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非道路用自卸车用车桥轮边脱落原因分析及改进措施

非道路用自卸车用车桥轮边脱落原因分析及改进措施 2011年12月04日 来源： 摘要：对非道路自卸车用桥的轴头螺母松动，造成轮边脱落的原因进行分析，介绍处理措施。关键词：非道路用自卸车,轮边锁紧结构，轴头螺母松动,措施1 前言自卸车用桥的轮边作为整车的一个关键零部件，对整车的安全性能有着至观重要的影响，2006年包头五家塔露天煤矿正在使用的24台非道路自卸车车中，轮边脱落发生22起。发生这种现象引起后果的非常严重，仅维修一次就需要3~5 小时，客户抱怨强烈。本文对此问题进行了调查研究，查找了失效原因，提出解决措施，避免了问题的再次发生。2 轮边结构介绍此自卸车桥轮边结构为典型的斯太尔轮边结构，在载重车市场应用非常广泛，服务市场上基本没有轮边脱落情况发生的反馈，自2001 年陕西某公司以非道路自卸车项目进入漏天煤矿后，车桥的轮边脱落逐步成为自卸车一个突出的质量问题，产生了一个严重的安全隐患。斯太尔轮边结构采用单螺母加锁片的锁金结构，基本锁紧步骤为：1. 装入轮毂，然后装入齿圈托架；2. 装上垫圈和琐片，拧紧锁紧螺母，保证滚动轴承达到了要求的预紧力值；3. 测量轮毂转动的切向力为80~100N.m；4. 测量螺母与半轴套管端面间的间隙，选择调整垫片；5. 拧紧调整螺母，将锁片锁住。

3 原因查找及分析回顾2001年至2006 年的质量反馈，2005 年前（包括2005 年）尽管也存在轮边脱落情况，当发生的几率很少，内蒙海拉尔地区总计发生10 次左右，公司一直将轮边脱落当作个案处理，及时更换损坏的零部件，客户对此问题抱怨的很少。2006 年后，轮边脱落反馈数量大增，甚至发生了最终客户直接要求更换整桥的事情。为了查找此问题的原因，多次检查失效零件及在现场测量关键装配尺寸，发现已完成锁紧工序的部件中，调整螺母与轴套套管之间多数存在间隙，并且在装入齿圈托架，拧紧锁紧螺母时，轴承没有达到充分接触，在转动轮毂，敲击轮毂大面后，轮毂转动的切向力减少了20N.m。根据查找到的问题，制作了新的操作指导规范，在调整轴承的预紧力时，同步转动轮毂，敲击轮毂大端面，保证轴承的充分接触。装配车间的操作人员按新规定的要求装配后，检查发现部分部件的调整螺母与轴套套管之间仍然存在间隙。因为调整后轴承的预紧要求后，在狭小的空间内，很难保证测量间隙的准确性。通常公路上运行的载重车因工况较好，轮边的侧向力较小，产生的转矩较平稳，因此尽管装配没有达到标准规定的技术要求，仍然不会产生严重的质量后果。在露天矿这样恶劣的工况下，调整螺母与轴套套管之间间隙的存在，螺母内端面将压紧锁片及齿圈托架外端面，轮边产生较大的侧向力及交变转矩，将导致锁片断裂，螺母退出或螺母及轴头的螺纹被压溃，最终产生轮边、半轴的脱落。

4 故障排除问题的发生，最终的原因是锁紧的调整没有满足规定的要求，间隙测量较困难，从而无法选择合适的调整垫片，螺母与轴头端面产生间隙。因此应简化锁紧结构，取消测量间隙、选择调整垫片的环节，重新设计一种锁紧结构。

分析比较几种典型的螺母锁紧结构，采用改变螺纹副中调整螺母的局部螺距达到螺纹锁紧要求，这样的锁紧方式更简单，比较易装配。在其他特种车辆用桥的使用中没有发现螺母松、退出的情况发生。产品的具体结构是，根据车桥轮边可能产生的最大侧向力，选择有适合螺纹啮合长度的螺母，根据计算的结果，选用性能等级为10 级，规格为M80*1.5*15-6H 螺母，螺母中间开有细缝，细缝弧度190°，螺距的变化通过跨度60°的2个性能等级为10.9级的螺栓拧紧细缝两侧。5 质量跟踪非道路自卸车用桥轮边脱落改进项目在2007 年4 月份实施，此类产品近两个月发货共计80 台套，根据追踪已经在露天煤矿工地工作的20台整车，至今没有发现轮边脱落发生的情况。具体根据结果见下图表：

6 结束语轮边锁紧结构在应用上有多种选择，任何一种结构在理论上均可以满足要求，但在大批量的工业生产中，应根据不同的工况状态，选择操作简单，执行性能准确的锁紧结构，只有符合实际情况的产品结构，才能更稳定、有效的满足客户要求，降低客户的抱怨，提高产品的信用度。(end)

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