延长推土机变速箱密封环使用寿命的研究

摘要

推土机变速箱是推土机传动系统的核心部件，我国自1979年从国外引入技术以来，经过30年的发展已可完全实现国产化，但国产变速箱质量稳定性与国外尚有一些差距，尤其是早期故障一直存在。经过拆解，变速箱早期常发故障大多是由密封环异常磨损引起的，国产密封环的质量稳定性达不到国际先进的标准。本文拆解了出现早期故障的变速箱，分析异常磨损密封环的化学成分和物理性能，找出密封环异常磨损原因，通过改善密封环配合件表面质量和密封环设计张力解决了密封环异常磨损问题。
　　研究了密封环的工作原理，分析了密封环的受力情况，密封环在变速箱工作时受到液压油给的径向力、转动时的轴向力和自身的张力，与闭锁离合器密封环槽、轴承座端面发生摩擦。密封环与配合件的表面质量、密封环自身的张力大小是引起异常磨损的关键性因素。密封环、轴承座端面因结构简单易加工，可以达到图纸要求的Ra0.4的表面粗糙度值，闭锁离合器密封环槽因凹面深而狭窄加工困难，很难达到Ra0.4的表面粗糙度值，是产生密封环异常磨损的重要原因之一。密封环开口间隙大且不稳定，在17mm-21mm之间浮动，相应的自身张力过大，容易造成抱死，是产生密封环异常磨损的另一个重要原因。
　　研究了密封环槽表面质量研磨工艺，传统的密封环槽表面质量加工是靠精车来完成，只能达到Ra1.6的表面粗糙度值，无法提高表质量至Ra0.4，达不到图纸要求，且传统加工工艺对刀具的安装和进刀量要求很高，容易产生废品。研磨是提高表面质量的有效手段，根据成本和性能要求，选择了球墨铸铁作为研磨工具材质，选择了W14的氧化铝作为磨料，配置了研磨膏和稀释剂，利用50-70r/min的车床转速进行加工，最终得到了Ra0.4的密封环槽表面质量。
　　研究了密封环自由状态时开口间隙和工作闭合时张力对密封环磨损的影响，改善了张力测量方法，得出了张力数值跟密封环的自由状态开口间隙数值存在线性关系:张力≈1.75*开口间隙。修改了密封环图纸技术要求，在自由状态时开口间隙约为14-15mm，闭合状态时张力约为24.5-26.5N。重新制作了热处理定型工装，原来的热处理定型是密封环绕在工装外部，由塞块固定开口尺寸，在热处理过程中容易产生外扩变形。新的热处理定型是密封环套在工装内部，由塞块固定开口尺寸，在热处理过程中不会发生外扩变形，保证了开口间隙在14-15mm左右，从而控制了密封张力大小。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 推土机变速箱密封环简介

1．2 密封环的国内外对比

1．3 研究课题的目的及意义

1．4 本文的研究内容和方法

第2章 密封环早期异常磨损原因分析

2．1 密封环磨损机理分析

2．2 探究磨损原因分析方法

2．3 密封环磨损原因实验分析

2．4 本章小结

第3章 密封环槽表面粗糙度对磨损的影响分析

3．1 密封环槽表面粗糙度对密封环使用寿命的影响

3．2 加工工艺对表面粗糙度的影响

3．3 本章小结

第4章 推土机变速箱密封环槽研磨工艺研究

4．1 研磨工具、材料准备

4．2 研磨工艺参数研究

4．3 研磨效果研究

4．4 本章小结

第5章 密封环开口间隙和闭合张力的分析

5．1 密封环开口间隙分析

5．2 密封环闭合张力分析

5．3 传统的退火定型工艺

5．4 新的退火定型工装

5．5 本章小结

第6章 结论

参考文献

攻读硕士学位期间所取得的研究成果

致谢