長軸距四輪驅動汽車動力總成布置方法及結構的制作方法
【專利摘要】一種長軸距四輪驅動汽車動力總成布置方法及結構，其特征是它包含動力總成懸置系統，動力總成三殼殼體連接及傳動軸連接三個部分。動力總成懸置系統由發動機左懸置，發動機右懸置，變速器懸置，分動器前懸置，分動器后懸置組成。動力總成三殼連接，發動機外殼與變速器前殼采用螺栓剛性連接；變速器前殼與變速器后殼采用螺栓剛性連接；變速器后殼與過渡板在螺栓與安裝孔之間加裝橡膠彈性襯套形成柔性連接；過渡板與分動器前殼采用螺栓剛性連接；分動器前殼與分動器后殼之間采用螺栓剛性連接。本發明在減振降噪的同時，能夠大幅度減小動力總成三殼所受應力幅的變化范圍，從而降低三殼疲勞斷裂故障的發生率，保證車輛的使用舒適性和可靠性。
【專利說明】長軸距四輪驅動汽車動力總成布置方法及結構
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種汽車技術，尤其是一種動力總成布置技術，具體地說是一種適用于動力總成三殼依靠過渡板相連或由于安裝分動器導致的動力總成跨度較長的四輪驅動汽車(尤指中型四驅客、貨車)的動力總成布置方法及結構。
【背景技術】
[0002]如圖2所示，傳統的四輪驅動汽車動力總成連接及懸置的布置方案的中并不包含分動器前懸置，且所有的殼體都采用螺栓剛性連接，所有的傳動軸連接都采用剛性凸緣聯軸器。發動機、變速器、過渡板與分動器集成為單一剛體，由于過渡板與分動器部分懸臂過長，致使系統剛度較低，變速器后殼與過渡板連接部位承受的動載彎矩較大，交變動載荷應力幅大，易疲勞破壞。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是針對現有的四輪驅動汽車動力總成采用單一剛性連接后懸置在車架上造成懸臂過長，致使系統剛度較低，變速器后殼與過渡板連接部位承受的動載彎矩較大，交變動載荷應力幅大，易疲勞破壞的問題，發明一種長軸距四輪驅動汽車動力總成布置方法，同時提供一種相應的布置結構，以提高四輪驅動汽車的使用可靠性和舒適性，尤其是解決傳統四輪驅動汽車動力總成連接和懸置布置方式中出現的動力總成振動和三殼疲勞斷裂現象。
[0004]本發明的技術方案之一是:
一種長軸距四輪驅動汽車動力總成布置方法，其特征是它包括以下步驟:
首先，將安裝有發動機的發動機殼體通過至少兩個點懸置在車架上，同時將發動機殼體與變速器前殼剛性連接，變速器后殼與變速器前殼采用剛性連接；
其次，將前、后殼體剛性連接的變速器懸置在車架上；
第三，將變速器后殼直接與分動器前殼進行柔性連接，并將分動器前殼懸置在車架上，同時將分動器前殼與分動器后殼剛性連接，將分動器后殼懸置在車架上；或者使變速器后殼先與過渡板進行柔性連接，再使過渡板與分動器前過剛性連接后將分動器前殼懸置在車架上，再將分動器后殼與分動器前殼剛性連接，從而將發動機殼體、變速器前殼、變速器后殼、分動器前殼和分動器后殼組成的剛性體分為兩個剛性體，達到降低單個剛性連接體長度，降低動載彎矩和交變動載荷應力幅值的目的。
[0005]所述的柔性連接采用在螺栓與安裝孔之間加裝橡膠彈性襯套的方法形成柔性連接。
[0006]所述的變速器動力輸出軸與分動器輸入軸之間采用彈性套柱銷聯軸器相連；其余傳動軸相連部分均采用剛性凸緣聯軸器相連。
[0007]所述的支承發動機殼體的兩個懸置點對稱布置在發動機殼體的兩側上。
[0008]本發明的技術方案之二是: