履带式液压挖掘机驱动轮连接螺柱断裂分析.pdfVIP

学兔兔 履带式液压挖掘机驱动轮连接螵柱断裂分析 王正华，刘永杰，王 渠，丁跃进 (徐州徐工挖掘机械有限公司) 摘 要：OF绍履带式液压挖掘机驱动轮连接螺栓断裂的原因，其中包括螺栓强度过高、螺栓 强度不足、螺栓安装面倾斜、螺栓安装面刚性不足等，对螺栓拧紧力矩进行理论计算和分析，给 出拧紧力矩的具体数值，经市场验证表明，分析正确，效果良好。 关键词：液压挖掘机；驱动轮；螺栓断裂 在履带式液压挖掘机的使用过程中，会出现各 1．4 螺栓安装面倾斜、不平坦 种各样的故障，包括电气故障、液压系统故障和机 从表面上看拧紧力矩已到规定值，但是螺栓头 械故障等。其中，驱动轮连接螺栓断裂是经常遇到 部由于弯曲力效应导致应力集中到头部，这时就会 的机械故障。 出现螺栓头部断裂的情况。 1．5 安装面的刚性不足 1 螺栓断裂的可能原因 如果安装面的刚性不足，外力不能均匀分布 1．1 螺栓的拧紧力矩 在单个螺栓上，造成外力集中到某个特定的螺栓 螺栓的拧紧力矩是由拧紧螺栓时预紧力引起 上，从而导致其断裂。最初的一个螺栓断裂后，高 的表面摩擦力决定的，当拧紧力矩过小时，就会出 应力循环作用到下一个螺栓上，将连锁地依次断 现因螺栓预紧力不足导致摩擦力不足，这时驱动轮 裂下去。 与减速器的接合面间的摩擦力矩就会无法平衡减 从以上几点分析可见，轴向力的降低是导致螺 速器的旋转力矩，而导致其中一根螺栓被剪断，紧 栓断裂的主要原因。 接着其它螺栓也会被剪断；当拧紧力矩过大，超过 2 螺栓断裂分析 螺栓的屈服极限时，这时螺栓会因塑性拉长而失去 弹性，同样也会出现因螺栓预紧力不足而导致螺栓 某20 t级履带式液压挖掘机驱动轮连接螺栓 被剪断。 出现频繁断裂，如图 1所示，图中螺栓断口比较粗 1．2 螺栓强度过高 糙且有凹坑。经过分析，确定是材料拉伸变形后剪 硬度高的螺栓因为强度过高不会被拉伸，但也 切断裂所致，初步判断螺栓断裂是因为拧紧力矩过 会出现因螺栓预紧力不足而导致螺栓被剪断。高硬 度螺栓(一般指12．9级)如果没有实施恰当的去除 脆性处理的话，螺栓很容易出现早期损坏。据统计， 由于螺栓强度过高导致的断裂损坏在实际工作中 最多。 1．3 螺栓强度(硬度)不足 当使用正常的拧紧力矩拧紧螺栓时，螺栓会因 强度不足而被拉伸，产生塑性变形，这时螺栓的预 紧力过小而无法满足使用要求，螺栓也会因预紧力 不足而相继被剪断。 图1 断裂的螺栓 一 36— 学兔兔 大，超过了材料的屈服极限，造成螺栓产生永久变 (1) 形，螺栓因塑性拉长而失去弹性，最终导致断裂。