KCH0302中置式收割機轉向驅動橋是我公司經過長期的市場調研和技術攻關，以我公司前橋技術為支撐，借鑒吸收國外先進技術，根據(jù)國內收割機用戶的各種需求，自主研制開發(fā)的一種適用于小麥、水稻等谷物收割機的轉向驅動橋新產品。

    設計驅動橋時應當滿足如下基本要求：

    1)選擇適當?shù)闹鳒p速比，以保證收割機在給定的條件下具有最佳的動力性和燃油經濟性。

    2)外廓尺寸小，保證收割機具有足夠的離地間隙，以滿足通過性的要求。

    3)齒輪及其他傳動件工作平穩(wěn)，噪聲小。

    4)在各種載荷及轉速工況下有較高的傳動效率。

    5)具有足夠的強度和剛度，以承受和傳遞作用于路面和車架或車身間的各種力和力矩；在此條件下，盡可能降低質量，尤其是簧下質量，減少不平路面的沖擊載荷，提高收割機的平順性。

    6)與懸架導向機構運動協(xié)調。

    7)結構簡單、維修方便，機件工藝性好，制造容易。

    我們根據(jù)上述原則設計了KCH0302中置收割機轉向驅動橋。

1  主要參數(shù)

    KCH0302中置收割機轉向驅動橋的主要性能參數(shù)如表1所示。

2  主要結構組成

    KCH0302中置式收割機轉向驅動橋處于傳動系的末端，其基本功用是增大由變速器傳來的轉矩，將轉矩分配給左、右驅動車輪，并使左、右驅動輪具有收割機行駛運動學所要求的差速功能；同時該橋還要承受作用于路面和收割機車體的鉛垂力、縱向力和橫向力。

    該橋主要由橋殼、中央傳動系統(tǒng)、末端傳動系統(tǒng)和轉向系統(tǒng)等組成，其基本結構如圖1所示。

2.1  橋殼

    橋殼是收割機上的主要零件之一，起著支撐車體載荷的作用，并將載荷傳給車輪，作用在驅動車輪上的牽引力、制動力、側向力和垂向力也是經過橋殼傳到懸架及車架或車廂上。因此橋殼既是承載件又是傳力件，同時它又是主減速器、差速器及驅動車輪傳動裝置的外殼。

    在收割機行駛的過程中，橋殼承受繁重的載荷，設計時必須考慮在動載荷下，橋殼有足夠的強度和剛度；在保證橋殼強度和剛度的前提下應力求減小橋殼的質量；橋殼還應結構簡單、制造方便以利于降低成本；其結構還應保證主減速器的拆裝、調整、維修和保養(yǎng)方便；在選擇橋殼結構時，還應考慮車的類型，使用要求、制造條件、材料供應等。

    綜合以上因素該橋采用分體式橋殼結構，即中央殼體，左、右半軸殼體。采用球墨鑄鐵鑄造形式，橋殼設計成對稱結構，半軸殼體上下加寬筋結構，矩形截面，中央殼體與半軸殼體長度接近于1:1．這樣可提高橋的承載能力，得到理想的應力分布，強度及剛度均較好。中央殼體、半軸殼體模塊化，通過改變中央殼體長度來實現(xiàn)不同輪輻距的變換，滿足了用戶不同的使用要求。

2.2  中央傳動系統(tǒng)

    中央傳動系統(tǒng)用來增加傳動系的傳動比，達到減速增扭的作用，通常還用來改變轉矩的方向。主要由主減速器、差速器等組成。

    主減速器是收割機傳動系中減小轉速、增大扭矩的主要零部件，它是依靠齒數(shù)少的錐齒輪帶動齒數(shù)多的錐齒輪。對發(fā)動機縱置的車型，其主減速器還利用錐齒輪傳動以改變動力方向，由于收割機在各種道路上行駛時，其驅動輪上要求必須有一定的驅動力矩和轉速，在動力向左右驅動輪分流的差速器之前設置一個主減速器后，便可使主減速器前面

