驱动桥使用过程中承受很大的交变负荷,主要零部件受力复杂,在这些力的作用下,随着机械作业时间和行驶里程的增加,各部机件的磨损和变形将加大,特别是当超负荷工作或在不平道路上高速行驶,以及紧急制动时,会造成桥壳、半轴等弯曲变形,甚至折断。此时,驱动桥各零件的技术状况会逐渐变坏而影响其动力性、经济性、可靠性和行驶的安全性。需要及时修复。国产车辆驱动桥的检修应参照执行GB 8825—1988《汽车驱动桥修理技术条件》的规范要求。
(一)驱动桥的常见故障
随着机械作业时间和行驶里程的增加,驱动桥会出现“异常响声”、“过热”和“漏油”等故障现象。
1.异常响声
驱动桥的响声比较复杂,零部件不符合规格、装配时安装和调整不当、使用日久磨损过甚等,在作业或行驶时便会出现各种不正常的响声。有的在加大油门时严重,有的在减小油门时严重,有的较均匀,有的不均匀,但它们的共同点则是响声随着运动速度的提高而增大。
(1)主减速器异响
1)齿轮啮合间隙过大:发出无节奏的“咯噔、咯噔”的撞击声。在机械运动速度相对稳定时,一般不易出现,而在变换速度的瞬间或速度不稳定时容易出现。
2)齿轮啮合间隙过小:发出连续的“嗷嗷”的金属挤压声,严重时好似消防车上警笛的叫声。这主要是齿轮啮合间隙调整过小或润滑油不足造成的。响声随着机械运动速度的升高而加大,加速或减速时均存在。在这种情况下,驱动桥一般会有发热现象。
3)齿轮啮合间隙不均:发出有节奏的“哽哽哽”的响声。响声随机械运动速度升高而增大,加速或减速时都有。严重时驱动桥有摆动现象。主要是由于从动锥齿轮齿圈在装配时不当,或工作中从动锥齿轮固定螺栓松动,而出现偏摆,使之与主动锥齿轮啮合不均而发出响声。
(2)差速器异响
差速器常出现齿轮啮合不良、行星齿轮与十字轴卡滞、齿面擦伤等引起的异常响声。
1)齿轮啮合不良:当直线行驶速度达15~20km/h时,一般出现“嗯嗯”的响声。车速越高响声越大,减油门时响声比较严重,转弯时除此响声外,又出现“咯噔、咯噔”的声音,严重时驱动桥还伴随着抖动现象。
2)行星齿轮与十字轴存在卡滞现象:转弯时出现“咔吧、咔吧”的响声,直线低速行驶有时也能听到,但行驶速度升高后,响声一般消失。
3)齿面擦伤:直线高速行驶时,出现“鸣鸣”的响声,减小油门时响声严重,转弯时又变为“嗯嗯”的声音。
(3)轴承异响
1)轴承间隙过小:发出的是较均匀的“嘎嘎”的连续声,比齿轮啮合间隙过小的声音尖锐,机械运动速度越高响声越大,加速或减速时均存在,同时驱动桥会出现发热现象。
2)轴承间隙过大:发出的是非常杂乱的“哈啦、哈啦”的响声,机械运动速度越快响声越大,突然加速或减速时响声比较严重。
2.过热
当机械行驶一定里程或作业一定时间后,手摸桥壳时感觉很烫,温度约60℃以上,即为驱动桥过热。驱动桥过热主要是由于轴承装配过紧,主动锥齿轮与从动锥齿轮啮合间隙过小、润滑油不足或润滑油过稀、桥壳或半轴变形等原因造成。
以上现象应根据具体情况,加以分析后进行处理。在维修之后发现驱动桥过热,主要是由于轴承装配过紧,主动锥齿轮与从动锥齿轮啮合间隙过小引起的;检查主减速器齿轮啮合间隙的大小。松开驻车制动器,变速器置于空挡,轻轻转动主减速器的凸缘盘;若转动角度太小,则故障由主减速器齿轮啮合间隙太小引起;若转动角度正常,则故障由行星齿轮与半轴齿轮啮合间隙太小引起。若局部过热,有几种情况:油封处过热,则故障由油封过紧引起;轴承处过热,则故障由轴承损坏或调整不当引起;油封和轴承处均不过热,则故障由止推垫片与主减速器从动齿轮背隙过小引起。在使用过程中发现驱动桥过热,主要是由于润滑油不足或润滑油过稀、桥壳或半轴变形引起的。应检查齿轮油油面高度:油面太低,则故障由齿轮油油量不足引起;否则检查齿轮油规格、粘度或润滑性能。检查结果不符合要求,则故障由齿轮油变质或规格不符引起。
