驅動橋殼的焊接方案及設計.doc

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1、此文檔收集于網(wǎng)絡，如有侵權，請聯(lián)系網(wǎng)站刪除驅動橋殼的焊接方案及設計鄭州工程機械制造廠劉雙霞蘇秀梅鄭州大學郭瑞琴【論文摘要】通過對輪式裝載機驅動橋殼幾種焊接結構和工節(jié)特點對比分析，介紹了驅動橋受力狀況應力分布和計算，探討了零部件的合理設計，從而確定驅動橋殼的最優(yōu)設計方案。驅動橋是輪式裝載機傳動系統(tǒng)的重要部件之一，而橋殼又是組成驅橋最關鍵的零件。1早期的驅動橋殼結構早期的裝載機驅運輸動橋結構如圖1所示。橋殼5和支承軸2通過螺栓連接，同時橋殼法蘭還為連接板，安裝行車制動器。橋殼和支承軸因較大的法蘭盤而使其重量大、加工量大、因而加工成本

2、高。橋殼鑄件在法蘭與圓截面的交接處，因為壁厚不均勻，使得金屬液冷卻固化速度不一致，兩端大法塵阻礙殼體的自由收縮，幫在圓角過度處易形成鑄造缺陷，從而極大地影響橋殼的強度。使用過程中，有從該處斷裂的實例。受結構及使用限制，鑄造缺陷無法從根本上解決，造成質量不穩(wěn)定。因此，根據(jù)零件的合理設計原則，對具有橫截面尺寸突變或形狀復雜的構件，應設法改用簡單的組合或焊接。此文檔僅供學習與交流此文檔收集于網(wǎng)絡，如有侵權，請聯(lián)系網(wǎng)站刪除1.輪邊減不速器2.支承軸3.制動器4.制動器連板5.橋殼6.主傳動總成2焊接方案及工藝特點用焊接的方式把橋殼，支承

3、軸，制動器連接板2a、b同一類第一、第二方案；圖2c為第二類，以制動器連接板為孔，橋殼、支承軸為軸的焊接形式；圖2d為第三類，以橋殼為軸，支承軸為孔的焊接形式。1.橋殼2.支承軸3.制動器連接板(a)第一方案（b)第二方案?第三方案（d)第四方案此文檔僅供學習與交流此文檔收集于網(wǎng)絡，如有侵權，請聯(lián)系網(wǎng)站刪除第一方案、第二方案均以橋殼為孔，支承軸為軸，配合定位后用角焊縫或U形焊縫焊接，制動器連接板以角焊縫焊于橋殼上。該方案簡化了我廠早期驅動橋殼復雜笨重的結構，使鑄鍛件結構簡單，易澆鑄，易加工，成本低。軸、孔之間用緊配合定位，改善了

4、單純由焊縫承受力矩的受力狀況。這兩種方案的區(qū)別在于軸，孔之間焊縫的焊接形成。前者為角焊縫焊接形式，加工工藝簡單；后者為U形坡口焊縫形式，其坡口焊接有足夠的疊合面，焊接牢固，且熔深大，熔敷效率高。焊接處面積較小，可避免熱量過多流失，保證焊接質量。其焊縫的承載能力較角焊縫增大冼多。從焊接工藝分析，第一方案較第二方案更合理。故其余方案中軸、孔之間焊接均采用U形坡口。第三方案（圖2c）是橋殼、支承軸均為軸，分別與制動器連接板用U形坡口。軸、孔之間用緊配合。該方案軸、孔之間緊配合。用熱裝配的方法裝配時，制動器連接板的體積小，易加熱，便于裝

5、配。但與此同時驅動橋橋殼的精度取決于三個零件，必然使累積誤差增大。要獲得同樣的精度，勢必要提高零件的加工精度。承載焊縫兩條，連接三個零件，加工復雜，成本高，受力狀況不好，承載能力減弱。對制動器連接板與橋之間的焊縫不利。此文檔僅供學習與交流此文檔收集于網(wǎng)絡，如有侵權，請聯(lián)系網(wǎng)站刪除第四方案（圖2d）以支承軸為孔，橋殼為軸，U形焊縫連接，制動盤以角焊縫焊于支承軸上。該方案具有第一方案的優(yōu)點，又無第三方案結構和工藝上的弊病，是一咱較為理想的方案。由此可見，第一、第四種為優(yōu)選方案。3驅動橋受力狀況與應力分布驅動橋受力狀況簡圖及彎矩圖見圖

6、3。由受力簡圖呆以看出，從輪胎中心到安裝座與車架連接處，其合成應力是逐步增大的。所以，根據(jù)其受力特點，也要求橋殼截面的模數(shù)隨之增大。第一方案（圖2a）中，焊縫左右側均為圓環(huán)截面，設左側為A—A截面，右側面為B—B截面。截面模數(shù)W=(π(D4-d4))/32D,因直徑D1=D2，d1WB，合成應力δ=M/W，焊縫左右側WA≈WB，故δA<δB。此文檔僅供學習與交流此文檔收集于網(wǎng)絡，如有侵權，請聯(lián)系網(wǎng)站刪除從圖3彎矩圖也可以撲看出其合成應力δA<δB。由此可看出，截面模數(shù)隨著合成應力的逐步增大而變小，其截面面積的變化

7、與橋殼受力變化及合成應力并不相符。強度負荷的薄弱環(huán)節(jié)之一，即危險截面是橋殼B截面。根據(jù)ZL50C裝載機具體數(shù)據(jù)，按裝載機以最大水增力鏟掘，翻斗受阻后，后輪離開地面工況較惡劣，經計算驅動橋橋殼危險截面B截面的合成應力為：δA=182N/mm2。第四方案（圖2d）中，焊縫左側為圓環(huán)截面，設左側面為A—A截面，直徑D1，d1，截面模數(shù)W=(π(D4-d4))/32D。焊縫右側為圓環(huán)截面逐步過渡成橢圓形截面，橢圓形環(huán)截面呈放射形逐步增大，設右側面為B—B截面，以圓環(huán)截央與左側比較，因直徑D1=D2，d1WB，合成應力δ=

8、M/W，焊縫左右側WA≈WB，故δA<δB。從圖3彎矩圖也可以看出其合成應力δA<δB。由此可以看出，其截面積的變化與橋殼受力變化及合成應力的逐步增大，其截面積的變化與橋殼受力變化及合成應力特點相符。強度負荷的薄弱環(huán)節(jié)為，由橋殼受力變化及合成應力特點相符。強度負