重型牵引车车轮螺栓的选择与设计汉阳特种汽车制造厂林方球内容提要:本文通过结构分析、应力计算,说明HY461型牵引车车轮螺栓松动和折断主.要是零件公差和形状位置积军误差大,造成配合不良,因而产生附加应力,导致螺栓损坏。作者提出用平面螺母带球面弹黄垫圈能绕其中心自动调位作用,使零件接触良好,螺母支承面与螺栓轴线保持垂直,消除附加弯曲应力,改善螺栓受力状态。我国生产的重型牵引车后桥车轮螺均采用双螺母结构(与解放CA一10相同),螺栓使用寿命短,容易松动和折断,影响使用和安全。研究分析这种结构下螺栓损坏的原因,从而达到改进设计,提高产品质量,满足使用要求的目的,是十分必要的。·、重型汽车车轮螺栓连接的结构型式(一)、图一是无轮辐式结构型式,轮辐与轮毅连成一体。一般用于载重量较大的重型汽车上,轮辊」借助螺栓2和锥面环3(锥面衬块)固定在轮毅月上,力通过锥面传递,螺栓受力较小。这种结构仁艺复杂。(二)、盘式轮辐结构型式,盘式轮辐,用双头或单头螺栓连接,将辐板与轮毅连在一起。目前,一-J1.轮·相2.螺栓3.锥面环4.轮毅图一、无轮辐式结构}「一二稀声一~.!男誉淮.图二盘式轮辐结构型式这种结构型式繁多,在国内和国外,中型以上的车NJ130,EQ14o等载重汽车的后轮均采用这种结构。型常见的有下列几种结构型式:外轮辐2,内轮辐3上的球面孔与螺母1和套螺母1、双螺母紧固型式6帅球面配合,以使车轮在轮毅‘上正对中心。其图二a是双螺母紧固型式的结构图,cA10,结构的特点是:左轮用左旋螺栓、右轮用右旋螺栓,汽车行驶时起防松作用。轮用螺母了阁定,可缺点是:零件多用:内锥尽套螺尹“甲补外业毯净彝取砂命奢轮‘必,零件积攀公差大夕装配时螺、一_P一z预下塑个渺大烤证有足够的摩擦力支承.汽车黔直鱼次所裔婆的预砚力;母球面中心线和轮辐球面孔中心级不同众,簿礴珍触不良.使螺母容易松动,螺栓容易弯曲宝产生预加弯曲应力,引起螺栓损坏。2、球面单螺母紧固的结构型式图二C为球面单螺母紧固的结构,螺母l「的球而与外轮轮辐球面孔配合,蜂栓西缘上的球面.起内侧车轮轮辐球面导向、定位、、对中作用,两者不接触配合。国内BJ130汽车,长征牌汽车和汉阳牌早期爪型挂车采用这种结构。使用中分左、右旋和一律右旋两种,除零件少外,具有双螺母紧固型式的缺点3、平面螺母加球面弹簧垫圈紧固结构式图三b是这种结构的简图。外轮辐2上的螺片孔球面与球而弹簧热圈6的球面相吻合,螺栓5卜凸缘球面与内轮辐3球面不吻合,它们之问有间隙存在。;fl缘起内轮轮辐导向、定位、对中作用。球面弹簧垫圈可以防止螺母的松脱,故左、右车轮的连接螺栓均可用右旋,给装配带来方便。零件品种少、节约材料、节约成本。武汉汽车标准件厂做过统计,这种结构比双螺母结梅每台车节约3.5公斤材料,成本便宜5元球面弹簧垫圈规在标准件)用园钢冷拔成型.将来由钢厂轧制成型,成本还叮降低。这种结构在欧洲应用广泛,国内有黄河牌汽车.汉阳HY461等重型牵引车采用。它的主要优点是:利用弹簧垫圈球面绕其中心的自动调位作用,使弹赞垫圈球面与轮辐上球面孔配合良好.补偿螺怜与其它配合零件轴线不同心偏斜,使螺母支承面与螺栓轴线保持垂直而消除螺栓杆所受的附加弯曲。二、螺栓的受力分析汽车的各种力通过姆母球面与轮辐球面、卜枪级端而与轮辐端面摩擦力传递给车轮·以HY月61型鞍式牵引车为例进行受力分析和计算‘’l、承受汽车垂直负荷:1/ZG后一2(G轮‘G钢圈)=Pz预(f母+f毅)式件,:G后二130ookg一后桥负荷;G钢圈二53kg一钢圈重量;G轮=10刁kg一轮胎重量.1/2xz急右00一?、华4车53)=‘氏15+0.25)pz预p艺琐=鱼5465kg件个螺栓所承受垂直负荷所需要预紧力:....钾目研尸’少、乒月工山Z少,,图三HY布61型半挂鞍式牵引车简图)....、几_l}}一’]F,Fo图四、汽车后桥上的作用力p’预垂=pz预/n=15刁65/]o二1546.skg式中:n=10一螺栓数最2,驭动时受力情况Mkma、二Meoa二飞k10)双mK二80又6·44厂9·15xo·85火046二2404.18kg式中Momax=80kg一饥一发动机最大扭矩。伙=6.“一变速箱二挡速比。‘。=9.15一后桥主伟动比彼,二。·85一传动系效率在最大驱动力矩作用下,每个螺栓受力为:MkmaxpQ式中:二35邵:3k只n《f于上飞f‘,’吕.‘rl=0.16而m一螺检分布丰径驱...
