[发明专利]一种汽车前轴总成及其安装方法

说明书

技术领域

本发明属于汽车转向装置技术领域，具体涉及一种汽车前轴总成及其安装方法。

背景技术

前轴是汽车的主要构造之一，成品又被称为“前轴总成”。前桥利用转向节的摆转，实现汽车转向，因此前轴总成又称“转向桥”。该转向桥位于汽车前部，故又称为“前桥”。为保证车辆的行驶安全，前轴总成设有适当的前轮定位角。前轴总成除了承受汽车的重量外，还承受地面和车架之间的垂直载荷、制动力、侧向力以及侧向力所引起的弯矩等。如图1所示，现有的前轴总成由带锁销控前轴1、整体式转向节2、转向横拉杆、轮毂、制动器等部分组成。带锁销控前轴1为整体模锻成形，其断面呈“工”字型，故又称“工字梁”。前轴与前钢板弹簧座锻造成一体，为避免与发动机油底壳干涉，前轴中部有向下落差。前轴材料一般选用碳钢或Cr钢并经调制处理。整体式转向节2通过带锁销沟槽主销3安装在工字梁(前轴)两端，承受汽车前部的载荷，支承并带动前轮绕主销转动，进而使汽车转向。在汽车行驶状态下，前轴总成承受着多变的冲击载荷，因此，要求其具有很高的强度，是汽车上的保安件。带锁销沟槽主销3是连接带锁销控前轴1与整体式转向节2的销子。主销一般应该带有内倾角和后倾角以便于车轮回正。带锁销沟槽主销3与带锁销控前轴1的主销孔是间隙配合通过锁销将前轴和主销锁止。现有技术中的带锁销沟槽主销3、带锁销控前轴1、整体式转向节2的一般装配流程是先将带锁销控前轴1反架，使带锁销控前轴1的钢板弹簧座与支撑面接触，然后将带有主销衬套的整体式转向节2的上下耳主销孔与前轴拳部的主销孔对齐，再将带锁销沟槽主销3依次通过整体式转向节2的下耳主销孔、压力轴承5、前轴拳部10的主销孔以及整体式转向节2的上耳主销孔，因为整体式转向节2与前轴拳部主销孔为间隙配合，所以最后需要用锁销7及锁销螺母8及锁销垫片9，将整体式转向节2与前轴拳部锁止。

现有技术中的前轴总成会在前轴拳部锁销孔处产生应力集中，尤其在前轴载荷很大的情况下，此处的应力集中非常严重，导致前轴拳部在锁销孔处发生断裂，造成严重安全事故；同时，前轴的带锁销沟槽主销3也会在锁销处发生变形或者断裂，造成严重安全事故。尤其在矿山等严酷使用环境下，一旦发生前轴或主销断裂将严重危害车上及周边人员的人身安全，造成严重的人员和财产损失。

专利文献200920038066.4中公开的一种主销结构，其特征是在主销的上圆柱段和下圆柱段之间的销段上，由上至下依次制成上圆锥面段、过渡段和下圆锥面段，上圆锥面段和下圆锥面段的锥度相同且都是大直径端在下，将前轴的主销孔由上至下依次制成上圆锥孔、过渡孔和下圆锥孔，上圆锥孔和下圆锥孔的锥度相同且都是大直径孔端在下，上圆锥孔和下圆锥孔的锥度以及孔端的大、小直径分别与主销的上圆锥面段和下圆锥面段的锥度以及圆锥面端的大、小直径对应相等，主销穿装在前轴的主销孔中，主销的上圆锥面段和主销孔的上圆锥孔相配合，主销的下圆锥面段和主销孔的下圆锥孔相配合。这一结构可以取消锁销，但是这一结构的主销为3段式结构，两端是圆柱面，中间是圆锥面，所以在圆柱面与圆锥面的连接处必然会产生应力集中，存在使主销在这个位置发生断裂的可能。同时该结构采用圆锥面配合结构锁紧主销，拆装维修主销和转向节将会非常困难。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明提供了一种全新的汽车前轴总成及其安装方法，大大减少了前轴及主销断裂的可能性，进而大幅提高前轴的寿命和可靠性。结合说明书附图，本发明的技术方案如下：

一种汽车前轴总成，主要由前轴、转向节、主销、转向横拉杆、轮毂和制动器组成，所述前轴为无销锁孔前轴11，所述主销为无锁销沟槽主销13，所述转向节由上转向节12和下转向节14组成；

所述无销锁孔前轴11的前轴拳部、上转向节12和下转向节14上均加工有主销孔；

无锁销沟槽主销13与无销锁孔前轴11的主销孔过盈配合，上转向节12和下转向节14的主销孔内均安装由主销衬套4，所述无锁销沟槽主销13的下端套装压力轴承5后安装在下转向节14的主销孔内，所述无锁销沟槽主销13的上端套装调整垫片6后安装在上转向节12的主销孔内；

所述上转向节12和下转向节14对接后，通过转向节连接螺栓15固定连接成一个转向节整体，所述转向节整体通过底板连接螺栓16与制动底板固定连接。

所述下转向节14上的底板连接螺栓孔为下沉式螺栓孔，底板连接螺栓16为内六角螺栓。

所述上转向节12和下转向节14采用锻造加工。