首页 >> 辊刷

型挖掘机上轴轴套的改进分析0滚子轴承

滚子轴承
2022年06月26日

ＷＹ２２０ＬＣ－ＶＩ型挖掘机上轴、轴套的改进分析

ＷＹ２２０ＬＣ－ＶＩ型挖掘机上轴、轴套的改进分析　　WY220LC-VI型挖掘机为单斗反铲式，可以广泛应用在房屋建筑、道路工程、农田水利建设、港口建设等土石方施工和矿山采掘工程中，对减轻繁重的体力劳动，保证工程质量，加快建设速度，提高劳动生产率起到巨大作用。但是在投入市场半年时间来看，突出的问题是工作装置上轴、轴套经过一段时间使用之后间隙量明显加大，动臂、斗杆、铲斗的晃动加剧了轴、轴套的断裂及磨损。目前实施轴和轴套的方案有以下两种：40Cr的轴配铜套(老方案)、35CrMo的轴配20钢套(新方案)。现对此两方案做简单对比。

一、轴材料工艺性能

1、40Cr的轴出现的问题主要是：热处理不稳定，一批好、一批坏。

2、40Cr的轴的使用可以看到：只要热处理好，其机械性能还适应挖掘机的使用工况。现只要找到和40Cr机械性能相似、热处理更稳定的材质就行。

3、当前市场提供的40Cr的淬透性不是很稳定(每批材质都要提供质保单，上面提供各类元素、机械性能参数和淬透性曲线)。透性曲线如相差太大，在一炉热处理时，其可靠性和稳定性就得不到有力的保证。

4、在热处理时，35CrMO有更好的淬透性和回火脆性，可以体现出比40Cr更优良的机械性能。

二、轴材料机械性能与工作影响因素

工作条件为：很大的剪应力、交变的弯曲应力、冲击载荷以及磨损影响因素为：屈服极限、疲劳极限、冲击韧性、表面硬度。其中：

1、屈服极限

在不考虑钢材尺寸效应时，35CrMo和400r相同。但是，我们使用的轴为70、80、90的轴不得不考虑其尺寸效应。钢材有尺寸效应(相同的热处理状态下，机械性能表现很大的差异)，其尺寸效应与其材质淬透性大小有关系。淬透性大的钢材虽然截面很大仍能淬透，使整个截面得到马氏体组织。从而，表现出的机械性能也就均匀一致。对35CrMO、40Cr这两种材质一般采用淬油。40Cr淬油临界直径为17—30mm，淬水临界直径大于30mm。35CrMO淬油临界直径为35ram左右，回火脆性不敏感，回火出现裂纹的可能性更小。以上数据说明35CrMO比40Cr更容易保证淬透性曲线，调质更稳定。

2、冲击韧性

较小尺寸(完全淬透)下，35CrMO冲击韧性是400r的1.3倍。冲击韧性是表征其材质在动载的情况下出现裂纹以及其它缺陷的倾向性。在轴为70、80、90的情况下，35CrMO将表现出更优良的冲击韧性。

3、表面硬度

提高接触疲劳和磨损能力的一个手段就是提高其表面硬度(表面硬度越大，其能力越大，但表面硬度增大到一定的成度反而造成能力下降)。表面硬度和心部硬度也有关系。如心部硬度太低，表层硬度梯度太陡，容易在过渡区形成裂纹。淬透性大可以使过渡区长，硬度梯度变缓。对40Cr，我们要求是淬硬层为1.5-2.5mm。实际上用的是中频淬火，其淬硬层为5-6mm。400r淬油临界直径为17mm，表层硬度梯度太陡，也是出现断裂的因素。

三、轴套

铜套和轴配和时噪音小，耐磨性能好，但是易发生塑性变形。容易造成铜套和轴之间的闻隙变大，造成了动臂、斗杆、铲斗的晃动，改变油缸的二力杆的受力状况，尤其对油缸头影响最大。20钢套和轴配合时噪音大(磨和时间长)，但其表面硬度大，韧性好。不易发生塑性交形。不容易造成铜套和轴之间的间隙变大，造成了动臂、斗杆、铲斗的晃动的几率就会大大减少，从而改善了油缸的二力杆的受力状况，对油缸头影响较小。经过一段时间的试制使用后，已经使用的5台套的35CrMo的轴已经使用10个月，在工作装置上没有出现任何反馈。具备推广的实践基础，应该为今后的挖掘机上工作装置的使用方向。