ー種長軸距四輪驅動汽車動カ總成布置結構，它包括安裝有發動機的發動機殼體1、安裝有變速器的變速器前殼2及變速器后殼3、安裝有過渡板4的分動器前殼5及分動器后殼6，其特征是所述的發動機殼體I至少通過兩個懸置點懸置在車架上，發動機殼體I與變速器前売2的一端剛性連接，變速器前売2的另一端與變速器后殼3的一端剛性連接，剛性連接后的變速器前売2與變速器后殼3懸置在車架的一個懸置點上，它與發動機殼體的至少兩個懸置點將由發動機及變速器組成的一個動カ系統剛性體懸置在車架上；所述的變速器后殼3與安裝在分動器前5上的過渡板4柔性相連或直接與分動器前殼5柔性相連，變速器后殼3通過過渡板4與分動器前殼5柔性相連時,變速器后殼3與過渡板4的一端之間采用柔性結構10連接，過渡板4的另一端與分動器前売5的一端之間剛性連接，變速器后殼3直接與分動器前殼5柔性相連時，變速器后殼3與分動器前殼5之間采用柔性結構10連接，分動器前売5與分動器后殼6之間采用剛性連接，所述的分動器前売5和分動器后殼6均通過各自的懸置點懸置在車架上，剛性連接的分動器前売5和分動器后殼6形成整個動力系統的另一個剛性體，兩個剛性體之間柔性連接成ー個整體，達到降低單個剛性連接體長度，降低動載彎矩和交變動載荷應カ幅值的目的。
[0009]所述的柔性結構10為帶橡膠彈性襯套的螺栓柔性連接。
[0010]所述的變速器動カ輸出軸與分動器輸入軸之間采用彈性套柱銷聯軸器16相連；其余傳動軸相連部分均采用剛性凸緣聯軸器相連。
[0011 ] 所述的支承發動機殼體I的兩個懸置點對稱布置在發動機殼體I的兩側。
[0012]所述的用干支承變速器的懸置點位于變速器后殼3靠近分動器前売5的一端上，所述的分動器前殼5的懸置點位于靠近變速器后殼3的一端上,所述的分動器后殼5的懸置點位于與分動器前殼5相連的一端上。
[0013]本發明的有益效果:
本發明由于變速器后殼與過渡板之間為柔性連接，動カ總成會形成圖3中兩個相對獨立的剛體，發動機與變速器成為第一獨立剛體，過渡板與分動器成為另ー個第二獨立剛體，第一獨立剛體與第二獨立剛體之間采用帶橡膠弾性襯套的螺栓實現柔性(半剛性)連接，使懸置超靜定問題變成了兩個剛體的靜定問題。相比較于傳統方案，由于本發明更加合理的懸置布置和柔性連接的輔助支撐作用，使得兩剛體(主要是第二獨立剛體)的懸臂長度明顯減小,各自的剛度顯著提高,動載彎矩大大降低,交變動載荷應カ幅大幅度減小。同時,在變速器動カ輸出軸與分動器輸入軸之間采用彈性套柱銷聯軸器，以補償殼體柔性連接導致的兩剛體間相對位移，能取得良好的效果。
[0014]本發明在考慮到經濟性和可行的同時，最大限度地保證了四輪驅動汽車使用舒適性和可靠性，解決了傳統方案無法克服的動カ總成振動和動力總成三殼疲勞斷裂的問題。
[0015]本發明可在對不同車型動力總成的懸置元件剛度進行合理選取后，將傳統動カ總成懸置的超靜定問題轉變為靜定問題，可以很好的解決傳統動カ總成連接及懸置布置方式無法克服的動カ總成震顫問題，在減振降噪的同時，能夠大幅度減小動カ總成三殼所受應力幅的變化范圍，從而降低三殼疲勞斷裂故障的發生率，保證車輛的使用舒適性和可靠性。已投產車型采用本方案對三殼鑄造模具幾乎不做改動，只需對過渡板鋳造模具進行微小修摸，并更換一部分連接件及聯軸器，具有良好的經濟性和廣泛的適用范圍。【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1是本發明動カ總成布置的結構原理圖。
[0017]圖2是現有的動カ總成布置的結構原理圖。
[0018]圖3是本發明的布置方案形成的兩個等效剛體的原理圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖和實施例對本發明作進ー步的說明。
[0020]實施例一。
[0021]如圖1、3所示。
[0022]ー種長軸距四輪驅動汽車動カ總成布置方法，首先，將安裝有發動機的發動機殼體通過至少兩個點懸置在車架上，兩個懸置點應對稱分布在殼體的兩側，同時將發動機殼體與變速器前殼剛性連接，變速器后殼與變速器前殼剛性連接；其次，將前、后殼體剛性連接的變速器懸置在車架上；第三，將變速器后殼直接與分動器前殼進行柔性連接(可采用在螺栓與安裝孔之間加裝橡膠彈性襯套的方法形成柔性連接或其它常規的連接方法，這種連接方式實際上是半剛性半柔性連接)，并將分動器前殼懸置在車架上，同時將分動器前売與分動器后殼采用剛性連接，將分動器后殼也懸置在車架上；或者使變速器后殼先與過渡板進行柔性連接(可采用在螺栓與安裝孔之間加裝橡膠彈性襯套的方法形成柔性連接或其它常規的連接方法，這種連接方式實際上是半剛性半柔性連接)，再使過渡板與分動器前殼剛性連接后將分動器前殼懸置在車架上，再將分動器后殼與分動器前売剛性連接，從而將發動機殼體、變速器前売、變速器后殼、分動器前売和分動器后殼組成的剛性體分為兩個剛性體，如圖3中的I剛體和2剛體達到降低單個剛性連接體長度，降低動載彎矩和交變動載荷應カ幅值的目的。如圖1所示，變速器動カ輸出軸與分動器輸入軸之間采用彈性套柱銷聯軸器相連；其余傳動軸相連部分均采用剛性凸緣聯軸器相連。