的傳動部件如萬向傳動裝置等所傳遞的扭矩減小，從而可使其尺寸及質量減小、操縱省力。

    驅動橋中的主減速器和差速器設計應滿足如下基本要求：

    1)所選擇的主減速比應能保證車輛具有最佳的動力性和燃料經濟性。

    2)外形尺寸要小，保證有必要的離地間隙；齒輪其他傳動件工作平穩(wěn)、噪音小。

    3)在各種轉速和載荷下具有高的傳動效率。

    4)在保證足夠的強度、剛度條件下，應力求質量小，以改善車輛平穩(wěn)性。

    5)結構簡單，加工工藝性好，制造容易，拆裝、調整方便。

    綜合以上設計因素該設計主減速器采用格里森制螺旋錐齒輪副傳動，齒輪副采用90。交角布置。由于輪齒端面重疊的影響，至少有兩對以上的輪齒同時嚙合，并且輪齒嚙合時是逐漸由齒的一端連續(xù)而平穩(wěn)地轉向另一端，因此傳動平穩(wěn)，噪音和振動也很小。差速器采用對稱式圓錐行星齒輪結構，保證驅動橋兩側車輪在阻力不等時以相應的不同轉速旋轉，從而滿足行駛要求。并且采用大嚙合角精鍛錐齒輪，強度大大提高。

2.3末端傳動系統(tǒng)

    末端傳動的功能是進一步增加傳動系的傳動比，使收割機驅動輪獲得所需的驅動力。末端傳動通常采用兩種形式：行星齒輪傳動系和雙錐齒輪傳動系。由于行星齒輪最終傳動結構緊湊，能夠獲得較大傳動比，承載能力較強，因此該設計采用行星齒輪結構。行星輪系由一個太陽輪、3個行星輪，一個內齒圈組成。內齒圈靠齒圈支座支撐在轉向節(jié)上，用鎖緊螺母可靠鎖緊。為使載荷在各行星齒輪上均勻分布，太陽輪采用浮動連接，靠行星輪的齒面支撐，使太陽輪能同時與各個行星輪良好地嚙合。驅動輪轂直接與行星架相連接，省去了專用驅動輪軸，使半軸不承受彎矩，只傳遞扭矩，避免了驅動輪軸受力不良所帶來的問題。由于行星輪系運轉需要良好的潤滑，因此末端的密封問題就顯得尤其重要。輪轂油封采用分離式組合結構，可避免油封安裝軸頸加工缺陷所造成的滲漏現(xiàn)象。并且輪轂軸承、油封，叉軸油封全部國產化，利于采購，降低成本。

2.4轉向系統(tǒng)

    驅動橋的轉向系統(tǒng)是使收割機實現(xiàn)轉向功能的關鍵部件，它的性能好壞直接影響收割機的行駛安全性。該驅動橋采用偏置式雙油缸，后置轉向梯形結構型式，整個轉向系統(tǒng)結構布置集中緊湊，同時使油缸活塞桿、橫拉桿受力均勻合理，滿足整機性能參數(shù)要求。

3技術特點

    1)該橋采用分體式橋殼結構，即中央殼體，左、右半軸殼體。橋殼設計成對稱結構，半軸殼體上下加寬筋結構，矩形截面，中央與半軸殼體長度接近于1:1，這樣可提高橋的承載能力，得到理想的應力分布，強度及剛度均較好。

    2)半軸殼體與中央殼體采用雙頭螺柱進行連接，優(yōu)點在于：

    ①拆裝方便。

    ②雙頭的螺柱使用壽命要比單頭長。

    ③安裝時可以起到定位的作用。

    ④雙頭螺柱為兩頭固定，連接牢固，普通螺栓一邊固定，絲扣與螺栓的長度影響螺栓的固定。

    ⑤旋轉平穩(wěn)，精度高。

    3)半軸殼體設計充分考慮了加工方法，利用工藝連接件實現(xiàn)半軸殼體上線加工，合理利用資源，大大地降低了成本，提高了工作效率。

    4)橋殼采用分段式設計，半軸殼體模塊化，通過改變中央殼體長度來實現(xiàn)不同輪輻距的變換，便于以后的變型配套。

    5)該橋標準化程度高，除了橋殼、傳動軸和橫拉桿，其余全部借用公司現(xiàn)有的零部件，大大地降低了成本。

    6)該橋在研發(fā)設計過程中采用最新“四化”設計理念，即在設計過程中考慮模塊化、平臺化、標準化和通用化?？s短了新產品試制周期，試制周期由常規(guī)3個月縮短到50天；并且成本大大降低，實現(xiàn)了利潤最大化。

4  結束語

    KCH0302中置式收割機轉向驅動橋是寬幅距收割機的核心部件，目前國內此種輪輻距的收割機處于新產品開發(fā)階段，該產品的成功研制填補了國內寬割幅距收割機轉向驅動橋的空白，而且在國內市場有一定的影響力。同時該產品代表著我國收割機行業(yè)的領先水平，與國內現(xiàn)有產品相比，有多種技術和性能優(yōu)勢，是目前市場急需的聯(lián)合收割機部件產品。該產品市場定位高，投入批量生產后的利潤空間較大，市場前景良好。