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  小型挖掘机行走减速器输出轴轮毂内螺纹滑牙原因及改进措施1故障现象

  我们对某新型履带式液压小型挖掘机进行试制装配,在紧固行走减速器输出轴轮毂与履带驱动链轮连接的螺栓时,发现输出轴轮毂内螺纹出现滑牙问题。根据质检部门统计,每台行走减速器输出轴轮毂约有30%的出现螺纹滑牙问题,将滑牙的螺孔剖开后,观察到的滑牙情况。

  2.故障排查

  该机所用行走减速器为进口件,其输出轴轮毂与履带驱动链轮紧固螺栓的规格为M24×2,所用紧固螺栓等级为10.9级,紧固力矩为980±50N·m,安装时螺纹涂覆乐泰(Loctite)螺纹锁固胶。

  分析认为,造成该内螺纹滑牙可能有以下4种原因:一是内螺纹加工质量不合格,二是螺栓长度偏短,三是螺栓紧固力矩过大,四是行走减速器输出轴轮毂强度不足。据此我们逐一进行了排查。

  (1)检查螺纹加工质量

  检验人员使用专用的螺纹规对减速器输出轴内螺纹及连接螺栓螺纹的尺寸、精度进行了检测,确认螺纹尺寸及配合精度均符合国家标准要求,由此排除螺纹加工质量不合格的可能。
小型挖掘机行走减速器输出轴轮毂内螺纹滑牙原因及改进措施1故障现象
  (2)检查螺栓长度

  图纸标注的减速器输出轴轮毂内螺纹深度为22mm,我们根据链轮厚度、轮毂内螺纹深度选择紧固螺栓长度。检查紧固螺栓实际紧固状况后,发现螺栓螺纹旋合长度明显偏短。减速器供方技术人员认为螺栓偏短且螺纹前部有倒角,使螺栓有效旋合螺纹数量减少,可导致螺纹滑牙。

  我们对图纸和实物再次检查、对比,发现行走减速器输出轴轮毂内螺纹深度,其图纸标注尺寸与实物尺寸有差别,即图纸螺纹深度为22mm,实物为24mm。我们又根据减速器供方建议,更换了加长的螺栓,但滑牙问题依然存在。

  (3)检查螺栓紧固力矩

  根据国家标准,链轮所用10.9级M24×2紧固螺栓紧固扭矩应为980±50N·m。我们检验了该螺栓的紧固情况,检验结果符合国家标准。与行走减速器供方技术部门沟通,获取该螺栓规定的拧紧力为矩值1140N·m。可知目前实施的螺栓紧固力矩偏小,由此排除螺栓紧固力矩大于规定值的可能。

  (4)检查减速器输出轴轮毂

  通过与供方技术人员沟通,得知行走减速器输出轴轮毂材料为QT400-15球墨铸铁,其抗拉强度≥400MPa,延伸率≥15%。设计人员参考机械设计手册中螺纹抗拉、抗剪及抗弯曲3种应力的计算公式,重新对该减速器内螺纹的拧紧力矩进行核算,计算出QT400-15球墨铸铁材料M24×2螺栓孔在3种应力情况下最大预紧力,通过比较大小,得知该该螺纹的预紧力应为873.7N·m。

  从上述计算可知,该减速器输出轴轮毂内螺纹所能承受的扭矩值,远低于实际施加的扭矩值(980N·m)。由此可以确定,行走减速器轮毂材料强度偏低,轮毂上的内螺纹不能承受规定的拧紧力矩,造成轮毂内螺纹滑牙。

  3.改进措施

  通过与减速器供方交流,确认造成螺纹滑牙的原因为轮毂材料强度偏低。减速器供方同意,将此后供应的该款减速器输出轴轮毂材料强度提高,并重新给定紧固力矩值。

  针对库存及现阶段供应的减速器,经双方协商,确定将链轮螺栓紧固力矩减小到850±20N·m。截止目前为止,螺纹滑牙问题再未发生。

  连接螺栓滑牙原因较多,对涉及供方设计参数的问题,应及时与供方沟通。对外资品牌的供方,只有将国内与国际的验检标准和方法统一起来,才能快速、有效地解决问题,避免影响生产进度。

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