥面不可能达到紧配合。只有适当减薄垫圈厚度，才能装出合格品。经计算知，在本产品中，最大减薄厚度竟达1个多毫米，但是适当减薄垫圈对大批量生产是难以做到的。与此相反，当半轴有关长度和园锥部分直径都偏大，而轴承内圈、垫圈、油封衬套、制动鼓有关长度及锥孔直径都偏小，在拧紧螺母10时，两园锥面有可能紧配合，但轴承内圈不可能被夹紧。在本产品中，最大空隙也有1个多毫米。这两类例子都属于第二种情况的特殊典型，其中最大减薄厚度和最大空隙都是特殊典型的极限值。实践证明除极少数产品可近似为第一种理想的情况外，在不考虑开口销时，几乎所有产品都只能满足两个关键要求中的一个，是不合格品。如果再考虑装开口销，螺母槽必须与开口销孔对中，已拧紧的螺母绝大多数需再拧松，此时制动鼓锥孔面与半轴园锥面不可能紧配合，轴承内圈也不可能被夹紧，这就是一个要求也没满足的更不合格品，属笫二种情况，它出现的机率最多。当轴承内圈未被夹紧时，将有可能引起严重后果。此结构中用的是轻窄系列双列向心球面球轴承，虽然径向游隙不需调整，但为了拆装方便，为了防止内圈弹性膨胀和外圈收缩太多而使轴承径向间隙减小，影响正常工作和使用寿命，因此轴承与轴和半轴套管的配合不能太紧。另一方面，动力是通过半轴传到车轮上的，半轴带着车轮在地面上滚动时，又会遇到严重的冲击力，使轴承在极恶劣条件下承受多种负荷而工作，再加上内圈的温度高于半轴的温度，有可能因热膨胀而与轴配合变松，出现内圈在轴上滑动，产生热量，烧坏轴承等。当轴承内圈未被紧固时，车轮会随半轴左右串动，影响车辆性能，造成机件碰撞和损坏，带来许多问题。当制动鼓锥孔面与半轴园锥面未紧配合时，就会引起车轮顷斜和摇摆，使制动不良，甚至失灵，也会使轴承、半轴、制动鼓和制动蹄等受力不均而损坏。由上述分析可知，采用刚性垫圈的
图1结构存在着许多不可避免的缺点，造成了产品的性能差，质量次，故障多，寿命短。
针对
图1结构的弊病，设计了本实用新型。这个实用新型就是用挠性套和单耳止动垫圈来彻底克服
图1结构之弊病的，是一种理想的结构。它是去除了
图1结构中的垫圈8，然后在油封衬套9和制动鼓7之间安装一挠性套，再把带槽的螺母10改成不带槽的，并由单耳止动垫圈11取代开口销将螺母锁紧，为了予防车轮掉下来而在半轴端部装一只开口销。经上述改动，就形成了采用挠性套的农用微型汽车后轮和后制动的新结构。
以下结合附图对本实用新型作进一步说明
图1是采用刚性平垫圈的后轮和后制动结构示意图。
图2是采用挠性套的后轮和后制动结构示意图。
图3是挠性套图4是挠性套受力变形特性曲线。
参照图2可知半轴套管1，通过钢板弹簧总成3固定在车架上，制动蹄总成6经制动底板5按装在半轴套管上，制动鼓7用螺母10和键12与半轴2连成一体，再用轮胎螺栓14和轮胎螺母15把后轴13紧固在制动鼓7上，动力经半轴驱动后轮在地面上滚动，使车辆前进，当制动凸轮16驱动制动蹄胀住制动鼓时，车轮就由滚动变成滑动，使车辆制动，以达到减速或停车之目的。参照
图1和图2，改进型结构是去除了
图1结构中的垫圈8，然后在油封衬套9和制动鼓7之间安装一个挠性套即图2中的8，再把
图1中带槽的螺母10改成不带槽的，并由图2中的单耳止动垫圈11取代
图1中的开口销11将螺母10销紧，为了预防车轮掉下来而在半轴端部装一只开口销。经上述改动，就形成了采用挠性套的本实用新型的后轮和后制动的图2结构。由此可见，挠性套8是本实用新型的关键另件。它对部件的功能和质量优劣起决定性的作用，本实用新型中使用的挠性套8形状如图3所示，其受力一一变形特性曲线如图4所示，由曲线可知，A点是挠性套的屈服点，OA是直线部份，挠性套在此属弹性变形阶段，变形与受力成正比，即使变形变化很小，而力的变化也很大，在此阶段力极不稳定。A点以后是曲线部份，套从A点开始进入塑性变形阶段，在此阶段随变形增加，力逐渐缓慢下降，这时变形的变化即使很大，力也相对稳定，变化很小。具有这种特性曲线的零件恰好是本产品装配时所需要的。套的公称工作点不能选在A点之前，而必须选在A点之后适当的位置。