某型压路机钢轮行走马达螺栓断裂原因及改进措施

郑兆华　王翠艳

（徐工集团工程机械股份有限公司道路机械分公司）

1　故障现象

同一批次6台某型压路机，在分别工作21h、32h、24h、13h、12h和51h后，出现行走马达与钢轮驱动板之间连接螺栓脱落及断裂故障，造成行走马达内螺纹损坏，导致必须更换新的行走马达，由此带来一定经济损失。

2　行走马达传动原理

该型压路机行走马达的左侧固定在支撑板上，该支撑板固定在车架上，不旋转，行走马达右侧驱动盘通过螺栓连接在钢轮驱动板上，驱动板通过减振器与钢轮连接。行走马达右侧驱动盘旋转时，通过驱动板带动钢轮旋转，以实现压路机的行走功能。某型号压路机行走马达安装位置如图1所示。

3　故障原因分析

（1）分析骨架油封

拆检行走马达，发现其驱动盘、壳体端面及钢轮驱动板的安装面之间有润滑脂，还发现安装在行走马达壳体与驱动盘之问的骨架油封高出行走马达的安装面，如图2所示。

分析认为，行走马达驱动盘与壳休端面问有相对转动，需加注脂润滑。但是该润滑脂可流动到行走马达驱动盘的安装面上，造成该安装面上有润滑脂，导致行走马达驱动盘与钢轮驱动板之间的摩擦力减小。

骨架油封高出行走马达驱动盘安装面，将行走马达驱动盘架空在骨架油封上。螺栓紧固后，钢轮驱动板下陷接触到行走马达驱动盘的内侧，造成骨架油封表面出现环状磨损。如图3所示。此问题可造成骨架油封变形、漏油，使行走马达驱动盘与钢轮驱动板之间存在间隙，导致传递扭矩减小。

（2）分析螺栓扭矩

螺栓拧紧力矩形成的轴向力使行走马达驱动盘与钢轮驱动板形成摩擦力，该摩擦力使行走马达输出的力矩产生驱动力矩，为此我们对行走马达连接螺栓的强度进行分析。经查，生产厂家要求行走马达驱动板和行走马达之间的连接螺栓规格为M16×35、螺栓等级为10.9级，数量为7个，拧紧力矩为295 N •m，但是该机使用螺栓为8.8级，不能满足设计要求。

结合面为干燥表面时，其摩擦系数为0.1;结合面为油润表面时，其摩擦系数为0.06。假设行走马达驱动盘表面存在润滑脂泄漏问题，摩擦面摩擦系数取0.06，计算行走马达驱动盘与钢轮驱动板使用上述螺栓紧固，可传递的扭矩只有2536N·m。

行走马达可提供的Z大扭矩为3446N·m，显然8.8级螺栓预紧力产生的摩擦力矩（2536N·m）小于行走马达所提供的Z大扭矩，因此在极限工况下行走马达驱动盘与安装面之间容易出现螺栓松动、打滑，导致螺栓断裂。

若行走马达驱动盘的安装面上无油，按干燥表面摩擦系数取0.1，采用10.9级螺栓，则行走马达驱动盘与钢轮驱动板使用上述螺栓可传递的扭矩为4226N·m，大于行走马达所提供的Z大扭矩，可满足使用要求。

4　改进措施

根据上述分析，我们决定采取以下5项改进措施：一是装配行走马达时，清除其安装面上的油脂。二是增大螺栓强度等级至马达能承受的Z大等级10.9级，增大螺栓拧紧力矩，提高预紧力。三是螺栓装配时使用螺纹紧固胶，螺栓拧紧后，紧固胶硬化，可以防止螺栓松动。一四是改进马达驱动盘骨架油封安装槽深度，防止骨架油封与钢轮驱动板产生接触。五是增加安装止口，用于承受周向剪切力，避免螺栓因剪切力过大而断裂。该型压路机实施上述改进措施后，再未出现行走马达螺栓断裂现象。

（来源：工程机械与维修）