重載型礦山自卸車驅(qū)動(dòng)橋滑板的優(yōu)化分析

馮艷秋 馮彥濤

（鄂爾多斯煤炭技工學(xué)校，內(nèi)蒙古鄂爾多斯017000）

0 引言

驅(qū)動(dòng)橋滑板是車橋與鋼板彈簧的連接體，主要作用是承載鋼板彈簧傳遞來(lái)的汽車重量、承受鋼板彈簧在運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的摩擦。本文主要設(shè)計(jì)分析對(duì)象為AK-BZ系列驅(qū)動(dòng)橋滑板。產(chǎn)品技術(shù)來(lái)源于奔馳原設(shè)計(jì)，在國(guó)內(nèi)已經(jīng)使用近20年，在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)適應(yīng)性方面正在逐步改進(jìn)。AK-BZ系列所用的驅(qū)動(dòng)橋滑板是為2BZ車型設(shè)計(jì)，應(yīng)用于福田汽車公司、江淮汽車公司等生產(chǎn)的重型自卸車。在福田市場(chǎng)，對(duì)應(yīng)車型廣泛應(yīng)用于礦區(qū)，超載普遍，再加上路況惡劣，常發(fā)生彈簧滑板早期磨損、斷裂故障。

1 驅(qū)動(dòng)橋滑板的設(shè)計(jì)目的

降低AK-BZ驅(qū)動(dòng)橋滑板故障率，提高產(chǎn)品市場(chǎng)可靠性，延長(zhǎng)使用壽命是本次設(shè)計(jì)的目的。

驅(qū)動(dòng)橋滑板由滑板底座、頂蓋、滑板側(cè)壁1、滑板側(cè)壁2組成，在實(shí)際工作中其安裝位置如圖1所示。

圖1 實(shí)物安裝位置圖

其中，滑板頂蓋需承受車輛顛簸時(shí)與限位塊之間的撞擊，而滑板側(cè)壁則支撐于滑板頂蓋，使得產(chǎn)生的沖擊得到分解與傳遞，這就需要滑板側(cè)壁及頂蓋擁有足夠的強(qiáng)度來(lái)支持在這種撞擊下的正常工作。

隨著沖擊的傳遞，其由滑板側(cè)壁傳遞到滑板底座，滑板底座為滑板側(cè)壁提供支撐作用，最終將沖擊傳遞于橋殼總成。這就需要滑板底座具備足夠的強(qiáng)度，并且為了保護(hù)橋殼總成，滑板頂蓋的強(qiáng)度需略弱于滑板底座，使得產(chǎn)生劇烈撞擊時(shí)，滑板頂蓋被優(yōu)先損壞，從而最大限度保證車輛的正常行駛，保證側(cè)壁的限位功能及底座的支撐功能。

底座為鋼板彈簧提供支撐，需要承受車輛運(yùn)行時(shí)鋼板彈簧帶來(lái)的摩擦，這就要求滑板底座具有一定的耐磨度，防止過(guò)早地發(fā)生磨損損壞情況。同樣，滑板側(cè)壁1為鋼板彈簧提供限位作用，也承受來(lái)自鋼板彈簧的摩擦，需要保證其具備足夠的耐磨度。

2 耐磨度優(yōu)化

根據(jù)因果分析，底座磨損過(guò)度原因是材料耐磨性不足，增加材料耐磨性，將使底座加工難度增大，成本增加。而采用合金鑄鋼，增加材料中合金元素的含量，通過(guò)細(xì)化金相組織來(lái)改善耐磨性，材料硬度不變。

在碳鋼的基礎(chǔ)上加入其他合金元素，如硅、錳、鉻、鎳、鎢、釩、鈦等，使其比純金屬擁有更好的物理和機(jī)械性能，材料的強(qiáng)度、硬度越高，韌性越好，其抗三體磨料磨損性能就越好。與此同時(shí)，使用合金鑄鋼，還可以在提高產(chǎn)品耐磨度的同時(shí)降低其質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)汽車的輕量化需求，從整體上提高汽車的經(jīng)濟(jì)性，貼近環(huán)保的主題。并且合金鑄鋼還可以提高鋼的耐腐蝕能力，驅(qū)動(dòng)橋滑板多用于重載型礦山自卸車，其工作環(huán)境較為惡劣，在礦區(qū)、化工產(chǎn)業(yè)等工作地區(qū)，環(huán)境腐蝕性較強(qiáng)，也可能加速驅(qū)動(dòng)橋滑板的老化，從而縮短其使用壽命。