知道了挠性套的特性曲线之后，分析图2所示结构的优点，就容易理解了。具体到图2结构说，装配时，在螺母10作用下，挠性套经弹性变形后进入塑性变形阶段，这时在我们规定的范围内，套可以被压缩成能满足装配需要的任何尺寸，使挠性套通过塑性变形把半轴、制动鼓、油封衬套、轴承内圈等零件的有关误差补偿掉，而其力的变化却很小，仍有着足够的轴向夹紧力。当制动鼓7锥孔面与半轴2园锥面达到令人满意的紧配合时，在挠性套作用下，经油封衬套、双列向心球面球轴承内圈也就达到了令人满意的夹紧程度，这时就应终止拧紧螺母，并用单耳止动垫圈锁紧之，以防止使用过程中松动。根据各种不同产品的需要，可以设计出具有各种不同数据的能够满足需要的挠性套。如果设计的好，挠性套就会有理想的特性曲线，其性能是由材料、形状和尺寸等因素决定的，只有根据具体情况，全面考虑，才能较好地实现设计者的目的。挠性套是对一定长度的冷拨的优质低碳无缝钢管加压而成，其形状多数是中间为鼓形，两端呈园柱形或倒园锥形，其尺寸应根据性能需要和位置而定，尤其是最小长度和在一次装配中最大变形量，必须通过计算与该参数有关零件的尺寸链，才能决定。在设计时还必须认真地估计挠性套可能遇到最大轴向力，然后根据此力设计其合适的轴向夹紧力，后者要适当大于前者。设计者还必须正确规定拧紧螺母10的力矩，装配者应严格遵守此规定。在拧紧螺母10时，随挠性套弹性变形的增加，拧紧力矩会急剧增大。当套进入塑性变形后，拧紧力矩会缓慢下降，直到制动鼓锥孔面与半轴园锥面接触面积达到一定程度时，拧紧力矩又会很快上升。在本设计中，当力矩升到150牛顿米的时候，应停止再拧紧螺母，并用单耳止动垫圈将螺母锁紧。以后拆装时，若不调换新零件，再次把螺母10拧紧到规定的力矩即可。必须注意，千万不可小于规定值。在调换轴承、半轴、制动鼓、油封衬套中的任何零件时，都必须在原挠性套与油封衬套之间增装一只一毫米厚的平垫圈，以后再调再增，每调一次，要增装一只这样的垫圈，经多次拆装后，当挠性套鼓形部分完全叠合时，必须调用新挠性套。
理轮分析和实践证明，挠性套适应性很强，它能使有关零件加工精度大大降低，并彻底克服
图1结构存在的弊病，完全能满足制动鼓锥孔面与半轴园锥面理想的紧配合和同时紧固轴承内圈的两个关键要求，使产品有着最佳功能和质量，装配和维修也很方便，的确是个理想结构。
权利要求1.一种由半轴套管1、半轴2、钢板弹簧总成3、双列向心球面球轴承4、制动底板5、制动蹄总成6、制动鼓7、挠性套8、油封衬套9螺母10、单耳止动垫圈11、键12、车轮总成13、轮胎螺栓14、轮胎螺母15、制动凸轮16等组成的农用微型汽车后轮和后制动改进装置，其特征在于制动鼓7与油封衬套9之间装了一个挠性套，在拧紧螺母10时，当制动鼓7的锥孔面与半轴2的园锥面达到理想的紧配合时，挠性套8也就压紧了双列向心球面球轴承4的内圈，然后用单耳止动垫圈11将螺母10锁紧。
2.一种由权利要求1所述的微型汽车后轮和后制动改进装置，其特征在于挠性套是一对一定长度的冷拨的优质低碳无缝钢管加压而成。
3.一种由权利要求1所述的装置，其特征在于挠性套它的中间呈鼓形，两端为园柱形或园锥形。
4.一种由权利要求1所述的改进装置，其特征在于挠性套的公称工作点是选在其屈服点以后塑性变形范围内的位置。
5.一种由权利要求1所述的装置，其特征在于挠性套的最小长度及其在一次装配中最大变形量都是通过计算与该参数有关的零件的尺寸链决定的。
专利摘要本实用新型是一种农用微型汽车后轮和后制动的改进装置，取消了以往后轮和后制动中采用的刚性平垫圈，而在油封衬套与制动鼓之间装一个挠性套，使半轴的圆锥面与制动鼓的锥孔面达到理想的紧配合时，挠性套也就压紧了双列向心球轴承的内圈，其后再用单耳止动垫圈将螺母锁紧，形成了采用挠性套的本实用新型的后轮和后制动的新结构。
文档编号B60T1/00GK2069369SQ89220038
公开日1991年1月16日 申请日期1989年11月16日 优先权日1989年11月16日
发明者刘如松 申请人:上海严桥汽车底盘联营厂