[0023]實施例ニ。
[0024]如圖1、3所示。
[0025]ー種長軸距四輪驅動汽車動カ總成布置結構，它包括安裝有發動機的發動機殼體1、安裝有變速器的變速器前殼2及變速器后殼3、安裝有過渡板4的分動器前殼5及分動器后殼6，所述的發動機殼體I至少通過對稱布置在發動機殼體兩側的兩個懸置點懸置在車架上，發動機殼體I與變速器前殼2的一端通過螺栓7實現剛性連接，變速器前殼2的另ー端與變速器后殼3的一端通過螺栓8實現剛性連接，剛性連接后的變速器前売2與變速器后殼3懸置在車架的一個懸置點(最后是位于靠近分動器前売5的一端上，如圖1)上，它與發動機殼體的至少兩個懸置點將由發動機及變速器組成的一個動カ系統剛性體(相當于圖3中的I剛體)懸置在車架上；所述的變速器后殼3通過過渡板4與分動器前売5采用柔性結構10相連(可采用在螺栓與安裝孔之間加裝橡膠彈性襯套的方法形成柔性連接或其它常規的連接方法，這種連接方式實際上是半剛性半柔性連接)，或直接與分動器前売5柔性相連，變速器后殼3通過過渡板4與分動器前殼5柔性相連時，變速器后殼3與過渡板4的一端之間采用柔性結構10連接，過渡板4的另一端與分動器前売5的一端之間剛性連接，變速器后殼3直接與分動器前殼5柔性相連時，變速器后殼3與分動器前殼5之間采用柔性結構10連接，分動器前売5與分動器后殼6之間采用剛性連接，所述的分動器前売5和分動器后殼6均通過各自的懸置點懸置在車架上，剛性連接的分動器前殼5和分動器后殼6形成整個動力系統的另一個剛性體,兩個剛性體之間柔性連接成一個整體,達到降低單個剛性連接體長度，降低動載彎矩和交變動載荷應力幅值的目的。所述的變速器動力輸出軸與分動器輸入軸之間采用彈性套柱銷聯軸器16相連；其余傳動軸相連部分均采用剛性凸緣聯軸器相連。具體實施時所述的用于支承變速器的懸置點位于變速器后殼3靠近分動器前殼5的一端上,所述的分動器前殼5的懸置點位于靠近變速器后殼3的一端上,所述的分動器后殼5的懸置點位于與分動器前殼5相連的一端上。
[0026]圖1是本發明的原理圖，它由動力總成懸置系統，動力總成三殼殼體連接及傳動軸連接三個部分組成。
[0027]動力總成懸置由發動機左懸置11 ;發動機右懸置12 (位于圖不位置發動機左懸置11正后方對稱位置，發動機懸置點不少于2個,包含2個);變速器懸置點13 ;分動器前懸置點14 ;分動器后懸置點15組成。
[0028]動力總成三殼連接，發動機殼體I與變速器前殼2采用螺栓剛性連接7 ;變速器前殼2與變速器后殼3采用螺栓剛性連接8 ;變速器后殼3與過渡板4在螺栓與安裝孔之間加裝橡膠彈性襯套形成柔性連接10 (或其他適用類型的柔性連接形式);分動器前殼5與分動器后殼6之間采用螺栓剛性連接9。
[0029]傳動軸連接，變速器動力輸出軸與分動器輸入軸之間采用彈性套柱銷聯軸器4(或其他適用類型彈性聯軸器)；其余傳動軸相連部分均采用剛性凸緣聯軸器(或其他適用類型剛性聯軸器，圖上未表不出)。
[0030]本發明未涉及部分均與現有技術相同或可采用現有技術加以實現。
[0031]上面所述的實施例及附圖僅僅是對本發明的優選實施方式進行描述，并非對本發明的構思和范圍進行限定，在不脫離本發明設計構思前提下，本領域中普通工程技術人員對本發明的技術方案作出的各種變型和改進，均應落入本發明的保護范圍，本發明請求保護的技術內容已經全部記載在權利要求書中。
【權利要求】
