铰接机架销轴连接螺栓断裂原因浅析.pdfVIP

学兔兔 ■■ ●目盈目■■●■●■●●■叠曩 铰 接 机 架 销 轴 连 接 螺 栓 断 裂 原 因浅 析 汤玉平，方传青，杨 平 (三一重工股份有限公司) 关键词：铰接机架；销轴；螺栓；断裂 某轮式工程机械，其作业装置采用前置式。工 1O 作时在狭窄的场地需要灵活转弯。轮距相同的轮式 工程机械采用铰接式连接的前后机架比刚性连接 的前后机架转弯半径小得多，可以显著提高在狭窄 场地作业时转弯的灵活性。 1 前、后机架铰接结构简介 前、后机架的铰接结构采用的是上、下两铰接 点，其结构如图1所示。上铰接点为松铰点，下铰接 点为紧铰点。上、下铰接点各有一个关节轴承，轴承 都装在后机架里面。上铰接点连接的上销轴3通过 卡板10固定。下铰接点的下销轴2通过中问3个 M16螺栓7固定在法兰连接板8上，法兰连接板8 通过外围6个M12螺栓6与前机架1相连。 2 前、后机架铰接结构受力分析 前机架是通过前轮支撑的，后部与后机架通过 9 8 7 6 铰接结构连接在一起。由于重力作用，前机架始终 1．前机架 2．下销轴 3．上销轴 4．关节轴承(上下各 对螺栓有一个向下的拉力，而当后机架向上摆动的 1个) 5．后机架 6．M12螺栓(共6个) 7．M16螺栓 时候，对螺栓有一个向上的拉力。在某些工况下会 (共3个) 8．法兰连接板 9．下轴套 10．卡板 导致销轴向上窜动，也会让螺栓承受很大的拉力。3 图1 结构简图 个M16螺栓很容易发生疲劳断裂，见图2和图3。 — — 6—— 学兔兔 后机架向上摆动，带动 销轴向上运动，连接螺 前机架向下拉连接螺栓，螺栓承受向下的拉力 图3 下铰接点结构示意图 3 改进设计 将下销轴2的上端加工出一个台阶，可以将销 轴固定，使它不能上下窜动。增加一个上轴套3，通 由于上述铰接结构中的3个M16螺栓容易发 过螺栓7和调整垫片l0使下轴套9和轴承内圈顶 生断裂，对现有结构进行改进设计。改进思路是：上 紧。当前机架 1向下运动时，上轴套3阻挡前机架 铰接点结构不变，下铰接点进行合理的改进，如图4 向下运动，大大减小螺栓的受力。当后机架向上摆 所示。 动时，上轴套3顶在前机架上，阻挡其运动，减小螺 1 2 4 栓所受的拉力。 4 结论