3.漏油
驱动桥漏油一般能直接发现,从驱动桥加油口、放油口螺塞处或油封、各接合面处可见到明显漏油痕迹。漏油主要是由于以下原因造成:加油口、放油口螺塞松动或损坏;油封磨损、硬化,油封装反,油封与轴颈不同轴,油封轴颈磨成沟槽;接合平面变形、加工粗糙,密封衬垫太薄、硬化或损坏,紧固螺钉松动或损坏;通气孔堵塞;桥壳有铸造缺陷或裂纹等原因造成的。当发现漏油现象时,应根据损伤的部位和损伤的状况,采取紧固或换件的方法予以消除,以免造成润滑油数量的不足,而导致润滑条件变差加剧零件的磨损,以及环境的污染。
(二)驱动桥的修复
1.驱动桥的拆卸与分解
轮式机械驱动桥主要由主传动器和轮边减速器两部分组成,以ZL50型装载机驱动桥为例,如图2-301所示,其拆卸与分解步骤如下。
图2-301 驱动桥分解图
1、17—螺母 2—透气管 3、42—垫片 4—后桥壳体轮边支承 5—前桥壳体轮边支承 6—螺塞 7—后桥安装螺栓 8、11、18、38、46—垫圈 9—厚螺母 10—驱动桥主传动器 12—螺栓 13—钳盘式制动器 14—双口骨架油封 15—卡环 16、20—圆锥滚子轴承 19—轮毂 21—内齿轮 22—圆螺母 23—O形密封圈 24—行星轮架 25—轮辋螺栓 26—半轴 27—挡圈 28—太阳轮 29—密封垫 30—端盖 31—轮辋螺母 32—轮胎轮辋总成 33—锁环 34—挡圈 35—轮辋轮缘 36—轮胎总成 37—轮辋 39—钢球 40—行星轮架 41—行星齿轮轴 43—行星齿轮 44—滚针 45—螺钉 47—前桥安装螺栓
(1)轮边减速器及制动器的拆卸与分解
1)用千斤顶或支架支起机架,使驱动桥离地;拧下桥壳和轮边减速器的放油螺塞,放净其内的润滑油。
2)拧下轮辋螺母,从驱动桥上拆下轮胎轮辋总成;撬开锁环,卸下轮胎,将其分解。
3)拆下钳盘式制动器。
4)拧开轮边减速器端盖螺栓,取下端盖;取出太阳轮和半轴。用顶盖螺钉将行星轮架从轮毂上顶松,吊下行星轮架总成。
5)用垫铁垫在行星轮架的背面,使行星齿轮处于上方,以软金属棒从上面将行星齿轮轴轻轻打出,取出行星齿轮及滚针。
6)拧出限位螺钉,拧下圆螺母,取下内齿圈。
7)用拉力器将轮毂连同圆锥滚子轴承、油封、卡环一起从轮边支承轴上拉出;拆下轮毂内的圆锥滚子轴承、卡环,取出油封。拆下制动盘。
8)拆下附于桥壳上的管路,与传动轴的连接件等。用千斤顶或支架支起桥壳,拆下驱动桥与机架的联接螺栓,然后放低千斤顶或支架,移出驱动桥。
(2)主传动器的拆卸与分解
1)拆下主传动器与桥壳的联接螺栓,吊下主传动器总成。
2)将主传动器安放在工作台上,并用螺栓将其固定在专用支架上。拆下左、右调整圈的锁紧片、轴承盖和调整圈(轴承盖在拆卸之前应打上装配标记),取下差速器总成。
3)拆下差速器壳的固定螺栓,将左、右差速器壳分开(分开前应打上装配标记)。取出十字轴、行星齿轮、半轴齿轮、齿轮垫片等。
4)用拉力器拆下左右差速器壳上的圆锥滚子轴承。拆下差速器壳与从动锥齿轮的固定螺栓,取下从动锥齿轮(取下之前,应打上装配标记)。
5)拧下主动锥齿轮轴承座与主传动器壳体的固定螺栓,拆下主动锥齿轮小端卡环,取出主动锥齿轮总成。拆下输入接盘,取出密封盖。
6)固定轴承座的突缘,用压具在主动锥齿轮的螺纹端施加压力,将其推离轴承座,取下调整垫片和轴套。用拉力器从主动锥齿轮轴上拉下圆锥滚子轴承。
2.驱动桥主要零件的检验与修理
(1)壳体的检验与修理
