1　現有鎖緊結構的質量缺陷
　　裝載機變速箱輸出軸總成作為傳遞轉矩與調節轉速的連（lián）接（jiē）機（jī）構，其鎖緊方式不可（kě）靠會引起密封圈損壞、壓（yā）緊螺栓鬆動、法蘭花鍵磨損（sǔn）等一係列故障（zhàng），其重要性不言（yán）而喻。目前大多（duō）數裝載機生產廠的變速（sù）箱（xiāng）輸出（chū）軸端采用壓板及螺槍的鎖（suǒ）緊（jǐn）結構，見圖1。 　　對市（shì）場上現有5t級裝載機變速箱的質量數據進行統計表明，因鎖緊不牢靠導致輸（shū）出軸總成的故障主要有壓緊螺栓鬆動（dòng）斷裂、密封圈損壞漏油以及（jí）法（fǎ）蘭花（huā）鍵磨損，各自占（zhàn）比見圖（tú）2。 　　2　變速箱輸出軸幾種常見鎖（suǒ）緊（jǐn）結構及其對比
　　不論是（shì）行星式變速箱還是定軸式變速箱，目前國內外輸出軸總成的常見鎖緊（jǐn）結構有如下5種。
　　（1）“壓板+密封（fēng）圈細（xì）牙（yá）螺栓+彈簧墊（diàn）圈”的傳（chuán）統（tǒng）型防鬆結構（見圖3）。該鎖緊結構主要依靠彈簧墊（diàn）的張力、螺紋（wén）的牙型角（jiǎo）度及有效（xiào）牙型數量來增（zēng）大螺栓轉動的摩擦阻力矩，提高螺栓的防鬆（sōng）係數，從（cóng）而實現輸出（chū）軸的軸端鎖緊。該防鬆方式的優點是裝配簡單、標準件通用率高、維修和配件更（gèng）換方便（biàn）；缺點是防鬆能力有限、效果（guǒ）不佳，特別是應
用在（zài）作業工況相對惡劣的5t級（jí）裝載機上，鬆動問題（tí）更為明顯。目前國內（nèi）裝載機行星式（shì）變速箱（xiāng）的輸出軸防鬆結構幾乎不再（zài）采用該鎖（suǒ）緊方式，但在一些軸向力相對較小、傳遞（dì）轉矩（jǔ）要求不高、作（zuò）業工況較好的場合應用（yòng）仍然比較多，如農業機械的（de）變速箱與驅動橋、小（xiǎo）型減速器等等。 　　（2）“壓板+密封圈+細牙螺（luó）栓+止動鎖片”的壓（yā）裝嵌入限位式防鬆結（jié）構（見圖4）。該鎖緊（jǐn）結（jié）構主要依靠鎖（suǒ）片孔與（yǔ）螺栓頭邊的強力擠壓、螺紋的牙型角度及有效牙型數量來增大螺栓轉動的摩擦阻力矩，通過強製提高螺（luó）栓防鬆能力的方式來實現（xiàn）輸（shū）出軸的軸端鎖緊。該緊固方式的優點是防鬆（sōng）能力較強、可靠性較高、零（líng）件數目少；缺點是（shì）對螺栓的性能等（děng）級及質量控製要求高（gāo），鎖片孔大小與螺栓（shuān）頭邊的裝配擠壓量控製較嚴（yán）格，而且需要配備專有的壓（yā）裝工具將鎖片壓裝到位，在野外維修時不易拆卸（xiè）。 　　目前使用該防鬆結構的主要有德國ZF4WG係列定軸（zhóu）式變速（sù）箱（xiāng）和杭（háng）齒WG180定軸式變速箱，若製造商能（néng）對零件質量和裝配環節進行很好的控製，不失為一種工程機械變速箱理想的防鬆模（mó）式。
　　（3）“壓板（bǎn）+密封圈+細（xì）牙螺栓+翻邊鎖片”的緊（jǐn）固螺栓頭邊的防鬆結構（見圖5）。該鎖緊結構主要通過鎖片（piàn）翻邊後強力包（bāo）裹螺頭側邊、螺紋的牙型角度及有效牙型（xíng）數量來增大螺栓轉動的摩（mó）擦阻力矩，也是依靠（kào）強製提高螺栓防鬆能力（lì）的方式來實現輸出軸的軸端鎖緊。該緊固方（fāng）式的優點是野外維修拆裝時十分（fèn）方便；缺點是對螺栓的性能等級及質量控製要求高，裝配時對鎖片翻邊的規範性、螺栓的擰緊力矩（jǔ）值、緊固（gù）膠塗抹量的（de）均勻性以及軸向間隙的調整等方麵要求很嚴格，同時鎖（suǒ）片翻邊的操作煩瑣、工作量大，且重載作業工況下存（cún）在軸向竄動並引起滲漏的缺陷。