高文輝

摘要：闡述了小四輪拖拉機(jī)轉(zhuǎn)向臂斷裂現(xiàn)象，分析了小四輪拖拉機(jī)轉(zhuǎn)向臂斷裂的成因，大體上與四項(xiàng)因素有關(guān)。針對這些成因，提出了相適應(yīng)的預(yù)防措施。

關(guān)鍵詞：小四輪拖拉機(jī)；轉(zhuǎn)向臂；斷裂現(xiàn)象；斷裂成因；預(yù)防措施

中圖分類號：S219.032.3文獻(xiàn)標(biāo)識碼：Adoi：10.14031/j.cnki.njwx.2016.04.025

小四輪拖拉機(jī)轉(zhuǎn)向臂斷裂是指轉(zhuǎn)向臂的大端處也就是轉(zhuǎn)向臂所承受負(fù)荷能力最薄弱的部位，長期在多種復(fù)雜技術(shù)環(huán)境下工作，不斷承受來自不同方向上的外力沖擊，使轉(zhuǎn)向臂的相關(guān)工作部件產(chǎn)生的摩擦、磨損不斷增大，加之在不斷拉伸、彎曲應(yīng)力作用下，相關(guān)工作部件持續(xù)承受交變載荷，使轉(zhuǎn)向臂屈服強(qiáng)度變小，最終導(dǎo)致轉(zhuǎn)向臂突然斷裂。這種事故的突發(fā)出現(xiàn)，并不是一時(shí)造成的，而是經(jīng)過長時(shí)間的日積月累疊加的結(jié)果。一旦出現(xiàn)這種事故，不是翻車就是撞車、掉溝或撞人，甚至出現(xiàn)機(jī)毀人亡的悲慘局面，造成巨大的經(jīng)濟(jì)和人身生命財(cái)產(chǎn)損失。樹立起安全生產(chǎn)的思想意識，只要使用者平時(shí)多留心、多注意，及時(shí)維護(hù)、保養(yǎng)和正確使用小四輪拖拉機(jī)，就可以減少或避免此類事故現(xiàn)象的發(fā)生。關(guān)鍵的問題是，使用者除了應(yīng)該掌握相關(guān)知識外，還應(yīng)在平時(shí)就明白是什么原因?qū)е铝宿D(zhuǎn)向臂的斷裂，掌握了有關(guān)的故障因素以后，使用者自身就能夠自覺地對自己的機(jī)車增加重視程度。那么，究竟小四輪拖拉機(jī)的轉(zhuǎn)向臂斷裂現(xiàn)象都與哪些因素有關(guān)聯(lián)呢？其主要因素除了轉(zhuǎn)向臂本身的技術(shù)缺陷外，另外還與外界因素有極大關(guān)系，必須進(jìn)行正確使用、維護(hù)和保養(yǎng)。

1轉(zhuǎn)向臂斷裂成因

1.1轉(zhuǎn)向臂本身有技術(shù)缺陷

小四輪拖拉機(jī)轉(zhuǎn)向臂斷裂的絕大多數(shù)都出現(xiàn)在大端，即轉(zhuǎn)向臂與轉(zhuǎn)向節(jié)軸配合端的鍵槽處，因?yàn)檫@一部分反復(fù)受到來自各個(gè)方向的外力沖擊，即轉(zhuǎn)向臂所承受負(fù)荷能力最薄弱的部位經(jīng)常受到外力的作用。工作時(shí)，當(dāng)轉(zhuǎn)向臂向左轉(zhuǎn)時(shí)，鍵槽右側(cè)部位推動鍵并帶動轉(zhuǎn)向節(jié)軸作逆時(shí)針轉(zhuǎn)動。此時(shí)，小四輪拖拉機(jī)轉(zhuǎn)向臂的主要負(fù)荷為鍵槽右側(cè)部位所承受的擠壓力，而鍵槽左側(cè)部位受力卻很小，也就是左區(qū)受負(fù)荷作用力很?。划?dāng)轉(zhuǎn)向臂向右轉(zhuǎn)向時(shí)，轉(zhuǎn)向臂鍵槽左側(cè)部位推動鍵并帶動轉(zhuǎn)向節(jié)軸做順時(shí)針轉(zhuǎn)動，這時(shí)轉(zhuǎn)向臂的工作負(fù)荷主要是鍵槽左側(cè)部位承受的擠壓力，而右側(cè)部位的負(fù)荷卻很小。由于小四輪拖拉機(jī)轉(zhuǎn)向臂所承受的負(fù)荷大多數(shù)加在鍵槽左側(cè)部位，這將使轉(zhuǎn)向臂鍵槽左側(cè)承受較大的拉伸力。由此可見，當(dāng)拖拉機(jī)左轉(zhuǎn)向時(shí)，小四輪拖拉機(jī)轉(zhuǎn)向臂的薄弱部位受力很小，轉(zhuǎn)向臂所承受的負(fù)荷較大；而右轉(zhuǎn)向時(shí)，小四輪拖拉機(jī)的轉(zhuǎn)向臂的薄弱部位承受的力較大，這時(shí)轉(zhuǎn)向臂所承受的負(fù)荷較小。所以就為小四輪拖拉機(jī)轉(zhuǎn)向臂的斷裂埋下了隱患。

