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1 问题的提出
我公司生产的ZL40／50轮式装载机前、后车架的铰接结构如图1所示。其上、下铰接结构的区别在于前、后车架上的铰接部位轴向为浮动定位，下铰接部位轴向通过间隔套进行定位，因此装载机在工作状态下，下铰接销由于受力大，润滑条件差，轴向定位又受后车架铰接孔处两端面加工精度的限制。若平面的加工精度较差容易造成铰接销损坏，严重者会出现铰接销折断现象。为此，我们对其结构进行了改进。
（图片） 2原铰接结构的缺陷
（l）后车架在T612镗床上镇孔加工时，因受设备加工条件的限制，刮削两处φl45端面时，在孔的径向上要分2～3次进刀。由于进刀是通过手工调节来完成的，逢杆伸出量、切削力较大，加上手工进刀误差等因素的影响，加工后的端面往往出现不同程度的锥度，如图2。这样两端面的厚度尺寸400l就得不到保证，装配时法兰定位面与关节轴承外圈之间有可能出现间隙。若两端面厚度尺寸超出公差上限，关节轴承外圈与法兰端面之间也会存在间隙；反之，铰接孔端面与法兰端面之间则会出现间隙。无论哪一种间隙的存在都会使关节轴承的受力状态发生变化，影响关节轴承的寿命，严重者会导致关节轴承碎裂。尤其是装载机在工作状态下会导致后车架整体轴向窜动，从而改变铰接销的受力状态，加速铰接销的磨损。
（图片） （2）下铰接销的轴向定位是通过垫板7（图1）与螺栓9的连接实现的。实践证明，这种定位方法并不十分可靠。由于装载机的工作环境比较恶劣，尤其是在超负荷工作状态下，铰接销不仅要承受较大的径向力，而且还要承受一定的轴向力和剪切力，这样很容易引起螺栓的松动，导致轴向定位失效。
3 改进后的铰接结构
改进后的铰接结构如图3所示，它主要从以下三个方面进行了改进。
（l）改变了关节轴承的定位方式。将法兰3通过螺栓11与后车架的上铰接板固定连接，连接板6与后车架的下铰接板用螺栓相连，这样就避免了后车架铰接孔两端面因加工尺寸不易保证而出现后车架与关节轴承之间相对上下窜动现象的发生，消除了关节轴承外圈与法兰端面之间的间隙。
（2）将铰接销1加长，下端加工出与开槽螺母8相旋合的螺纹，并用开口销9防松，这样就避免了原结构因螺栓松动引起的铰接销的轴向窜动而造成关节轴承的碎裂和铰接销折断等故障的发生。
（3）装配时根据测量的实际数值，在法兰与铰接孔上端面之间增加调整垫片4。具体做法如下：首先将连接板与后车架铰接孔下端面用螺栓紧固，然后将关节轴承装人铰接孔，使其外圈端面与连接板充分接触，再测量关节轴承外圈上端面至后车架铰接孔上端处的距离 hi以及法兰定位面的距离内，根据二者之差Δh（Δh=h2-h1）选配调整垫片的厚度，使其装配间隙控制在一定的范围之内，这样就保证了装配精度。
4 结论
（l）使用效果良好。改进后的饺接结构再未出现过铰接销扭断或关节轴承碎裂等故障现象。
（2）结构通用性强。此种结构形式不仅适用于装载机前、后车架部位的饺接，而且也适用于其它类型的工程机械。
6/5/2004
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