1)驱动桥壳体。桥壳的损伤主要有桥壳弯曲变形和断裂、桥壳裂纹、镶半轴套管座孔因长期承受冲击、挤压而磨损、安装轴承的轴颈磨损、螺纹孔、定位孔磨损或损坏等。桥壳由于承受着机械重力、牵引力、制动力、侧向力及时效不够和焊接修理时的内应力等,使桥壳产生较大的弯曲、扭转、剪切等应力而变形。机械在超负载作业或剧烈颠簸的情况下尤为严重。其前后弯曲是由于冲击过猛及紧急制动所致,桥壳上应力最大的危险断面是在机架与驱动桥连接处附近,故此处易出现断裂。桥壳弯曲而使两半轴不同心,车轮运转不正常,传动效率降低,行驶阻力增大,滑动性能变差,轮胎磨损严重。同时使半轴受过大的弯曲应力,容易疲劳折断。
弯曲的检验方法很多,对不同形式的桥壳可采用不同的方法,使用的测量仪器也有很多种,有机械式的、光学原理的。多是拉出半轴套管,检验半轴套管座孔的不同轴度以确定桥壳的弯曲变形。通常采用整体式桥壳弯曲的检验与校正,即可将两轮毂装在桥壳上,并按要求调整好轴承紧度,装上经校正的两半轴。从桥先中部孔中检查两半轴端头是否对正,误差应不超过前述规定值。也可用比桥壳长50mm,直径比半轴套管内径小2mm的钢管(或木棒)插入桥壳内,如能自由转动即为基本符合要求。亦可在套管内穿一细线,线的两端伸出套管外,并悬吊一重物使线拉直,此时细线如能与套管内壁均匀贴合,即为符合要求。为检验准确,应沿内孔圆周每隔45℃检查一次。分开式桥壳弯曲的检验与校正如图2-302所示方法,测量从装制动底板突缘到两半壳结合平面的距离,要求相对位置测得的距离差不得超过2mm。对制动底板突缘以外的检查可用图2-302左上方所示样板检查,要求样板能与半轴套管全面贴合。另外可用普通百分表测量:以套管上内轴颈为支承,测量外轴颈,摆差应不大于0.3mm;有的车型则以桥壳间结合圆柱面为基准,测量外轴颈,其摆差一般不大于0.15~0.5mm。若超过时,应予修复。底盘桥壳弯曲的校正,桥壳弯曲一般不应大于0.15~0.5mm,大修允许值为0.75mm,极限值为1mm。座孔的不同轴度大修允许值为0.10mm。桥壳弯曲变形在2mm范围内,可用冷压校正。但应注意,校正变形应大于原有变形并保持一段时间,还要用锤击以减少内应力,克服弹性变形,达到所需要的翅性变形。当弯曲超过2mm时,应采用热校正法,即将桥壳弯曲部位加热至300~400℃,再进行校正。加热温度最高不超过600~700℃,以防金属组织发生变化,影响桥壳的刚度和强度。整体式桥壳以半轴套管的两内端轴颈的公共轴线为基准,两外轴颈的径向圆跳动误差超过0.30mm时应进行校正,校正后的径向圆跳动误差不得大于0.08mm。分段式桥壳以桥壳的结合圆柱面、结合平面及另一端内锥面为基准,轮毂的内外轴颈的径向圆跳动误差超过0.25mm时应进行校正,校正后的径向圆跳动误差不得大于0.08mm。桥壳弯曲大修允许值为0.75mm,极限值为1mm。座孔的同轴度大修允许值为0.10mm。端部螺纹损伤不得多于两扣,油封轴颈磨损不大于0.15mm,机架与驱动桥联接螺栓孔磨损不大于1.5mm。
图2-302 分开式桥壳弯曲检验
桥壳和半轴套管不允许有裂纹存在,半轴套管应进行无损检测处理。各部螺纹损伤不得超过2牙。桥壳若有裂纹,应进行焊修。铸钢桥壳可用抗拉强度较高的焊条焊接。可锻铸铁桥壳裂纹可用黄铜焊条钎焊,或用纯镍焊条、高钒焊条电弧冷焊,特别是高钒焊条是焊接可锻铸铁比较理想的焊条,焊接强度不低于母材。焊接前,首先在距裂缝端部的延续方向7mm处钻一声5mm的通孔,以防裂纹继续扩大。再沿裂纹开成60°~90°的V形槽,槽深对于较厚的部位一般为工件厚的2/3;较薄的部位为1/2。焊接时,一般用直流反极性手工电弧焊。