1.2轉(zhuǎn)向臂與配合件配合不正常

小四輪拖拉機(jī)的轉(zhuǎn)向臂與配合件的配合關(guān)系主要包括：轉(zhuǎn)向臂與轉(zhuǎn)向節(jié)軸的配合；轉(zhuǎn)向臂與鍵的配合；轉(zhuǎn)向臂與緊固螺母的配合。

（1）轉(zhuǎn)向臂與轉(zhuǎn)向節(jié)軸配合不正確。①配合間隙過大。若配合間隙過大，在螺栓鎖緊過程中會使轉(zhuǎn)向臂大孔孔壁產(chǎn)生變形，轉(zhuǎn)向臂承受負(fù)荷能力最薄弱的部位承受較大的拉伸、彎曲應(yīng)力，使轉(zhuǎn)向臂的負(fù)載能力降低。②過盈配合。由于軸比孔大，大孔從豁口處撐開，在螺栓鎖緊后，也會對孔壁產(chǎn)生較大的拉伸應(yīng)力，使轉(zhuǎn)向臂承受負(fù)荷能力最薄弱部位的負(fù)載能力降低。

（2）轉(zhuǎn)向臂與鍵配合不正確。①配合間隙過大。當(dāng)在鍵槽寬度方向間隙過大時(shí)，容易產(chǎn)生滾鍵；當(dāng)在鍵槽深度方向間隙過大時(shí)，這個(gè)間隙出在轉(zhuǎn)向臂鍵槽內(nèi)，因減少了鍵槽壁的受壓工作面，使鍵槽壁承受負(fù)荷的能力降低，甚至損壞。②過盈配合。如果鍵的橫截面大于規(guī)定尺寸或鍵槽小于規(guī)定尺寸，就會出現(xiàn)過盈配合。當(dāng)在鍵槽寬度方向上成過盈配合時(shí)，鍵就會撐大鍵槽，使轉(zhuǎn)向臂承受負(fù)荷能力最薄弱的部位承受較大的拉伸力，以致?lián)纬隽鸭y；當(dāng)在鍵槽深度方向成過盈配合時(shí)，由于鍵的支撐作用，造成靠近鍵附近轉(zhuǎn)向節(jié)軸與大孔出現(xiàn)間隙，轉(zhuǎn)向臂承受負(fù)荷能力最薄弱的部位受鍵的擠壓而變形，使轉(zhuǎn)向臂的負(fù)荷能力降低，且鍵附近孔、軸間隙變大，容易發(fā)生滾鍵，損壞轉(zhuǎn)向臂。

（3）緊固螺栓扭矩不合適。①扭矩過大時(shí)，轉(zhuǎn)向臂承受負(fù)荷能力最薄弱的部位受到過分的預(yù)緊拉伸力，其結(jié)果和大孔與轉(zhuǎn)向節(jié)軸成過盈配合狀況時(shí)相同。②扭矩過小時(shí)，安裝狀態(tài)將受到破壞。由于螺栓松弛，拖拉機(jī)右轉(zhuǎn)向時(shí)轉(zhuǎn)向臂左端處受鍵的支撐，轉(zhuǎn)向臂承受負(fù)荷能力最薄弱的部位不僅要受到拉伸應(yīng)力，也受到向外側(cè)的彎曲應(yīng)力。螺栓越松弛，這個(gè)彎曲應(yīng)力就越大，轉(zhuǎn)向臂承受負(fù)荷能力最薄弱的部位所承受的負(fù)荷就越小。所以，保證固定螺栓的扭矩，對保證轉(zhuǎn)向臂的正常工作是非常重要的。

