一種磁懸浮平衡軸系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于汽車平衡懸架系統(tǒng)，具體涉及一種重型汽車平衡軸系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在多軸重型汽車中，為了保證在運行過程中，所有輪胎同時接觸地面，都采用了平衡軸系統(tǒng)，工作過程中其力傳遞過程為:平衡軸殼一角接觸球面軸承或軸套一平衡軸芯軸—平衡軸支架，由于工作條件惡劣，徑向載荷大，要求該系統(tǒng)具有較高的可靠性，各零部件具有較大的強度，同時由于工作過程中載荷變化快，且幅度大，要求結(jié)構(gòu)具有較高的疲勞強度。
[0003]磁懸浮技術(shù)現(xiàn)今已比較成熟，在很多行業(yè)都有應(yīng)用，但在汽車平衡懸架系統(tǒng)的用于中還有待研究。
[0004]現(xiàn)有的平衡軸系統(tǒng)有多種結(jié)構(gòu)，但它們共同的特點都是采用全機械式的結(jié)構(gòu)，通過相關(guān)結(jié)構(gòu)使平衡軸殼可以圍繞芯軸轉(zhuǎn)動，結(jié)構(gòu)中存在相對滑動摩擦面，表面易磨損，并且受力集中程度大結(jié)構(gòu)復(fù)雜，相關(guān)零部件容易發(fā)生軸向竄動，容易使平衡軸端部的擋圈螺栓松動，甚至斷裂，易造成結(jié)構(gòu)破裂等故障。同時由于接觸面積大，對相對滑動表面的材料及表面粗糙度要求高，加工制造難度大，且潤滑性能和結(jié)構(gòu)密封性能要求較高。針對現(xiàn)有的各種不同的平衡軸系統(tǒng)，根據(jù)應(yīng)用場合的不同，都有其受力不合理之處。
[0005]現(xiàn)有平衡軸系統(tǒng)中間隙的大小由設(shè)計人員的經(jīng)驗給定，有時間隙太小，結(jié)構(gòu)容易卡死，且在工作過程中由于磨損，間隙在不斷改變，為汽車的振動引入了不可控因素。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提出了一種磁懸浮平衡軸系統(tǒng)，以期能改變各零部件之間的連接和傳動方式，使平衡軸系統(tǒng)有較高的適應(yīng)性，改善其受力情況，從而增加結(jié)構(gòu)的可靠性與使用壽命。
[0007]本實用新型為解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案:
[0008]本實用新型一種磁懸浮平衡軸系統(tǒng)，包括左側(cè)部結(jié)構(gòu)和右側(cè)部結(jié)構(gòu)，并通過中間連接軸進行連接；所述左側(cè)部結(jié)構(gòu)和右側(cè)部結(jié)構(gòu)為對稱結(jié)構(gòu)；其中任一側(cè)部結(jié)構(gòu)包括:平衡軸殼、平衡軸芯軸和平衡軸支架；所述平衡軸芯軸的一側(cè)套裝有所述平衡軸殼；另一側(cè)套裝有所述平衡軸支架；其結(jié)構(gòu)特點是:
[0009]設(shè)置平衡軸殼與所述平衡軸芯軸為一體式結(jié)構(gòu)，從而形成新式平衡軸殼；在所述新式平衡軸殼的圓柱端套裝有平衡軸套；并在所述平衡軸套上套裝有所述平衡軸支架；從而使得所述新式平衡軸殼、所述平衡軸支架與所述平衡軸套之間能形成位置關(guān)系一或位置關(guān)系^.;
[0010]所述位置關(guān)系一為:
[0011 ] 所述新式平衡軸殼與所述平衡軸套之間存在徑向間隙和軸向間隙；且所述平衡軸支架與所述平衡軸套之間為相對固定；所述徑向間隙使得所述新式平衡軸殼與所述平衡軸套之間能徑向相對浮動；所述軸向間隙使得所述新式平衡軸殼與所述平衡軸軸套之間軸向無相對接觸；
[0012]所述位置關(guān)系二為:
[0013]所述平衡軸支架與所述平衡軸軸套之間存在徑向間隙和軸向間隙；且所述新式平衡軸殼與所述平衡軸支架之間為相對固定；所述徑向間隙使得所述平衡軸支架與所述平衡軸軸套之間徑向能相對浮動；所述軸向間隙使得所述平衡軸支架與所述平衡軸軸套之間軸向無相對接觸；
[0014]所述平衡軸套包括:零部件和平衡軸套殼；
[0015]在所述平衡軸套殼的兩側(cè)端面上分別均勻分布有所述零部件；所述零部件包括:軸向磁場發(fā)生裝置、徑向磁場發(fā)生裝置、軸向距離傳感器和徑向距離傳感器；
[0016]設(shè)置一控制系統(tǒng)；
[0017]所述控制系統(tǒng)分別與所述平衡軸套殼兩端的零部件相連，用于獲取所述軸向距離傳感器的軸向間隙信號，以及所述徑向距離傳感器的徑向間隙信號；并控制所述軸向磁場發(fā)生裝置的磁場強弱，以及所述徑向磁場發(fā)生裝置的磁場強弱。
[0018]本實用新型所述的磁懸浮平衡軸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點也在于:
[0019]所述軸向磁場發(fā)生裝置由第一鐵芯和第一線圈組成，所述第一線圈纏繞于所述第一鐵芯上，從而產(chǎn)生軸向磁場。