每焊一段(20~30mm)用小锤敲击焊缝,清除焊渣以降低温度,消除内应力,待工件温度降至50~60℃时再焊下一段。为增加强度,可在焊缝处焊补加强附板。附板厚度为4~6mm。焊后要检查桥壳变形情况。半轴套管配合部位磨损及桥壳座孔的磨损,根据具体情况,可压出半轴套管,重新磨削半轴套管座孔至修理尺寸,而套管磨损部位则用电镀或振动堆焊修复至同级修理尺寸。半轴套管裂纹应更换新品。轴头螺纹损坏应堆焊后重新加工至标准尺寸。桥壳螺纹孔磨损,可进行扩孔、用镶套法或修理尺寸法修复。钢板弹簧座定位孔的磨损不得大于1.5~2mm,当驱动桥联接螺栓孔磨损或偏移大于2mm时,应堆焊后重新钻孔恢复原来位置和尺寸,然后按原位置重新钻孔。
2)主传动器壳体。常见损伤有壳体变形、裂纹、轴承座孔磨损等。壳体变形是由于承受负荷过大、时效处理不充分而引起的。壳体变形后会使配合面及相互位置遭到破坏,影响了齿轮的正确啮合,使噪声增大、磨损加剧和传动效率降低。裂纹多发生在主传动器壳体与桥壳结合面处。其原因除桥壳承受的各种载荷作用外,牵引力引起的反作用转矩影响更大。轴承座孔磨损,多是因反复拆装使配合松旷所致。当主传动器壳体变形量超过技术要求或轴承座孔磨损过甚,有条件时可通过对轴承座孔进行铜焊或镶套,而后再机加工修复。近年来开始采用厌氧胶填塞轴承外圈与座孔之间过大间隙的方法使之修复,这样修复速度既快又能保证质量。
3)差速器壳体。常见损伤有行星齿轮球面座磨损、与半轴齿轮相接触的止推平面磨损、半轴齿轮轴颈座孔磨损、十字轴座孔磨损及滚动轴承轴颈磨损等。对于止推球面和止推平面磨损有明显的沟槽,其深度大于0.2mm时,可按修理尺寸磨削止推面,然后采用加厚球面垫圈及平垫圈的方法,以恢复齿轮的啮合间隙。半轴齿轮轴颈座孔磨损超过0.25mm时,用镶套法修复。衬套壁厚应为2~2.5mm,过盈量为0.02~0.04mm。十字轴座孔磨损有自然磨损和黏附磨损,自然磨损用镀铬法修复,黏附磨损可在两旧孔之间重新钻孔予以修复。钻孔时需经退火,修后重新进行淬火、正火处理。滚动轴承轴颈磨损,可用振动焊或刷镀法修复。修复时,先磨去轴颈的圆度,然后刷镀,刷镀要留出0.15mm的磨削余量,最后光磨至公称修理尺寸。轴颈磨损在0.3mm以内时,可采用厌氧胶填充间隙修复。螺纹孔磨损微量松动时,采用螺纹锁固胶(厌氧胶)修复。损伤严重时,采用扩孔加大螺栓法修复。
(2)齿轮的检验与修理
驱动桥齿轮材料均为合金钢。齿轮常见损伤有齿面磨损、疲劳剥落,齿轮裂纹与轮齿折断等。齿轮的检验一般多采用手摸感觉法和量具测量法进行。疲劳剥落、断裂损伤多采用目测法检查。齿轮的检验技术要求如下。齿面磨损一般不得大于0.5mm。主动、从动锥齿轮的疲劳剥落面积不得大于齿面的25%;轮齿损伤(不包括裂纹)不得大于齿长的1/5和齿高的1/3。在上述情况下,主动锥齿轮轮齿损伤不得超过3个(相邻的不超过2个);从动锥齿轮轮齿损伤不得超过4个(相邻的不超过3个)。如仅损坏一齿,可酌量放宽。行星齿轮球面和半轴齿轮端面擦伤深度不得大于0.25mm,否则应予修磨。对于损伤不严重的斑点、毛刺、擦伤可修磨后继续使用。对于损坏超过规定的齿轮一般应更换。如是主动、从动锥齿轮应成对更换(因为它们是配对研磨成形的偶件)。每对齿轮有相同的记号,主动锥齿轮记号印在轴端键槽上或两轴承轴颈之间,从动锥齿轮记号印在有轮齿一面的铆钉附近。如因配件困难,仅换一只齿轮,最好选择与原齿相似的旧齿轮,以尽量减少啮合不良而产生的响声。对于从动锥齿轮还应检查铆钉是否松动。检查方法可用敲击法,即用手指抵触铆钉一端,用手锤敲击另一端,凭手感觉其窜动量。