所以，對(duì)于需要承受鋼板彈簧帶來(lái)的磨損的驅(qū)動(dòng)橋滑板，采用合金鑄鋼，可以有效提升其耐磨度，延長(zhǎng)產(chǎn)品的使用壽命。

3 產(chǎn)品未來(lái)優(yōu)化發(fā)展可能性及展望

工業(yè)時(shí)代的到來(lái)提升了人類的物質(zhì)文明建設(shè)速度，其優(yōu)點(diǎn)在于快捷、嚴(yán)謹(jǐn)、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)，不同產(chǎn)品間可以通過(guò)同樣的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)約束，提高了產(chǎn)品的通用性。一個(gè)成熟的產(chǎn)品，大多都由許多標(biāo)準(zhǔn)化零件組成，其內(nèi)部各零件的壽命決定了產(chǎn)品壽命。然而產(chǎn)品內(nèi)部零件的壽命參差不一，高強(qiáng)度作業(yè)的零件一般更容易損壞，為了延長(zhǎng)產(chǎn)品的使用壽命，在某標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范零件發(fā)生損壞時(shí)，可以通過(guò)更換另外的新零件來(lái)使產(chǎn)品繼續(xù)正常使用，而不至于“牽一發(fā)而動(dòng)全身”。

3.1 產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范

正如齒輪、螺栓對(duì)于機(jī)械產(chǎn)品一樣，驅(qū)動(dòng)橋滑板對(duì)于重載型礦山自卸車而言，也是不可或缺的重要零件之一。通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范，使得產(chǎn)品出現(xiàn)故障時(shí)，可以通過(guò)快速更換新零件來(lái)使產(chǎn)品出故障的時(shí)間縮至最短。如果將驅(qū)動(dòng)橋滑板再次細(xì)化，將其容易發(fā)生斷裂、磨損損壞的地方進(jìn)行加強(qiáng)，并細(xì)化出更小的標(biāo)準(zhǔn)化“零件”，通過(guò)它們組成驅(qū)動(dòng)橋滑板這一產(chǎn)品，當(dāng)其中一處發(fā)生故障時(shí)，就可以通過(guò)快捷更換這些標(biāo)準(zhǔn)化的小“零件”，使得故障造成的損失降至最小。

3.2 易發(fā)生磨損損壞處的優(yōu)化方案

驅(qū)動(dòng)橋滑板用于重載型礦山自卸車，其工況惡劣，顛簸嚴(yán)重且頻繁，這就使得鋼板彈簧與驅(qū)動(dòng)橋滑板間的磨損劇烈，磨損在底座尤其嚴(yán)重。同理，可以將底座磨損嚴(yán)重處作為一個(gè)細(xì)化的零件獨(dú)立出來(lái)，在磨損損耗量達(dá)到一定程度時(shí)，可以通過(guò)更換類似磨損墊片的零件，來(lái)延長(zhǎng)產(chǎn)品的使用壽命，節(jié)約成本。

可以考慮應(yīng)用高分子材料的發(fā)展技術(shù)，將滑板底座弧面設(shè)計(jì)為耐磨橡膠活性組件（緩沖鋼板彈簧對(duì)滑板底座的沖擊，減少兩者之間的磨損），通過(guò)兩個(gè)沉頭螺釘將橡膠活性組件與滑板本體連接，如圖2所示。及足夠的耐磨度來(lái)承受鋼板彈簧帶來(lái)的磨損損耗，因此對(duì)它進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)于確保產(chǎn)品使用壽命，降低故障率和故障的嚴(yán)重性，減少維修成本有著重要意義。

圖2 橡膠活性組件與滑板本體連接示意圖

驅(qū)動(dòng)橋滑板是重載型礦山自卸車上常見(jiàn)的、不可或缺的零件，對(duì)于它的設(shè)計(jì)與優(yōu)化正在不斷進(jìn)行發(fā)展和完善，結(jié)合文中的發(fā)展展望，相信更加規(guī)范、快捷、低成本的優(yōu)化方案將會(huì)很快面世。

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4 結(jié)語(yǔ)

驅(qū)動(dòng)橋滑板作為重載型礦山自卸車中后橋上連接橋殼與板簧的零件，有著非常重要的作用。在惡劣工況下，它需要擁有足夠的強(qiáng)度來(lái)承受車身的載荷以及顛簸時(shí)造成的撞擊，以