宋（sòng）乃龍　高俊文　趙立峰

（阿特拉斯工程（chéng）機械有限公司）

　　引（yǐn）言

　　履帶式液壓挖掘機在挖掘時，鏟（chǎn）鬥受到地麵（miàn）的反作用力，由於回轉支承（chéng）內、外（wài）圈存在（zài）軸徑向間隙、回轉減速（sù）機驅（qū）動小（xiǎo）齒與減速（sù）機殼體間（jiān）隙，造成回轉減速機驅動小齒（chǐ）與回轉支承（chéng）在（zài）軸向上相對傾斜。分析原因後，提出了更改了回轉減速機齒形結（jié）構及回轉支承內齒圈熱處理條件的方案，能（néng）夠有效減（jiǎn）少打齒（chǐ）的（de）現象。

　　1、問題背景和描述（shù）

　　履帶式液壓挖掘機在作業過程中，需（xū）在各個角度都可以作業。

　　就需要履帶式（shì）液壓挖掘機在360°轉動。回轉機構（圖1）主要由回轉減速（sù）機、回轉支承組成。回轉減速機與回轉平台用（yòng）螺栓固定，回轉支承內齒圈與行走裝置固定，外齒圈與回轉平台固定。高壓液壓油作用回轉馬達，使得回轉馬達帶動減速機驅（qū）動小齒轉動，通過齒輪傳動使得回轉支承的內、外齒圈相對轉動（dòng），從而實現履帶式液（yè）壓挖掘機在工（gōng）作中可以實現3600轉動。

　　當前技術係統存在的問題：履帶式（shì）液壓挖掘機在挖掘時，鏟鬥受到地麵的（de）反（fǎn）作用（yòng）力，使得回轉支承出現（xiàn）打齒（圖（tú）2）現象。

 

　　2、問題分析

　　因挖掘機衝擊載荷較（jiào）大，故回轉支承經常出現打齒的現象。造（zào）成挖掘機回轉支承斷齒的原因有（yǒu）多種，經對回轉支承內齒圈（quān）斷裂截麵的調研和分析發現，斷齒的作（zuò）用力並非（fēi）是軸向回轉驅動力，而是（shì）與（yǔ）之齧合的驅動齒對其施加的徑向擠壓力，且擠壓時驅（qū）動齒的軸線與回轉（zhuǎn）支承的軸線不平行。

　　通過（guò）對回轉（zhuǎn）支承內齒圈（quān）斷裂截麵的（de）分析，回轉支承內、外圈（quān）存在軸（zhóu）徑向間隙、回轉減速機驅動小齒與減速機殼體間隙、驅動（dòng）齒軸的彈性變形，造成回（huí）轉減速（sù）機驅動小齒與回轉支承在軸向上相對（duì）傾斜（xié）。相對傾斜的回轉減（jiǎn）速機驅動齒，本應回轉支承（chéng）滾（gǔn）道承擔的徑向載荷卻由齒輪承擔，在齒輪（lún）機構（gòu）齧合過程中對（duì）回轉支承內齒圈向擠壓力集中作用於齒寬的上部。開始時齒輪由塑性變形（xíng）來（lái）補償齒側間隙的不足，隨著回（huí）轉支（zhī）承（chéng）滾道及回轉減速機軸承等部件的進一步磨合（hé），其徑向間（jiān）隙漸加大，而變形量確實有限的。通過受力分析可（kě）以看到：驅動齒對回（huí）轉支（zhī）承內齒圈的擠壓法向力是地麵對鬥的發作用（yòng）力的幾倍（bèi）甚至是（shì）十幾倍。因（yīn）此，造（zào）成打齒的主要原因是回轉減速機（jī）驅動齒的軸線與（yǔ）回轉支承的軸（zhóu）線相對傾斜（xié），較大（dà）的衝擊載荷集中作用於回轉支承內齒圈齒寬的上部。

　　3、問題解決（jué）

　　基於（yú）以上（shàng）原因的分析，可得到（dào）以下解決方案

　　方案一：為了使挖掘機（jī）回轉傳動過程（chéng）中轉動相對靈（líng）活，需要回轉（zhuǎn）減速機驅動小（xiǎo）齒與（yǔ）減速機殼體和（hé）回轉支承內、外圈的間隙（xì）為“正”，但（dàn）又為了挖掘機在挖掘作業時回（huí）轉減速機驅動小齒與回轉支承內齒圈不產生相（xiàng）對傾（qīng）斜，需要回轉減速機驅動小齒與減速機殼體和回轉支承內、外圈的間隙為“負”，即（jí），回轉減速機驅動小齒與減速（sù）機殼體和回轉支承內、外圈的間隙既要大又要小。將回轉支承（chéng）內齒圈每個（gè）齒進行分段熱處理方（fāng）式，熱處理區包（bāo）括正常硬度區、過渡區、軟帶區。回轉減（jiǎn）速機驅動小齒對回轉支承的擠壓（yā）會使回轉支承內齒圈發生塑性變形而不（bú）至於將內齒圈擠斷。

　　方案二：原回轉減速機驅動小齒為直齒輪，將驅動小齒改進（jìn）為鼓型齒：在軸向（xiàng）方向上直徑不相等呈現上小下大的狀態，且從齒輪下邊到上邊有半（bàn）徑（jìng）為R的圓弧狀方式。帶錐度（dù）圓弧狀齒輪形狀，在衝擊或重（chóng）載荷下，回轉減速機驅動小齒與回轉支承相對傾斜時，齒輪齧合過程（chéng）中（zhōng）能夠平（píng）穩的過渡，不至於造成回轉支承內齒圈局部受（shòu）到較大的側向擠壓力而折斷。

　　4、結論

　　對於分段熱處理的回轉支承內齒圈，軟帶區在回轉減（jiǎn）速機驅動小齒中（zhōng）心線與回轉支承中心線相對傾斜時，回（huí）轉減速機驅動小齒對（duì）回轉支承的（de）擠（jǐ）壓會使回（huí）轉支承內齒圈發生塑性變形而不至於將內齒圈擠斷。能（néng）夠有效的減少打齒的現象發生。

　　對（duì）比直型驅動（dòng）小（xiǎo）齒輪，這樣帶（dài）錐（zhuī）度圓弧（hú）狀齒輪形狀，在衝擊或重載荷下，回轉減速機驅動（dòng）小齒與回轉支承相對傾斜時（shí），齒輪齧合過程（chéng）中能夠平（píng）穩的傳動。而不（bú）會（huì）因軸承、回轉支承內外齒圈的間隙（xì）引起回轉減速機驅動小齒中心線與回轉支承中心線相對傾斜造成對回轉支承內齒圈（quān）的側向擠斷。