亦可用煤油渗透,而后锤击,如有煤油飞溅痕迹,说明铆钉松动。当发现铆钉松动时,应拆除重铆,铆接时应注意以下几点:检查结合盘与齿轮的铆钉孔是否失圆,如失圆应将孔修整为正圆,且更换加大的铆钉。检查从动齿轮的偏摆度。偏摆度过大,会破坏主动锥齿轮与从动锥齿轮的正常啮合,工作时发出不正常的响声。检查方法是将结合盘与齿轮用螺栓紧定,然后在从动锥齿轮背面检查。如偏摆量大于0.10mm时,应先修磨结合盘平面然后铆接。铆接方法一般采用冷铆,或将从动锥齿轮加热至100~160℃时进行铆接。铆钉的材料选用低碳钢,不宜采用中碳钢,铆钉直径与孔具有0.02~0.05mm的间隙,铆钉在冷状态下装入,然后用压床或铁锤铆紧。铆接时应对角交叉进行。此外,也可以采用热铆,即把铆钉加热到85℃以上然后铆紧,但这种方法易使铆钉表面产生氧化皮,冷却后会脱落,受力时易松动。以上方法可视具体条件选用,但最好采用冷铆。
(3)半轴的检验与修理(www.daowen.com)
半轴常见损伤有弯曲、扭曲、断裂和键齿磨损等。半轴的检验技术要求如下:半轴弯曲变形,其弯曲量不得大于0.5mm。半轴键齿与键槽配合间隙不得大于0.75mm。键齿与键槽扭斜不得超过1mm。半轴弯曲的检验,可将半轴夹在车床上或放在V形铁块上,用百分表进行测量,当弯曲量大于0.5mm时,应进行冷压校正。但冷压时施力点应在中间。因为半轴弯曲最大部位通常在中间。半轴键齿与半轴齿轮内键槽的配合间隙大于0.75mm,或半轴键槽扭斜大于1mm时,一般应更换新件。对于两轴齿轮到后桥中间不等距,两半轴又相等的驱动桥,若半轴齿轮与半轴键齿配合间隙过大,可将两轴调换使用,使其啮合位置改变即可。
(4)轴颈和座孔的检验与修理
轴颈与座孔常见损伤是磨损松旷。检查的部位是轴承与轴颈及座孔、油封与轴颈,以及差速器、十字轴与壳孔及行星齿轮的配合。
1)轴承与轴颈及座孔的配合要求。
①外轴承内径与轴颈的配合:轮胎式机械多数为过盈配合,少数为过渡配合。一般为-0.038~0.003mm,大修允许过盈量一般为0mm,使用极限为0~0.03mm。如ZL50型装载机标准为-0.026~0.008mm,大修允许为-0.02~0.01mm,使用极限为0.03mm。
②轴承外径与座孔的配合:轮胎式机械多数为过渡配合,少数为过盈配合。如GJW110A及其Ⅲ型挖掘机标准为-0.032~-0.003mm,大修允许为-0.032~0mm,使用极限为0.01mm;ZL50型装载机标准为-0.026~0.024mm,大修允许为-0.026~0.030mm,使用极限为0.05mm。
③轴承内径与轴颈的配合:轮式机械多数为过盈配合,少数为过渡配合。其配合要求与外轴承内径与轴颈的配合相同。磨损超过规定应电镀或刷镀修复,亦可用胶粘剂快速修复。
④轴承外径与座孔的配合:轮式机械多数为过渡配合,少数为过盈配合,其配合要求与外轴承外径与轴颈的配合相同。
⑤主动锥齿轮轴为跨置式支承,主动锥齿轮导向轴承内径与轴颈的配合要求,一般为-0.032~0.015mm,大修允许-0.01~0mm,使用极限为0.01mm。
导向轴承外径与座孔的配合有过盈配合、过渡配合、间隙配合三种。不同机型有不同要求,如TL180的标准为-0.038~-0.002mm;ZL50的标准为-0.009~-0.023mm。
当磨损量超过上述规定要求时,可用电镀或刷镀修复。不能修复应换新。
图2-303 轴承座孔旷磨部位注胶修复法