1.一種長軸距四輪驅動汽車動力總成布置方法，其特征是它包括以下步驟: 首先，將安裝有發動機的發動機殼體通過至少兩個點懸置在車架上，同時將發動機殼體與變速器前殼剛性連接，變速器后殼與變速器前殼采用剛性連接； 其次，將前、后殼體剛性連接的變速器懸置在車架上； 第三，將變速器后殼直接與分動器前殼進行柔性連接，并將分動器前殼懸置在車架上，同時將分動器前殼與分動器后殼剛性連接，將分動器后殼懸置在車架上；或者使變速器后殼先與過渡板進行柔性連接，再使過渡板與分動器前過剛性連接后將分動器前殼懸置在車架上，再將分動器后殼與分動器前殼剛性連接，從而將發動機殼體、變速器前殼、變速器后殼、分動器前殼和分動器后殼組成的剛性體分為兩個剛性體，達到降低單個剛性連接體長度，降低動載彎矩和交變動載荷應力幅值的目的。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征是所述的柔性連接采用在螺栓與安裝孔之間加裝橡膠彈性襯套的方法形成柔性連接。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征是所述的變速器動力輸出軸與分動器輸入軸之間采用彈性套柱銷聯軸器相連；其余傳動軸相連部分均采用剛性凸緣聯軸器相連。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征是所述的支承發動機殼體的兩個懸置點對稱布置在發動機殼體的兩側上。
5.一種長軸距四輪驅動汽車動力總成布置結構，它包括安裝有發動機的發動機殼體(I)、安裝有變速器的變速器前殼(2)及變速器后殼(3)、安裝有過渡板(4)的分動器前殼 (5)及分動器后殼(6)，其特征是所述的發動機殼體(I)至少通過兩個懸置點懸置在車架上，發動機殼體(I)與變速器前殼(2)的一端剛性連接，變速器前殼(2)的另一端與變速器后殼(3)的一端剛性連接，剛性連接后的變速器前殼(2)與變速器后殼(3)懸置在車架的一個懸置點上，它與發動機殼體的至少兩個懸置點將由發動機及變速器組成的一個動力系統剛性體懸置在車架上；所述的變速器后殼(3)與安裝在分動器前(5)上的過渡板(4)柔性連接或直接與分動器前殼(5)柔性相連，變速器后殼(3)通過過渡板(4)與分動器前殼(5)柔性相連時,變速器后殼(3)與過渡板(4)的一端之間采用柔性結構(10)連接，過渡板(4)的另一端與分動器前殼(5)的一端之間剛性連接；變速器后殼(3)直接與分動器前殼(5)柔性相連時，變速器后殼(3)與分動器前殼(5)之間采用柔性結構(10)連接，分動器前殼(5)與分動器后殼(6)之間采用剛性連接，所述的分動器前殼(5)和分動器后殼(6)均通過各自的懸置點懸置在車架上，剛性連接的分動器前殼(5)和分動器后殼(6)形成整個動力系統的另一個剛性體，兩個剛性體之間柔性連接成一個整體，達到降低單個剛性連接體長度，降低動載彎矩和交變動載荷應力幅值的目的。
6.根據權利要求5所述的結構，其特征是所述的柔性結構(10)為帶橡膠彈性襯套的螺栓柔性連接。
7.根據權利要求5所述的結構，其特征是所述的變速器動力輸出軸與分動器輸入軸之間采用彈性套柱銷聯軸器(16)相連；其余傳動軸相連部分均采用剛性凸緣聯軸器相連。
8.根據權利要求5所述的結構，其特征是所述的支承發動機殼體(I)的兩個懸置點對稱布置在發動機殼體(I)的兩側。
9.根據權利要求5所述的結構，其特征是所述的用于支承變速器的懸置點位于變速器后殼(3)靠近分動器前殼(5)的一端上，所述的分動器前殼(5)的懸置點位于靠近變速器后殼(3)的一端上 ,所述的分動器后殼(5)的懸置點位于與分動器前殼(5)相連的一端上。
【文檔編號】B60K17/344GK103448525SQ201310424792
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年9月18日 優先權日:2013年9月18日
【發明者】李明軒, 蘇小平, 孫后環, 陳宇暉, 張才偉 申請人:南京工業大學, 寧波躍進汽車前橋有限公司