1.3工作負(fù)荷過大

小四輪拖拉機(jī)轉(zhuǎn)向臂負(fù)荷增大有很多原因，須根據(jù)具體情況進(jìn)行具體分析。一般情況下，主要有以下幾方面情況。

（1） 轉(zhuǎn)向節(jié)軸與前軸配合不正常，使轉(zhuǎn)向節(jié)軸的轉(zhuǎn)動阻力增大。①轉(zhuǎn)向節(jié)軸與襯套配合間隙過小。轉(zhuǎn)向節(jié)軸與襯套的使用間隙為0.02～0.085 mm，如小于這個(gè)間隙，則就會使軸在軸套內(nèi)的轉(zhuǎn)動阻力增加，致使工作負(fù)荷過大；②由于轉(zhuǎn)向節(jié)軸或襯套變形，致使出現(xiàn)較多的軸彎曲變形，進(jìn)而造成了局部間隙變小，而使轉(zhuǎn)動阻力增大，增加了工作負(fù)荷；③軸承或墊圈損壞，也會使轉(zhuǎn)動阻力增大，以致不能轉(zhuǎn)動，導(dǎo)致工作負(fù)荷增加；④相關(guān)機(jī)件的銹蝕會使轉(zhuǎn)向節(jié)軸與襯套孔表面摩擦阻力增加，而使轉(zhuǎn)動阻力增大，加大了工作負(fù)荷；⑤零件之間潤滑狀況不好，主要是指轉(zhuǎn)向節(jié)軸與襯套、軸承或墊圈等缺少潤滑劑，使?jié)櫥枇υ黾樱黾恿斯ぷ髫?fù)荷。

（2）輪胎氣壓不足，會增加輪胎的接地面積，增加了轉(zhuǎn)向阻力，導(dǎo)致工作阻力增加。

（3）調(diào)整不當(dāng)，前束過大，轉(zhuǎn)向拉桿接頭連接過松或過緊等，都是導(dǎo)致轉(zhuǎn)向阻力增大，增加了工作負(fù)荷。

（4）其它原因，在松軟的地面上行駛，在壟地或凹凸不平道路上行駛，轉(zhuǎn)向時(shí)導(dǎo)向輪側(cè)面壓力較大，轉(zhuǎn)向阻力增大，導(dǎo)致工作負(fù)荷過大。

1.4行車方法不當(dāng)

在現(xiàn)實(shí)中，其實(shí)有相當(dāng)一部分人并不具備多少使用知識，對自己的機(jī)車只知道使用，而輕視保養(yǎng)和維護(hù)，甚至是有的駕駛?cè)藛T不但不認(rèn)真的按隨車使用說明書進(jìn)行操作、維護(hù)、保養(yǎng)，而且過度使用，壞了就換件、換總成，結(jié)果是既浪費(fèi)時(shí)間，耽誤掙錢，又增加了費(fèi)用，使經(jīng)濟(jì)性和動力性都有所下降。這些不當(dāng)?shù)男熊嚪椒ㄍǔＳ邢铝斜憩F(xiàn)：

（1）拖拉機(jī)急轉(zhuǎn)向。拖拉機(jī)轉(zhuǎn)向時(shí)，其行進(jìn)的慣性力，通過導(dǎo)向輪的側(cè)面?zhèn)鹘o地面，地面對導(dǎo)向輪的反作用力再通過轉(zhuǎn)向節(jié)軸反傳給轉(zhuǎn)向臂，并使之轉(zhuǎn)動。由于轉(zhuǎn)向臂的轉(zhuǎn)動受到轉(zhuǎn)向器的牽制，此時(shí)轉(zhuǎn)向臂將承受著由地面反傳過來的作用力，這時(shí)最容易造成轉(zhuǎn)向臂的損壞。

（2）經(jīng)常性的急轉(zhuǎn)彎。轉(zhuǎn)向越急，負(fù)荷越大，急轉(zhuǎn)向的次數(shù)越多，轉(zhuǎn)向臂所承受的負(fù)荷就越大。因此，經(jīng)常性的進(jìn)行急轉(zhuǎn)彎行駛，也是容易使轉(zhuǎn)向臂斷裂的一個(gè)重要因素。

