摘 要：本文以商用车后桥的主减速器为研究对象，分析了装配质量对后桥噪声和振动的影响。通过调整垫圈并比较不同装配状态下的轴承预紧力，获得不同的齿轮力矩和游隙。在相同的测试条件下，技术人员选择合适的调节密封件，可以使主减速器轴承科学地进行预加载，使得后桥总成的噪声和振动水平达到最佳值，并提高相同后桥类型的质量。

关键词：商用车;后驱动桥;主减速器;主锥轴承

0 引言

随着人们对汽车舒适性要求的不断提高，汽车的后驱动桥主减速器主锥轴承预紧研究，已成为国际汽车工业中主要汽车制造商和零件制造商关注的问题之一。后驱动桥是车辆变速器中的最后一个变速器，运动过程中的振动和噪音对车辆的整体质量有重大影响。产生噪音的原因是后轴表面的振动，影响因素通常包括主齿轮的参数和结构、齿轮的精度、主齿轮的组装以及驱动桥的工作条件。其中，主减速组件的组装质量是非常重要的因素。本文从减速器主轴承上的预紧力开始，分析了对后桥噪音和振动的影响。

1 后驱动桥主减速器

主减速器的小齿轮支撑类型包括动臂类型和驱动器类型两种。在本文中，对动臂类型进行了研究，主减速器的主齿轮为支撑齿轮，背对背组装的两个圆锥滚子轴承结构。

轴承预紧力在预紧力之后，轴承可以提供足够的支撑刚度。支撑刚度是确保主齿轮副正确啮合，平衡运行，低噪音和耐磨性的重要因素之一。因此，必须提供圆锥滚子轴承，并使用适当的预紧力来增加支撑刚度。主减速器的小齿轮轴承和大轴承的预紧力由小齿轮轴承的调节密封件和垫片设定。大型齿轮轴承（通常称为差速器轴承）取决于轴承座和轴承之间的差速，可通过调整轴承垫圈和差速器垫片进行调试。

锥齿轮副的啮合设置，设定轴承预紧力之后，需要锥齿轮副的啮合设置，以确保齿面的接触面正确，并且齿侧游隙符合规定。正齿轮和负齿轮的啮合标记应朝小端偏置，并且接触区域的长度应大于齿长的40%和齿高的50%。使用垫圈调节小齿轮轴承外圈与轴承座之间的齿轮对压痕，以进行科学调节。在车辆运行期间，过度的预紧力，很容易导致齿轮副产生高温并损坏轴承;相反，预紧力太低，这降低了齿轮副的啮合精度，并产生较大的噪音，从而缩短了齿轮副的寿命。

2 后驱动桥主减速器主锥轴承材料

主减速器锥齿轮的工作环境较为严苛，与传动系统中的其他零部件结构相比，其具有外部承压负载大，暴露时间长，力学性能变化大和冲击多的特点。因此，传动架构下的主锥轴承齿轮是材料选项中较为薄弱的环节。基于此，主减速器主锥齿轮的材料必须满足较为苛刻的环境冲击。应在长时间的应力作用下，具有高弯曲疲劳强度以及表面接触力的疲劳强度，并且较高的材料表面硬度可以确保长期作用下的较高的耐磨性。同时，齿轮芯必须具有足够的韧性，以适应冲击载荷的长期作用，防止主锥轴承材料根部在冲击载荷下断裂。基于锻造性能、切削性能以及热处理性能的各项综合性能，合金材料的选择是尽量避免使用镍和铬，并选择含有锰、钒和其他元素的合金钢。汽车减速齿轮中使用的锥齿轮和锥齿轮目前通常由渗碳合金钢制成。渗碳合金钢的优点是可以获得表面碳含量高的硬化层（碳质量比通常为0.8%至1.2%），具有较高的耐磨性和抗压强度，并且芯部柔软、韧性好。因此，这些材料具有优异的弯曲强度，表面接触强度和抗冲击性。由于钢本身的碳含量较低，因此锻造和切割性能更好。主要缺点是热处理成本高，表面硬化层下面的基材较软。

3 商用车后驱动桥主减速器主锥轴承效率

在现代汽车的发展中，除扭矩传递能力，机械效率和重量指标等主要减速器的要求外，其噪声性能已成为关键指标。与常规机加工工艺相比，磨削工艺可以实现非常高的精度和良好的重复性，汽车的应用范围在不断扩充，为了扩大车辆对某些中型车辆的这些不同使用条件的适应范围，有时将主减速器转换为两速发动机，该发动机不仅可以实现大的主减速比，而且还可以实现所谓的多速高速关闭汽车，在不同的使用条件下，提高汽车的综合性能和燃油经济性。

当变速器处于最高档位时可确定最终减速比，最终减速比直接影响车辆的结构类型、外形尺寸、质量尺寸以及性能和燃油消耗。技术人员进行选择时，应通过计算车辆性能以及车辆总体设计中的总动力传动比来确定，并结合汽车动力学的相关理论，通过优化设计并优化调整发动机和传动系统参数来选择，进而获得最佳性能和燃油经济性。对于具有大功率储备的汽车和长途客车，特别是赛车，应根据最大发动机功率及其速度选择值，以确保这些汽车具有的最大车速。为了使锥齿轮安全可靠地工作，它必须具有足够的强度和耐用性。设计人员在进行设计时，应根据其承受的载荷大小检查强度。齿轮损坏有多种形式，通常，正常齿轮是有缺陷的，齿表面会出现凹痕和剥落，齿表面会被胶粘，并且齿表面会磨损。除了齿轮箱的寿命和设计准确性之间的直接关系外，这通常是在实际生产中由材料，加工精度，热处理，安装故障排除和使用条件不当引起的，设计人员进行合理的结构图设计只能减少或避免上述损坏。强度计算是检查结构可靠性的方法之一，目前，强度计算主要是一种近似方法。在汽车行业中确定齿轮强度的主要依据是试验台和道路测试以及对实际使用的齿轮的评估。该计算可用作设计参考。随着计算机技术在汽车设计中的应用，测试设备和技术的发展，有限寿命计算方法的条件和有限元已经创建，从而使计算更符合实际用途。

4 结束语

综上，本文探究了商用车后驱动桥主减速器主锥轴承预紧安装，设置和检测方法。结合车辆的道路载荷谱，优化并计算了轴承的轴向预紧力，从而提高了组件的使用寿命。轴承预紧力与轴向夹紧力，螺母的轴向夹紧力和扭矩之间的关系，为确定主锥度组件中的螺母扭矩并检查圆锥滚子轴承旋转的摩擦阻力提供基础，并通过实验研究了扭矩与轴向载荷之间的线性关系的几个相关因素对摩擦阻力转矩的影响，对轴承预紧力在线检测方法提出了更高的要求。

参考文献：

[1]周廷美，余翔宇，莫易敏，谢雄亮.后桥主锥轴承预紧模型与动态拧紧理论的研究[J].机械设计与制造，2019（02）：207-210.

[2]周大坤.車桥圆锥滚子轴承预紧计算与装配[J].现代制造技术与装备，2019（01）：176+179.

[3]王维松，李增喜，李军帅，张林，谭博剑.某SUV后主减速器振动引起车内轰鸣问题的研究[J].农业装备与车辆工程，2017，55（09）：

101-104.

[4]钮微龙，刘彻，武杰.某SUV后主减速器总成共振问题分析[J].汽车工程师，2016（12）：43-45.

作者简介：杨璇（1989-），男，江西人，本科，助理工程师，研究方向：前、后驱动桥的机加工及装配工艺。