装载机销轴损坏机理及改进措施
孔银响1,王玉玲1,陈家鲁2,吴保华1
（1.青岛理工大学机械工程学院；2.青特集团有限公司）
摘要：装载机上某些零部件的连接靠销轴，工作时销轴和轴套相对运动且传递较大的载荷，直接影，
响各接点的相对位置和工作装置的运动。据统计，装载机95%以上的销轴都是因为磨损而失效的。运用力学、材料学、摩擦学等知识，分析了销轴受力、磨损的过程及失效原因，介绍了减少销轴磨损的改进措施。
关键调：销轴；磨损；机理；关节轴承
工程机械中，销轴是某些零部件间的连接元件。
装载机由于工作环境中多沙砾、粉尘，销轴的磨损成为必然。当磨损量达到一定程度时销轴即报废，若不能及时更换销轴，将会造成严重的后果，如卸载高度和距离达不到额定值、掘起阻力增大、工作装置不稳定、系统噪声增大、效率降低等一系列间题。本文根据装载机工作装置的运动分析了销轴的受力状况；通过观察大量使用过的销轴磨损情况，总结出销轴的磨损原因；介绍用关节轴承代替轴套以降低销轴
磨损的方法，提高了销轴的使用寿命。 1销轴的受力分析
本文以某工程机械厂630B型轮式装载机铲斗与动臂的连接销轴为例，销轴材料为40Cr，销轴直径60mm，加工工艺：调质一→车削一→磨削一→表面率火，最终表面粗糙度达Ra0.8，硬度达48~55HRC。
装载机在工作过程中销轴承受单向弯曲载荷、剪切应力和挤压应力。装载机销轴材料为合金结构钢40Cr，40Cr具有较高的机械强度，可率性好，用在要求载荷较大、无很大冲击，以及为减小零件质量和提高耐磨性的场合。轴套材料选用轴承钢 GCr15，与销轴材料相比较容易磨损，起保护并减轻销轴磨损的作用。
销轴和轴套之间是间隙配合，轴套和动臂之间属于过盈配合，销轴与轴套在工作过程中存在相对运动，销轴一端靠焊接板用螺栓跟铲斗连接在一起，其非工作面跟铲斗下耳板孔是过盈配合。工作时动臂液压缸将压力作用于动臂上，动臂通过销轴带动铲斗翻转或移动，经分析销轴工作面受挤压应力α剪切应力和弯曲应力，图1为铲斗装料*基金项目：山东省自然基金项目(ZR2009FM066)
铲斗下耳板轴妾、销轴
Fn2
垫片。密对围
动单
图1装载机销轴受力示意图
时销轴的受力情况。
F/2
销轴工作面的挤压应力：0F
FuPe
(1)
销轴承受的计算载荷，N，此处把销轴受
式中：F
到的载荷等效在图1所示的截面上；
b-轴套宽度，mm; d-销轴直径，mm；
Pp—许用压强，轴套材料为CCr15,工作中
二者之间属于活动连接，有轻微冲击，按照轴套材料取P=40MPa(2)。
F
2×≤7
销轴的剪切应力：T=
4
(2)
式中：T——许用切应力，查文献[2],取T,=90MPa。
Fa+0.5b）≤m（装载机
销轴的弯曲应力：O=
4×0.1d3
工作循环为对称循环r=-1）
(3)
式中：a一铲斗下耳板与销轴连接处的单侧厚
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试验·研究