目前國內行星式變速箱輸出軸以及定軸箱檔位離合（hé）器的軸向防鬆主要采用該鎖緊結構，如杭齒50行星箱、臨工A301行星箱、徐工改（gǎi）進前的2BS315A係列行星箱，但該鎖緊結構（gòu）在一些軸向竄動量大、傳遞轉矩高、作業工況惡劣的場合下適應性較差。 　　（4）“密封圈+開口螺母（mǔ）+開口銷（xiāo）”的軸（zhóu）向定位防鬆結構（見圖6）。該鎖緊結構主要通過開口銷插入開口螺母與開孔軸的通孔內達到限製螺母軸向竄（cuàn）動，從而實（shí）現輸出軸的軸向鎖緊。該緊固方式的Z大優點是螺母所需擰緊力矩不大、對螺母質（zhì）量控製要求不高、野（yě）外維修時容易拆裝；缺點是在裝配開口銷時，其位置與螺母的槽口不易調整（zhěng）到位，導致（zhì）軸向（xiàng）輕微竄動，加快油封唇口的（de）磨損，增加輸出軸滲（shèn）漏的幾率。目前僅柳（liǔ）工的BS305係列（liè）行星式變速箱輸出軸采用該鎖緊結（jié）構，為了解決使用一（yī）段時間後因輸出軸漏油造成對手製動器摩擦片的損（sǔn）傷，在變速箱箱體上增加導油管，疏通從箱內滲漏的油液。 　　（5）“壓板+密封圈+自鎖螺母”的自（zì）鎖螺母（mǔ）防鬆結構（見圖7）。該鎖緊結構主要通過尼龍或金屬螺母的自鎖性能滿足（zú）各種惡劣作業工況下的要求（qiú），從而實現輸出軸的機械式防鬆。該鎖緊方（fāng）式的優點是預緊力控製好、防鬆可靠性高，重載轉（zhuǎn）矩（jǔ）和衝擊載荷的工況適應能力強，零件數（shù）目少、標準件通用率高；缺點是對正反交替轉動的高頻率較為敏（mǐn）感，不論是尼（ní）龍還是（shì）金屬（shǔ）自鎖螺母均存（cún）在野外維（wéi）修時拆裝困難的致（zhì）命弊端，且（qiě）均為一次性（xìng）使（shǐ）用，對於尼龍自鎖螺母還存在對油溫較為敏感和適應性差（chà）的缺陷。目前龍工、廈工、成（chéng）工5t級係列行星式變速箱以及行業內3t級變速箱、變矩（jǔ）器輸出（chū）軸均采（cǎi）用該鎖緊結構，應用相對較為廣泛。 　　3　鎖緊結構的改進
　　通（tōng）過Z新的調研分析，發（fā）現（xiàn）徐工（gōng）科技設計了一種（zhǒng）新型輸出軸軸端鎖緊結構，該結構既能滿足重載工況的作（zuò）業要求，又具有較好的維修性能。其（qí）三維模型結構見圖8。 　　該（gāi）鎖緊結構由輸（shū）出軸、連接法蘭、厚（hòu）墊圈、密封圈以及鎖緊（jǐn）螺母組成，在鎖緊螺（luó）母擰緊到一定程度後，通過在輸出軸凹槽（cáo）處對螺母的鎖緊邊進行鉚衝，以確保鎖緊螺母不能轉動，其緊固與防轉效果是通過鎖緊（jǐn）螺母的擰緊力矩與鎖緊邊的鉚衝深度來實現。
　　該防鬆結構通過DOE試驗方法對鎖緊螺母的結構型式及其鎖（suǒ）緊邊的控製因子值進行了優化。該鎖緊方式的優點是防鬆可靠性高，能滿（mǎn）足整機重載、振動以（yǐ）及（jí）衝擊載荷的工況要求；采用撬開鉚衝鎖緊口、擰鬆鎖緊螺母（mǔ）兩（liǎng）級拆（chāi）卸手段可實現拆裝方便性；零件數目較少、裝配簡單，可（kě）減（jiǎn）輕勞動（dòng）強度（dù）並能提高（gāo）裝配效率與質量；野外維修拆（chāi）裝後，厚墊圈及鎖緊螺母可（kě）再次使用，滿足節能環保（bǎo）要求。該結構具有穩定的（de）傳扭（niǔ）能力，是一種有效的軸向鎖緊新（xīn）型防（fáng）鬆型式，適合於工況惡劣場合下（xià）的重型施工機械。
　　該公司自2010年（nián）8月更換該（gāi）鉚衝鎖緊螺母結構後，已累計生產近10000台變速（sù）箱，銷售至國內（nèi）外，在各種惡劣工況下進行了“全方位多層麵”的可靠性驗證，至今無一例質量問（wèn）題，同時該公司將這種結構推廣至係列驅動橋的輪邊（biān）防鬆防漏設計中，也起到了很（hěn）好的效果。