重型汽车驱动桥的基本结构及发展方向

重型汽车驱动桥的基本结构及发展方向

[关键词] 重型汽车驱动桥趋势

1.重型汽车驱动桥的基本结构

驱动桥是重型汽车的重要标志之一,其基本结构有以下三种:

1.1中央单级减速驱动桥

是驱动桥结构中最为简单的一种,是驱动桥的基本形式,在载重汽车中占主导地位。一般在主传动比小于6的情况下,应尽量采用中央单级减速驱动桥。目前的中央单级减速器趋于采用双曲线螺旋伞齿轮,主动小齿轮采用骑马式支承,有差速锁装置供选用。

1.2中央双级驱动桥

在国内目前的市场上,中央双级驱动桥主要有2种类型:一类如伊顿系列产品,事先就在单级减速器中预留好空间,当要求增大牵引力与速比时,可装人圆柱行星齿轮减速机构,将原中央单级改成中央双级驱动桥,这种改制“三化”程度高,桥壳、主减速器等均可通用,盆齿轮直径不变;另一类如洛克威尔系列产品,当要增大牵引力与速比时,需要改制第一级伞齿轮后,再装入第二级圆柱直齿轮或斜齿轮,变成要求的中央双级驱动桥,这时桥壳可通用,主减速器不通用,盆齿轮有2个规格。

由于上述中央双级减速桥均是在中央单级桥的速比超出一定数值或牵引总质量较大时,作为系列产品而派生出来的一种型号,它们很难变型为前驱动桥,使用受到一定限制;因此,综合来说,双级减速桥一般均不作為一种基本型驱动桥来发展,而是作为某一特殊考虑而派生出来的驱动桥存在。

1.3中央单级、轮边减速驱动桥

轮边减速驱动桥较为广泛地用于油田、建筑工地、矿山等非公路车与军用车上。当前轮边减速桥可分为2类:一类为圆锥行星齿轮式轮边减速桥,沃尔沃、雷诺等都采用此类车桥;另一类为圆柱行星齿轮式轮边减速驱动桥,奔驰、斯堪尼亚、中国重汽、重庆重汽等都采用此

类车桥。

1.3.1圆锥行星齿轮式轮边减速桥

由圆锥行星齿轮式传动构成的轮边减速器,轮边减速比为固定值2,它一般均与中央单级桥组成为一系列。在该系列中,中央单级桥仍具有独立性,可单独使用,需要增大桥的输出转矩,使牵引力增大或速比增大时,可不改变中央主减速器而在两轴端加上圆锥行星齿轮式减速器即可变成双级桥。这类桥与中央双级减速桥的区别在于:降低半轴传递的转矩,把增大的转矩直接增加到两轴端的轮边减速器上,其“三化”程度较高。但这类桥因轮边减速比为固定值2,因此,中央主减速器的尺寸仍较大,一般用于公路、非公路军用车。

1.3.2圆柱行星齿轮式轮边减速桥

单排、齿圈固定式圆柱行星齿轮减速桥,一般减速比在3至4.2之间。由于轮边减速比大,因,中央主减速器的速比一般均小于3,这样盆齿轮就可取较小的直径,以保证重型汽车对离地问隙的要求。这类桥比单级减速器的质量大,价格也要贵些,而且轮毅内具有齿轮传动,长时间在公路上行驶会产生大量的热量而引起过热;因此,作为公路车用驱动桥,它不如中央单级减速桥。

2.重型汽车驱动桥的发展方向及市场预测

随着我国公路条件的改善和物流业对车辆性能要求的变化,重型汽车驱动桥技术已呈现出向单级化发展的趋势。

2.1单级桥与双级桥的主要区别及用途

单级桥有主减速器,一级减速。桥包尺寸大,离地间隙小,相对双级桥而言,其通过性较差,主要用于公路运输车辆。

双级桥有主减速器减速、轮边减速器减速,形成二级减速。由于是二级减速,主减速器减速速比小,主减速器总成相对较小,桥包相对减小,因此离地间隙加大,通过性好。该系列桥总成主要用于公路运输,以及石油、工矿、林业、野外作业和部队等领域。

2.2单级减速驱动桥产品的优势

2.2.1单级减速驱动桥是驱动桥中结构最简单的一种,制造工艺简

单,成本较低,是驱动桥的基本类型,在重型汽车上占有重要地位;

2.2.2重型汽车发动机向低速大转矩发展的趋势,使得驱动桥的传动比向小速比发展;