[0020]所述徑向磁場發(fā)生裝置由第二鐵芯和第二線圈組成，所述第二線圈纏繞于所述第二鐵芯上，用于產(chǎn)生徑向磁場；所述第二鐵芯的內(nèi)端面為圓柱面結(jié)構(gòu)，且內(nèi)端面的圓弧與所述平衡軸殼的圓柱端同心。
[0021]在所述位置關(guān)系一中，所述徑向磁場發(fā)生裝置均勻分布在所述平衡軸套殼軸線以下的端面上；在所述位置關(guān)系二中，所述徑向磁場發(fā)生裝置均勻分布在所述平衡軸套殼軸線以上的端面上；
[0022]在所述平衡軸套殼的端面上設(shè)置有兩個徑向磁場發(fā)生裝置；且所述兩個徑向磁場發(fā)生裝置相對于所述平衡軸套殼的軸線所在的垂面為對稱分布；任一個徑向磁場發(fā)生裝置與所述軸線所在的垂面的夾角為α，以所述夾角α來調(diào)節(jié)磁場強弱。
[0023]在所述平衡軸支架與所述平衡軸殼之間設(shè)置有密封裝置，以所述密封裝置形成所述平衡軸軸套的兩端密封結(jié)構(gòu)。
[0024]所述控制系統(tǒng)通過控制電流強弱來控制磁場強弱，從而實現(xiàn)所述平衡軸殼在各個方向上的懸浮。
[0025]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益技術(shù)效果體現(xiàn)在:
[0026]1、本實用新型將磁懸浮技術(shù)應(yīng)用于平衡軸系統(tǒng)中，拓展了磁懸浮技術(shù)的應(yīng)用，豐富了平衡軸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，使工程人員的選擇更加多樣化。
[0027]2、本實用新型中通過磁力傳遞徑向和軸向力，并不依賴于零件表面之間的接觸，使力能夠均勻的分布于零件表面，從而使結(jié)構(gòu)受力更加合理，減小了應(yīng)力集中，能夠提高系統(tǒng)的可靠性。
[0028]3、本實用新型中相對轉(zhuǎn)動表面之間沒有了接觸，不用考慮零件中間的摩擦、磨損，對零件表面的加工要求不高，而且提高了使用壽命，同時不會出現(xiàn)由于間隙過小使結(jié)構(gòu)卡死的情況。
[0029]4、本實用新型中由于磁懸浮技術(shù)的應(yīng)用使平衡軸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)得到極大簡化，許多結(jié)構(gòu)可以做為一體式的結(jié)構(gòu)，使結(jié)構(gòu)更加緊湊，同時也便于對結(jié)構(gòu)進行分析優(yōu)化及輕量化設(shè)計。
[0030]5、本實用新型不用考慮潤滑，密封性能要求也不高。
[0031]6、本實用新型通過磁懸浮系統(tǒng)可實現(xiàn)對平衡軸系統(tǒng)的主動控制，通過相關(guān)控制策略可實現(xiàn)對整車振動形式的控制，從而為汽車平順性研究及車身減震提供新的研究方法。
【附圖說明】
[0032]圖1為本實用新型的整體結(jié)構(gòu)圖；
[0033]圖2為本實用新型的軸套及相關(guān)部件的結(jié)構(gòu)圖；
[0034]圖3為本實用新型的軸套及相關(guān)部件的一端面圖；
[0035]圖4為本實用新型的徑向磁場發(fā)生裝置的結(jié)構(gòu)圖；
[0036]圖中序號:1新型平衡軸殼；2平衡軸支架；3平衡軸套；4軸向磁場發(fā)生裝置；5密封圈；6徑向磁場發(fā)生裝置；7中間連接軸；8徑向磁場發(fā)生裝置鐵芯；9徑向磁場發(fā)生裝置線圈；10軸向距離傳感器；11軸向磁場發(fā)生裝置鐵芯；12軸向磁場發(fā)生裝置線圈；13平衡軸套殼；14徑向距離傳感器。
【具體實施方式】
[0037]本實施例中，如圖1所示，一種磁懸浮平衡軸系統(tǒng)，包括左側(cè)部結(jié)構(gòu)和右側(cè)部結(jié)構(gòu)，并通過中間連接軸7進行連接；左側(cè)部結(jié)構(gòu)和右側(cè)部結(jié)構(gòu)為對稱結(jié)構(gòu)，中間連接軸7的左右兩端分別與左側(cè)部的平衡軸支架2a和右側(cè)部的平衡軸支架2b相連，連接點分別位于兩平衡軸支架的下部孔處；下面以其中任一側(cè)部結(jié)構(gòu)為例，來介紹本平衡軸系統(tǒng)的工作原理；其中任一側(cè)部結(jié)構(gòu)包括:平衡軸殼、平衡軸芯軸和平衡軸支架2 ;平衡軸芯軸的一側(cè)套裝有平衡軸殼；另一側(cè)套裝有平衡軸支架；
[0038]設(shè)置平衡軸殼與平衡軸芯軸為一體式結(jié)構(gòu)，從而形成新式平衡軸殼1 ;在新式平衡軸殼1的圓柱端套裝有平衡軸套3 ;并在平衡軸套3上套裝有平衡軸支架2，套裝位置為平衡軸支架2的上部孔處；從而使得新式平衡軸殼1、平衡軸支架2與平衡軸套3之間能形成位置關(guān)系一或位置關(guān)系二；
[0039]位置關(guān)系一為:
[0040]新式平衡軸殼1與平衡軸套3之間存在徑向間隙和軸向間隙；且平衡軸支架2與平衡軸套3之間為相對固定；徑向間隙使得新式平衡軸殼1與平衡軸套3之間能徑向相對浮動；軸向間隙使得新式平衡軸殼1與平衡軸軸套3之間軸向無相對接觸；這樣就實現(xiàn)了新式平衡軸套1與平衡軸套3之間無摩擦接觸。
[0041]位