2)轴承座孔松旷研磨损伤的修复案例。如图2-303(左)所示的轴承座结构在机械装备上非常多。轴承外圈与座孔通常为静配合。但长期工作中往往会发生轴承外圈与座孔之间的静配合因冲击振动、磨损等原因而逐步松动的现象,若不能及时发现并采取相应的措施,轴承外圈与座孔之间就会产生越来越严重的旷动,并导致严重的研磨损伤,在座孔内轴承外圈的装配部位会产生明显沟槽。若不想换新,则需修理。有些情况下可采用镗孔镶套修复,但对驱动桥等大型构件来讲,很多情况下不便或不能镗孔。有时即便能重新镗孔加套,也会影响相邻孔的强度。这种情况下参考如图2-303(右)所示的方案及如下步骤,对磨损严重磨损的轴承座孔采用注入胶粘剂,以恢复其正常尺寸。
①损伤座孔内表面预处理:用丙酮将轴承孔和箱体清洗干净,晾干。局部加热150~200℃,将长期使用中浸入金属微孔中的油垢蒸发掉。用丙酮再清洗一遍。
②制备安装注胶工具:加力活塞尺寸无特别要求。活塞缸外径以轴承孔内孔无磨损部位的公称尺寸为准。在能对准磨损环槽的地方沿径向加工若干细孔,以便于把胶挤入磨损部位。将事先加工好的注胶工具固定在箱体上。
③制备混合胶并加注:用C-3无机胶或类似强力固体胶及金属粉末制备混合胶。加注混合胶:将调好的胶放入活塞胎具中,用活塞将混合胶压入因研磨形成的环形沟槽,加压直至胶把环形缝隙溢满。
④自然固化24h。有条件时,可先自然固化4h,然后放入100℃的烘箱中固化4h。将胎具打出,不须加工。这是一种速度快,质量好的修复办法。
(5)履带驱动桥主动齿轮轴油封的检验与更换
主动齿轮轴油封磨损或损坏,侧传动装置壳体内的滑油会漏入转向离合器室,而影响转向制动装置的正常工作。因此,发现此油封漏油严重,应立即更换。其方法是:先吊出转向制动装置,取下主动齿轮轴接盘;其次卸下轴承座,取出旧油封;再换上新油封(牛皮的弹簧自紧油封时,应将其开口朝向来油方向(向外);最后按拆卸的相反顺序装好各机件。
(6)履带机械驱动轮油封的检查和更换
安装推土机工作中,驱动轮处有少许漏油是允许的。若推土机长期停放,软木垫与滑环粘住,当突然开动时而破裂或滑环磨损严重、弹簧张力不足以及铜皮折皱部分裂纹等都会造成大量滴油现象。这时应先判断出是哪个油封漏油,然后查明原因,拆下修复或更换。其拆卸方法是:放出侧传动装置壳体内的润滑油;拆开履带,松开斜撑梁端部轴承盖的固定螺钉,拧下端轴承座的固定螺;用千斤顶顶起所需拆卸一侧的后桥壳体,卸下端轴承座和半轴轴承座等,取出外油封(拆卸内油封,应卸下驱动轮);更换油封时,应在热机油内浸泡半小时,尔后安装;装复各机件,并调整轴承间隙。
(7)履带机械轮毂轴承间隙的检查和调整
工程机械每工作1200h左右应检查一次轴承的松旷程度。若轴承间隙过大,会加速机件的损坏,因此应进行调整,其方法是:先拆开履带;其次松开半轴轴承座上夹紧螺杆的固定螺母和拆下调整圈的止推卡铁;然后用臂长1.5m的跨径扳手将调整圈反时针拧紧(面向驱动轮),同时转动驱动轮3、4圈,然后将调整圈退回一个齿(6圈),即使轴承间隙调整为0.125mm;再拧紧夹紧螺杆的螺母,装上卡铁和防尘盖等;最后装复履带。
(8)差速器的检验与修理
差速器壳产生裂纹,应更换;差速器壳与行星齿轮、半轴齿轮垫片的接触面应光滑,无沟槽。如有小的沟槽可用砂纸打磨,并更换新半轴齿轮垫片;行星齿轮、半轴齿轮不得有裂纹,工作表面不得有明显斑点、脱落、缺损;差速器壳体与轴承;差速器壳与行星齿轮轴的配合应符合原厂规定。
(9)滚动轴承的检验与修理
轴承的钢球(或柱)和滚道上不得有伤痕、剥落、严重黑斑或烧损变色等缺陷,否则应更换。轴承架不得有缺口、裂纹、铆钉松动或钢球(或柱)脱出等现象,否则应更换。
3.驱动桥的装配与调整
(1)差速器的装配与调整
差速器装配时,应按下述顺序进行,并注意各步骤的注意事项。
