作为工程机械齿轮专业生产厂家,我厂长期为临工股份、徐工集团等主机厂配套生产 ZL50轮式装载机用齿轮。该主机一直存在四轴总成噪声大,且常伴有刺耳异响,行星轮垫片磨损过快等缺陷。为克服这一弊病,近年来我们与主机厂密切配合,通过改进关键件的设计与加工工艺,较好地解决了这一问题。
1 原因分析
(1)图 1为 ZL50轮式装载机四轴总成装配图。由图可见,太阳轮14与中间输人轴1在A处为大间隙配合:孔为中SO滥S,轴为中50指滥;且其上花键亦为间隙配合。故壳体3内的运动部分(倒挡行星架总成4除外)悬浮于中间输人轴1上,为一浮动悬臂梁结构。
(图片) 在该浮动悬臂梁结构中,太阳轮14又悬臂于互挡行星架 13上。由于悬臂浮动部分重力的作用,装配后太阳轮14相对于基准轴心线发生了偏斜。故在运行过程中,悬臂部分绕支点摆动,A处间隙时大时小,齿轮齿面接触不良,啮合不平稳,噪声增大,并时有尖叫声。同时,由于太阳轮偏斜,与其相啮合的齿轮轴心线不平行,啮合时产生一轴向分力,使行星轮7周期性地压迫铜质垫片12,从而使该垫片快速磨损。
(2)核心传动件太阳轮14原结构见图2)的内花键较长,端部安装轴承处壁厚较薄,渗碳淬火后内花键变形很大且无规律。传统的加工工艺中,渗碳淬火后磨削外圆和磨齿均采用花键外径定心。但由于内花键热处理变形很大,花键芯轴从不同方向装人或装人位置不同,磨齿后的太阳轮在装配时难以保证与基准平行’,从而加速了垫片12的磨损。
(图片) 2 改进措施
(l)改进太阳轮的结构设计,图3为改进后的太阳轮结构。新结构增加了。50揣g定位孔,使其装配后与中间输人轴1的配合间隙减小,起辅助定位作用。从设计上保证了太阳轮 14二端面的定位精度,同时还加大了花键的配合间隙,使花键仅用于传递扭矩,从而使浮动量较大的悬臂浮动结构变成了固定悬臂结构(因件15与16花键为间隙配合)。传动中齿轮接触平稳,轴向分力大大减小。
(2)加工工艺的改进
对太阳轮 14,采用加大 M值(比要求大 0.08mm)的拉刀拉削花键孔Z以花键孔的外径定心进行精车和滚齿;热处理时采用高质量淬火油,尽量减小内花键的变形,热处理后增加了一道磨削内孔工序:夹紧齿轮外圆,找正齿轮节圆使其径向跳动<0.02mm后,磨削内径φ50+0.050及φ40.5+0.050。磨削外圆和磨齿时均以花键孔内径φ40.5+0.050定心。从而实现了加工、检验、装配基准统一,减小了花键孔的变形对啮合精度的影响。
对中间输人轴1,滚花键时,其M值比原来减小队仍0.05mm,以尽量增大其与太阳轮14内花键孔的配合间隙,使花键真正只起到传递扭矩的作用。
采取了上述措施后,消除了影响产品质量的因素,提高了整机质量。
5/19/2004
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