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          轴承知识

          汽车起重机独立悬架车桥V形摆臂的结构改进

          2020-11-03
          周希
          我公司设计的某型汽车起重机独立悬架车桥主要由转向节1、悬架缸2、车架3、车轮4、轮边减速器5、V形摆臂6、主减速器7组成,如图1所示。其中转向节1、悬架缸2、V形摆臂6组成左、右两侧独立悬架。V形摆臂6是独立悬架的关键部件,在起重机行驶过程中保持转向轮和车架之间的运动关系,并传递纵向、横向、及其他方向的力和力矩,缓解不平路面引起的振动和冲击,保证驾驶员驾驶时的舒适性。
          1.转向节  2.悬架缸  3.车架  4.车轮  5.轮边减速器  6.V形摆臂  7.主减速器
          V形摆臂结构
          改进前,V形摆臂主要由推力杆1、直球销座2、直球销3、橡胶套(4、10)、V形球座5、盖板6、弹性挡圈7、螺栓8、V形球销9、密封罩11、法兰球座12组成,如图2所示。
          V形球销9外侧设有硫化橡胶制作的橡胶套10,2者组成球销总成,并使用螺栓8将球销总成安装在法兰球座12上。将球销总成压进V形球座5后,使用弹性挡圈7将球销总成锁住。V形球座5与法兰球座12之间安装密封罩11。V形球座5、2根推力杆1及2个直球销座2通过热铆接组成一体。2个直球销3外侧设有硫化橡胶制作的橡胶套4,组成直球销总成,其与直球销座2也通过弹性挡圈实现轴向锁紧。
          1.推力杆;2.直球销座;3.直球销;4、10.橡胶套;5.V形球座;6.盖板;7.弹性挡圈;8.螺栓;9. V形球销;11.密封罩;12.法兰球座
          存在问题
          改进前的V形摆臂,所用球销总成采用金属球销加硫化橡胶套的方式,其径向弹性好,受力大,具有缓冲作用。但存在以下3个问题:
          一是V形摆臂受力集中在V形球销处,车辆在经过坑地或坡地等不平路面时,V形球销轴向承受动载荷很大,容易造成橡胶套撕裂,导致其与球销脱离,可靠性较差、使用寿命较短,且存在安全隐患。二是3个铰接点的橡胶套均需硫化加工,其加工过程较繁琐、制造成本较高。三是球销总成磨损后维修困难,基本上予以报废处理,经济损失较大。
          改进方法
          为了解决V形摆臂存在的上述问题,我们对其结构进行了改进,主要是将原来3个铰接点的球销加硫化橡胶套结构改为关节轴承结构。关节轴承又称球面滑动轴承,其结构由一个带内球面的外圈和一个带外球面的内圈组成。
          改进后的V形摆臂主要由推力杆1、直球销座2、直球销3、密封罩(4、5、6)、关节轴承(7、8)、V形球座9、盖板10、弹性挡圈(11、12)螺栓13、润滑脂杯14、法兰球座15组成,如图3所示。
          V形球座9中的关节轴承7的内、外圈为轴承钢制作,使用螺栓13将关节轴承7、V形球座9、法兰球座15连接起来。V形球座9径向位置设置润滑脂杯,用于润滑关节轴承7。V形球座9与法兰球座15之间安装密封罩4,V形球座9上部安装盖板10,对轴端部进行密封。
          V形球座9、2根推力杆1及2个直球销座2通过热铆接组成一体。推力杆1另外2个端部的直球销座2与直球销3之间安装自润滑关节轴承8,并使用弹性挡圈12进行轴向锁住。直球销3两端使用密封罩(5、6)实现轴向密封。
          1.推力杆;2.直球销座;3.直球销;4、5、6. 密封罩;7、8.关节轴承;9. V形球座;10.盖板;11、12.弹性挡圈;13.螺栓;14.润滑脂杯;15. 法兰球座
          改进效果
          改进后V形摆臂的2个直球销座端选用了自润滑关节轴承,其外圈与内圈之间设有特殊的自润滑衬垫,无需补充润滑剂,可保持外、内圈之间的滑动润滑。直球销两端均安装密封罩,可防止杂物进入。
          改进后的V形摆臂具有以下3个优点:一是将V形摆臂3个铰接点橡胶对金属的干摩擦,改进为关节轴承的油脂润滑,提高了V形摆臂承载能力及抗重载冲击能力,提高了安全性、可靠性差和使用寿命。二是改进后的V形摆臂简化了加工和装配工序,提高了生产效率。三是改进后的V形摆臂关节轴承磨损后容易更换,减少了经济损失。
          (来源:工程机械与维修)
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