1)装差速器轴承。安装差速器轴承内圈时,应用压力机平稳地压入,不得用手锤敲击,以免损伤轴承的工作表面或刮伤轴颈表面破坏配合性质。
2)装齿轮。在与行星齿轮和半轴齿轮配合的工作表面上涂以机油,先装入垫片和半轴齿轮,然后装入已装好行星齿轮及垫片的十字轴,并使行星齿轮与半轴齿轮啮合。在行星齿轮上装入另一侧半轴齿轮及垫片,扣上另一侧的差速器壳,装入另一侧壳体时,应使两侧壳体上的位置标记对正,以免破坏齿轮副的正常啮合。
3)从动齿轮的安装和差速器的装合。将主减速器从动齿轮装在差速器壳体上,将固定螺栓按规定方向穿过壳体,套入垫片,用规定力矩交替拧紧螺母,锁死锁片。
(2)主减速器的装配与调整
1)装配调整要求。主减速器装配中的调整包括主、从动圆锥齿轮轴承预紧度的调整(含差速器轴承预紧度的调整);主、从动圆锥齿轮啮合印痕和啮合间隙的调整等项目。主减速器的调整品质是决定主减速器圆锥齿轮副使用寿命的关键。因此,在进行调整作业时,必须遵守主减速器的调整规则:先调整轴承的预紧度,再调整啮合印痕,最后调整啮合间隙。主、从动圆锥齿轮轴承的预紧度必须按原厂规定的数值和方法进行调整与检查,在主减速器调整过程中,轴承的预紧度不得变更,始终都应符合原厂规定值。在保证啮合印痕合格的前提下,调整啮合间隙。啮合印痕、啮合间隙和啮合间隙的变化量都必须符合技术条件,否则成对更换齿轮副。准双曲线圆锥齿轮、奥利康圆锥齿轮(等高齿)和格利森圆锥齿轮(圆弧非等高齿)啮合印痕的技术标准不尽相同,调整方法亦有差异。前两种齿轮往往以移动主动圆锥齿轮调整啮合印痕,以移动从动圆锥齿轮调整啮合间隙;而对格利森齿轮的调整则无特殊的要求。
2)主减速器调整方法。主减速器主、从动圆锥齿轮的支撑对其能否正常工作至关重要。其原因在于,一是主动齿轮采用圆锥齿轮,而圆锥齿轮在传动中对啮合的精度要求很高;二是主减速器圆锥齿轮副在工作中会有如图2-304所示的轴向力。当主动圆锥齿轮沿A方向旋转并带动从动圆锥齿轮转动时,自身会受到一个向前的推力。当车辆滑行时,主动圆锥齿轮又会受到一个向后的拉力。装配时,先给轴承一定的预紧度,形成相当的预紧应力,这有利于加强主动圆锥齿轮的刚度,提高齿轮在工作中的自动定心能力,抑制齿轮的径向抖动和轴向窜动,保护润滑油膜,从而提高圆锥齿轮副的啮合精度,保证啮合间隙。通过改善圆锥齿轮副的啮合精度,减轻齿轮工作面的磨损和传动噪声,可延长圆锥齿轮副的使用寿命。
①主动圆锥齿轮轴承预紧度调整的基本方法有两种。
图2-304 圆锥齿轮副的轴向力
图2-305 主动圆锥齿轮轴承预紧度的调整方法之一
第一种方法是在前轴承内圈下加减调整垫片,当按规定拧紧万向节凸缘螺母时,垫片越薄,轴承内外圈压得越紧,即预紧度越大,如图2-305所示。国产工程机械和载重汽车主动圆锥齿轮轴承预紧度多数采用这种方法进行调整,如解放CA1091和东风EQ1090型汽车。此种方法的调整是否符合要求,可用测量转动凸缘盘的力矩来判断。如解放CA1091型汽车,在不装前轴承油封的状态下,用196~294Nm的力矩拧紧凸缘盘螺母,转动凸缘盘的力矩应在1.4~3.43Nm之间。若力矩大于标准值,说明轴承的预紧度过大,应增加调整垫片的厚度。
图2-306 主动圆锥齿轮轴承预紧度的调整方法之二