（3）停車時(shí)轉(zhuǎn)向。在行車過程中，由于速度很快，來不及轉(zhuǎn)向，而是將車先停下來，再轉(zhuǎn)動方向盤，轉(zhuǎn)動導(dǎo)向輪后再行車，這在一般情況下是許可的，但有的時(shí)候?qū)蜉喌霓D(zhuǎn)向阻力很大，最容易因轉(zhuǎn)向阻力過大而損壞轉(zhuǎn)向臂。

2預(yù)防措施

（1）有關(guān)技術(shù)人員在對轉(zhuǎn)向臂進(jìn)行安裝時(shí)，首先要認(rèn)真并且嚴(yán)格地檢查是否有裂紋或者有無可以引起其斷裂的隱患，不合格的決不可以進(jìn)行安裝。

（2）在對轉(zhuǎn)向臂進(jìn)行安裝時(shí)，要按照技術(shù)要求標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行正確裝配，其技術(shù)要求標(biāo)準(zhǔn)為：轉(zhuǎn)向臂大孔與轉(zhuǎn)向節(jié)軸的配合間隙應(yīng)為0.025～0.069 mm（未上緊固螺栓時(shí)）。鍵與轉(zhuǎn)向臂鍵槽的配合間隙應(yīng)為：鍵槽的寬度方向?yàn)?～0.09 mm；鍵槽的深度方向?yàn)?～0.23 mm。轉(zhuǎn)向臂與轉(zhuǎn)向拉桿的連接要防止過松或過緊，在保證靈活轉(zhuǎn)動的情況下，間隙小些為好。每個(gè)班次要檢查轉(zhuǎn)向臂緊固螺栓是否有松脫，螺栓的緊固扭矩為3～5 kg/m。

（3）必須嚴(yán)格按照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)配合關(guān)系進(jìn)行裝配，對不符合規(guī)定的零件予以修理或者進(jìn)行必要的更換。

（4）必須進(jìn)行經(jīng)常性地技術(shù)檢查，并要及時(shí)對導(dǎo)向輪的前束進(jìn)行認(rèn)真地調(diào)整，使導(dǎo)向輪的前束經(jīng)常保持在6～12 mm。

（5）必須進(jìn)行定期檢查轉(zhuǎn)向節(jié)軸在襯套內(nèi)轉(zhuǎn)動是否靈活，推力軸承或墊圈的技術(shù)狀態(tài)情況是否正常。

（6）必須及時(shí)對轉(zhuǎn)向臂各潤滑部位進(jìn)行潤滑，有效防止?jié)櫥课桓赡顟B(tài)的出現(xiàn)。

（7）必須及時(shí)防止轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的各個(gè)接合部位出現(xiàn)銹蝕。

（8）拖拉機(jī)在一般運(yùn)輸作業(yè)時(shí)，行車的方向應(yīng)該盡量減少過急轉(zhuǎn)向和停車打“死舵”。如果需要停車打舵時(shí)，要看導(dǎo)向輪是否處在轉(zhuǎn)動阻力較小的地方。否則，絕不可以輕易急轉(zhuǎn)向或停車打死舵。

（9）拖拉機(jī)重負(fù)荷運(yùn)輸作業(yè)時(shí)，行車速度又較高，需要?jiǎng)x車時(shí)，要盡量使導(dǎo)向輪的側(cè)面處于與機(jī)車組縱向平行的位置，防止因機(jī)車的高速慣性力出現(xiàn)翻車事故。

（10）拖拉機(jī)下坡行駛時(shí)，機(jī)車組的慣性力較大，應(yīng)盡量減少轉(zhuǎn)向次數(shù)，轉(zhuǎn)向時(shí)要減速、慢行。

（11）拖拉機(jī)在田間壟地作業(yè)時(shí)，行車方向應(yīng)盡力與壟溝平行或垂直，以減少壟臺對導(dǎo)向輪的側(cè)向壓力。

（12）駕駛拖拉機(jī)時(shí)應(yīng)盡量控制或減少右轉(zhuǎn)向，使轉(zhuǎn)向臂的工作負(fù)荷維持在允許的范圍之內(nèi)，這樣就可避免轉(zhuǎn)向臂斷裂現(xiàn)象的出現(xiàn)。