1、驅(qū)動(dòng)橋殼的焊接方案及設(shè)計(jì)(圖 驅(qū)動(dòng)橋是輪式裝載機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的重要部件之一，而橋殼又是組成驅(qū)橋最關(guān)鍵的零件。 1 早期的驅(qū)動(dòng)橋殼結(jié)構(gòu) 早期的裝載機(jī)驅(qū)運(yùn)輸動(dòng)橋結(jié)構(gòu)如圖1所示。橋殼5和支承軸2通過(guò)螺栓連接，同時(shí)橋殼法蘭還為連接板，安裝行車制動(dòng)器。橋殼和支承軸因較大的法蘭盤而使其重 量大、加工量大、因而加工成本高。橋殼鑄件在法蘭與圓截面的交接處，因?yàn)楸诤癫痪鶆?，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(guò)度處易形成鑄造缺陷，從而極大地影響橋殼的強(qiáng)度。使用過(guò)程中，有從該處斷裂的實(shí)例。受結(jié)構(gòu)及使用限制，鑄造缺陷無(wú)法從根本上解決，造成質(zhì)量不穩(wěn)定。 因此，根據(jù)零件的合理設(shè)計(jì)原則，對(duì)具

2、有橫截面尺寸突變或形狀復(fù)雜的構(gòu)件，應(yīng)設(shè)法改用簡(jiǎn)單的組合或焊接。1.輪邊減不速器2.支承軸3.制動(dòng)器4.制動(dòng)器連板5.橋殼6.主傳動(dòng)總成 2 焊接方案及工藝特點(diǎn)用焊接的方式把橋殼，支承軸，制動(dòng)器連接板2a、b同一類第一、第二方案；圖2c為第二類，以制動(dòng)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(dòng)器連接板 (a)第一方案 (b)第二方案 (c)第三方案 (d)第四方案 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(dòng)器連接板以角焊縫焊于橋殼上。該方案簡(jiǎn)化了我廠早期驅(qū)動(dòng)橋殼復(fù)雜 笨重的結(jié)構(gòu)

3、，使鑄鍛件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易澆鑄，易加工，成本低。軸、孔之間用緊配合定位，改善了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(jiǎn)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(guò)多流失，保證焊接質(zhì)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(dòng)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(shí)，制動(dòng)器連接板的體積小

4、，易加熱，便于裝配。但與此同時(shí)驅(qū)動(dòng)橋橋殼的精度取決于三個(gè)零件， 必然使累積誤差增大。要獲得同樣的精度，勢(shì)必要提高零件的加工精度。承載焊縫兩條，連接三個(gè)零件，加工復(fù)雜，成本高，受力狀況不好，承載能力減弱。對(duì)制動(dòng) 器連接板與橋之間的焊縫不利。 第四方案（圖2d）以支承軸為孔，橋殼為軸，U形焊縫連接，制動(dòng)盤以角焊縫焊于支承軸上。該方案具有第一方案的優(yōu)點(diǎn)，又無(wú)第三方案結(jié)構(gòu)和工藝上的弊病，是一咱較為理想的方案。由此可見(jiàn)，第一、第四種為優(yōu)選方案。 3 驅(qū)動(dòng)橋受力狀況與應(yīng)力分布驅(qū)動(dòng)橋受力狀況簡(jiǎn)圖及彎矩圖見(jiàn)圖3。由受力簡(jiǎn)圖呆以看出，從輪胎中心到安裝座與車架連接處，其合成應(yīng)力是逐步增大的。 所以，根據(jù)其受力特點(diǎn)

5、，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(cè)均為圓環(huán)截面，設(shè)左側(cè)為AA截面，右側(cè)面為BB截面。截面模數(shù)W=(D4-d4)/32D,因直徑D1=D2，d1WB，合成應(yīng)力=M/W，焊縫左右側(cè)WAWB，故AB。從圖3彎矩圖也可以撲看出其合成應(yīng)力AB。 由此可看出，截面模數(shù)隨著合成應(yīng)力的逐步增大而變小，其截面面積的變化與橋殼受力變化及合成應(yīng)力并不相符。強(qiáng)度負(fù)荷的薄弱環(huán)節(jié)之一，即危險(xiǎn)截面是橋殼B截 面。根據(jù)ZL50C裝載機(jī)具體數(shù)據(jù)，按裝載機(jī)以最大水增力鏟掘，翻斗受阻后，后輪離開(kāi)地面工況較惡劣，經(jīng)計(jì)算驅(qū)動(dòng)橋橋殼危險(xiǎn)截面B截面的合成應(yīng)力 為：A=182N/mm2。第四方案（圖2d）中，焊

6、縫左側(cè)為圓環(huán)截面，設(shè)左側(cè)面為AA截面，直徑D1，d1，截面模數(shù)W=(D4-d4)/32D。焊縫右側(cè)為圓環(huán)截面逐步過(guò)渡成橢圓形截面，橢圓形環(huán)截面呈放射形逐步增大，設(shè)右側(cè)面為BB截面，以圓環(huán)截央與左側(cè)比較，因直徑D1=D2，d1WB，合成應(yīng)力=M/W，焊縫左右側(cè)WAWB，故AB。從圖3彎矩圖也可以看出其合成應(yīng)力AB。 由此可以看出，其截面積的變化與橋殼受力變化及合成應(yīng)力的逐步增大，其截面積的變化與橋殼受力變化及合成應(yīng)力特點(diǎn)相符。強(qiáng)度負(fù)荷的薄弱環(huán)節(jié)為，由橋殼受力 變化及合成應(yīng)力特點(diǎn)相符。強(qiáng)度負(fù)荷的薄弱環(huán)節(jié)為，由橋殼移到鍛件支承軸截面AA上，用上面同樣工況和同樣數(shù)據(jù)計(jì)算得支承AA截面有合成應(yīng)力為 A=169.62N/mm2。與第一方案比較，同樣是危險(xiǎn)截面而其合成應(yīng)力卻較小，故安全系數(shù)大。