第二种方法是用一个弹性隔套来调整主动圆锥齿轮轴承的预紧度。如图2-306所示。装配时,在前后轴承内圈之间放置一个可压缩的弹性薄壁隔套,按规定力矩拧紧凸缘盘固定螺母时,隔套产生弹性变形,其张力自动适应对轴承预紧度的要求。但采用这种方法因隔套的弹性衰退,每次都必须换用新的隔套,轿车的主减速器大多采用这种方法。北京切诺基采用此种结构,其装配要求是:装入长度已预选好的隔套和前轴承内圈后,装入油封(因隔套不可重复使用,新套上紧后也不能松开)后,装入万向节凸缘,用285Nm的力矩拧紧固定螺母。拧紧后用手转动主动圆锥齿轮应能转动自如,用测力扳手转动主动圆锥齿轮轴,其力矩应为1~2Nm。在主动圆锥齿轮轴转动的过程中,力矩不应发生明显的变化,否则说明存在异常阻力,应查明原因加以消除。
②从动圆锥齿轮轴承预紧度的调整因驱动桥的结构不同分为两种。
第一种为单级主减速器,其从动圆锥齿轮固定在差速器壳上,从动圆锥齿轮轴承就是差速器轴承,调整从动圆锥齿轮轴承预紧度就是调整差速器轴承的预紧度。此外,双级主减速器差速器轴承预紧度的调整与此相同。差速器轴承两侧都有调整螺母,装配时,将差速器轴承外圈套在轴承上,将差速器总成装入差速器壳内,将两侧调整螺母装在座孔内的螺纹部分(螺纹一定要对好),然后将两侧轴承盖对好螺纹后装复(左右两轴承盖不得互换),装好锁片用螺栓紧固轴承盖。调整轴承预紧度时,如图2-307所示,慢慢转动两侧调整螺母,同时慢慢转动差速器总成,使滚柱处于正确位置。正确的预紧度可用转动差速器总成的力矩来衡量。如东风EQ1090型汽车,用0.98~3.4Nm的力矩应能灵活转动差速器总成。预紧度调整后,应将调整螺母用锁片锁住。
第二种为双级主减速器,从动圆锥齿轮与二级减速的主动圆柱齿轮固定在同一根轴上,两端用轴承支撑在主减速器壳上,轴承预紧度的调整可参照有关结构图进行。选择适当厚度的调整垫片,安装在主减速器壳与轴承盖之间。拧紧轴承盖紧固螺栓后,用转动从动圆锥齿轮的力矩来衡量预紧度是否合适。解放CA1091型汽车的标准是:转动从动圆锥齿轮的力矩为1.47~3.43Nm,如所需力矩过大,说明预紧度过大,应增加垫片的厚度。此外,有些汽车采用分开式后桥,其从动圆锥齿轮轴承预紧度可通过轴承与差速器壳之间的垫片厚度来进行。增加垫片的厚度,轴承预紧度增加。
③主、从动圆锥齿轮啮合印痕与齿侧间隙的调整。主、从动圆锥齿轮应沿齿长方向接触,其位置控制在轮齿的中部偏向小端,离小端端部2~7mm,接触痕迹的长度不小于齿长的50%,齿高方向的接触印痕应不小于齿高的50%,一般应距齿顶0.80~1.60mm,齿侧间隙为0.15~0.50mm,但每一对锥齿副轮啮合间隙的变动量不得大于0.15mm。如果主、从动圆锥齿轮的啮合状况和齿侧间隙不符合要求时,应按图2-307所示的方法进行调整,这种方法可简化为如下的口诀:大进从、小出从;顶进主、退出主。举例说明,如“大进从”的意思是若印痕集中在齿大端,则移进从动齿轮,其他的意思依次类推。这种方法调整时,同时要注意保证齿侧间隙不得小于最小值。当然,实现齿轮位移的具体方法与车辆的结构有关。
主动圆锥齿轮的移动:如图2-305和图2-306所示,可用增加或减小后轴承内圈与主动圆锥齿轮之间的垫片来实现主动圆锥齿轮的轴向移动。对于组合式主减速器,其主动圆锥齿轮安装在单独的轴承座中,增减轴承座与主减速器壳之间的垫片,可使轴承座连同主动圆锥齿轮的轴向位置发生变化。
从动圆锥齿轮的移动:对单级主减速器,从动圆锥齿轮轴承就是差速器的轴承,将轴承两侧的调整螺母按左进右退或左退右进的原则转动相等的圈数,就可以在不改变轴承预紧度的前提之下,改变从动圆锥齿轮的轴向位置。对于双级主减速器,在保持两侧轴承盖下垫片总厚度不变的前提下,将左右轴承盖下垫片数目重新分配,便可以在不改变轴承预紧度的前提下移动从动圆锥齿轮的位置。
图2-307 圆锥齿轮副啮合印痕调整方法示意图
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