网站原创[摘 要]推土机终传动齿轮在工作过程中受到周期性载荷力的作用,有可能在标定转速内发生强烈的共振,动应力急剧增加,致使齿轮过早出现扭转疲劳和弯曲疲劳,因此有必要研究推土机终传动半轴过盈连接分析.本文就此进行分析.
[关 键 词 ]过盈连接；半轴压装；压入力
中图分类号：TG633 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）47-0045-01
过盈连接是利用包容件与被包容件之间的过盈量形成的一种固定联结.过盈连接的优点是结构简单、对中性好、承载能力大、在冲击载荷下能可靠地工作、对轴削弱少.其主要缺点为配合面的尺寸精度高、装拆困难.
过盈连接按装配方法可分为横向过盈连接（采用温差法实现）和纵向过盈连接（采用压入法实现）两种.由于推土机特殊的作业工况,过盈连接在推土机终传动中大量使用,比如一、二级齿轮轴与两端滚动轴承内圈的连接,齿轮毂与与两端滚动轴承外圈的连接,半轴与滚动轴承内圈的连接以及半轴与后桥之间的关键连接等.其中,半轴作为齿轮毂和链轮毂的支撑轴,本身必须有较高的强度与刚度,目前国内大中型推土机的半轴都采用悬臂梁形式,半轴和后桥内壳体轴孔间采用大过盈 配合,用专用压装设备压入.下图为推土机终传动机构图.
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目前国内推土机同质化现象十分突出,比如终传动零部件,几乎所有的推土机厂家都基本相同,下面选取目前市场上的主流机型160、230和320马力推土机半轴的配合尺寸（见表1）进行分析和计算.
一.过盈连接计算的检测设条件：包容件与被包容件处于平面应力状态,即轴向应力为零；在结合长度上结合压力为均匀分布；应变均处于弹性变形范围内；材料的弹性模量为常数.
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二、过盈连接的计算公式
有效过盈量与理论过盈量的关系为δe等于δ-0.8*（Rz1+Rz2） （见上图）,单位为μm,Rz与表面粗糙度Ra的关系见表2.
被包容件的刚性系数C1等于
包容件的刚性系数C2等于
装配后产生的最大径向应力pmax等于
压入力F等于fπdlpmax
E1、E2为被包容件和包容件的弹性模量,单位为MPa,本例中数值为206000和175000；
为被包容件和包容件的泊松比,本例中数值均为0.3；
f为包容件和包容件之间的摩擦系数,本例中数值为0.08；
三、利用上面的公式,半轴压装压入力计算结果见表3、表4
四、过盈连接强度校核
因所选过盈配合可以产生足够的径向应力,连接强度已可以保证,现只需校核连接零件本身的强度.
对被包容件半轴,材料为40CrMn,查得屈服强度σs等于835 Mpa,
则等于等于 等于417.5 Mpa>>pmax等于47.52 Mpa,
半轴连接面强度足够；
对包容件内壳体,材料为ZG270-500,查得屈服强度σs等于270 Mpa,则
等于81 Mpa>pmax 等于47.52 Mpa,内壳体连接面强度足够.