2.2.3 随着公路状况的改善,特别是高速公路的迅猛发展,重型汽车使用条件对汽车通过性的要求降低,因此,重型汽车不必像过去一样, 采用复杂的结构提高通过性;

2.2.4 与带轮边减速器的驱动桥相比,由于产品结构简化,单级减速驱动桥机械传动效率提高,易损件减少,可靠性提高。

单级桥产品的优势为单级桥的发展拓展了广阔的前景。从产品设计的角度看,重型车产品在主减速比小于6的情况下,应尽量选用单级减速驱动桥。

2.3重卡车桥技改火热出炉重卡车桥布局将在两三年内完成

近几年重型车企业的产销数据显示,重卡市场的集中度正在进一步提高。随着缺陷汽车召回制度及欧Ⅲ、欧Ⅳ排放标准的实施,加上原材料涨价等因素,重型车的研发、制造、销售等环节的成本将有一定幅度的上升,因此,未来几年内,重型车市场的盈利水平将会越来越低,重型车市场价格将会全面调整和适度下降。重卡未来几年盈利水平的降低,在客观上为重卡的重组创造了条件。

随着整个重型汽车市场的发展变化,作为4大总成之一的车桥也会随之发生变化,面临市场集中度的问题。与重卡企业相似,目前国内重型车桥生产企业也主要集中在一汽车桥厂、一汽山汽改、东风襄樊车桥公司、中国重汽桥箱厂、陕西汉德车桥公司、重庆红岩桥厂和安凯车桥厂几家企业。这些企业几乎占到国内重卡车桥90%以上的市场。

2005、2021年这一格局依然不会有很大改观。随着重卡产销持续上升,重卡车桥生产企业纷纷扩大产能并实施技改项目。各重卡桥厂产能的提升,为重卡的发展打下了坚实的基础。

重卡热销,各厂家纷纷扩大产能的同时,将加大优势资源的竞争能力。竞争的加剧必然造成巨头的出现。衡量一个成功的桥厂,其5万根以上的产量是最低基准线。在斯太尔平台桥厂中,中国重汽桥箱厂、

陕西汉德车桥有限公司、重庆红岩桥厂、安凯桥厂产能有望在2004-2021年突破5万根大关。按2021年重卡发展势头预测,10万根的产能目标,也并非是主要4家斯太尔重卡桥厂遥不可及的目标。可以预料在未来两三年内,主要重卡车桥企业的二期、三期技改将会全面完成,其重卡车桥国内布局也将初步完成。

2.4离吨位、高完好率、高速的重卡呼唤新型重卡车桥

为了适应未来的发展需要,提高运输效率,有关人士呼吁我国重卡企业必须转变传统的公路运输概念,生产出适应快速、长途、重载的高效率、高效益型重卡。

我国现有的斯太尔驱动桥产品主要满足中高档重型汽车的需求,属于典型的欧洲重型汽车产品的零部件结构,这决定了存在诸多缺点:传动效率相对较低,油耗高长途运输容易导致汽车轮载发热,散热效果差,为了防止过热发生爆胎,不得不增加喷淋装置使结构相对复杂,导致产品价格高等。随着公路网络的不断完善,特别是高速公路的迅猛发展,上述缺点在公路运输重型汽车中日显突出,据统计,欧美重型汽车采用该结构的车桥产品呈下降趋势,日本采用该结构的产品更少。有关专家预测我国采用斯太尔驱动桥产品的合理比例是占整个重型汽车驱动桥的25%,驱动桥的主流产品是单级减速驱动桥产品。未来重卡车桥将由典型的斯太尔双级减速驱动桥向单级桥方向发展。

GB1589的颁布实施,鼓励中重卡向多轴化发展。国内众多重卡企业纷纷推出多轴卡车,这使承载轴的需求量大增。承载轴的走俏,为各大桥厂提供了更大的市场空间。

2.5重型汽车车桥市场预测

专家预测,在未来l0年内,客车的市场需求量仅仅是重型载货汽车的10%左右,市场空间不大,如果考虑轿车进人家庭的影响,今后的大型客车市场将逐步下降;因此,各企业发展战略的重点都放在重卡车桥上。客车车桥产品可以保留,用以满足客车生产的需要。

2021年及以后的几年内,重型汽车所需桥总成将会形成以下产品格局:公路运输以10t及以上单级减速驱动桥、承载轴为主,工程、港