拖拉機(jī)動(dòng)力輸出軸損壞原因分析與預(yù)防措施

楊永久

摘 要：動(dòng)力輸出軸是為拖拉機(jī)所牽引的農(nóng)機(jī)具提供動(dòng)力的裝置，闡述了拖拉機(jī)動(dòng)力輸出的主要結(jié)構(gòu)形式，對(duì)其主要損壞原因進(jìn)行了分析，提醒使用者注意預(yù)防，以提高動(dòng)力輸出軸的使用性能。

關(guān)鍵詞：拖拉機(jī)；動(dòng)力輸出軸；損壞原因；預(yù)防措施

中圖分類號(hào)：S219.07文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2018.07.059

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與技術(shù)的進(jìn)步，農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用也越來越廣泛，農(nóng)機(jī)作業(yè)項(xiàng)目不斷擴(kuò)大，拖拉機(jī)的使用性能得到充分的發(fā)揮。除能完成運(yùn)輸、耕耙地、播種作業(yè)項(xiàng)目外，還能配帶旋耕機(jī)、深松機(jī)、秸稈粉碎機(jī)，開展旋耕整地、深松整地和玉米秸稈還田作業(yè)。但在作業(yè)中常發(fā)生拖拉機(jī)動(dòng)力輸出軸損壞現(xiàn)象，應(yīng)做好預(yù)防工作。

1 動(dòng)力輸出軸的形式

按傳動(dòng)和操縱方式可分為非獨(dú)立式、半獨(dú)立式和獨(dú)立式三種。

（1）非獨(dú)立式動(dòng)力輸出軸。動(dòng)力輸出軸的傳動(dòng)和操縱完全依賴于傳動(dòng)系的操縱，叫非獨(dú)立式動(dòng)力輸出軸。其主要特點(diǎn)是，動(dòng)力輸出軸的傳動(dòng)與分離，直接受離合器控制。這種形式結(jié)構(gòu)簡單，但拖拉機(jī)起步負(fù)荷大。目前國產(chǎn)小型拖拉機(jī)大都采用此種形式。如東方紅-802型拖拉機(jī)動(dòng)力輸出軸屬于非獨(dú)立式動(dòng)力輸出軸。

（2）半獨(dú)立式動(dòng)力輸出軸。動(dòng)力輸出軸的傳動(dòng)或分離由雙作用離合器的副離合器來控制。只有當(dāng)副離合器分離時(shí)，動(dòng)力輸出軸才停止轉(zhuǎn)動(dòng)。而主離合器分離時(shí)，僅使拖拉機(jī)停車，動(dòng)力輸出軸仍可繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。這種形式的動(dòng)力輸出軸，起步負(fù)荷可相對(duì)減少，操縱方便，應(yīng)用較廣。如豐收180-3型拖拉機(jī)前端裝配的動(dòng)力輸出軸即為半獨(dú)立式動(dòng)力輸出軸。

（3）獨(dú)立式動(dòng)力輸出軸。獨(dú)立式動(dòng)力輸出軸的傳動(dòng)和操縱均與主離合器無關(guān)，而是用單獨(dú)的機(jī)構(gòu)來操縱副離合器的接合和分離，以控制動(dòng)力輸出軸的工作。因此，它能滿足不同作業(yè)的使用要求。但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，國產(chǎn)拖拉機(jī)很少采用。如約翰迪爾6003系列拖拉機(jī)采用的是獨(dú)立式雙速動(dòng)力輸出軸。

2 幾種拖拉機(jī)動(dòng)力輸出軸特點(diǎn)

（1）東方紅-802型拖拉機(jī)動(dòng)力輸出軸，屬于受主離合器操縱的非獨(dú)立式動(dòng)力輸出軸。在變速箱倒擋軸尾部固定著爪式聯(lián)軸節(jié)，動(dòng)力輸出軸前端軸承即裝在聯(lián)軸節(jié)的鏜孔內(nèi)。動(dòng)力輸出軸后軸承通過軸承座裝在后殼體后壁孔內(nèi)。軸的中部花鍵槽上有可移動(dòng)的聯(lián)軸節(jié)滑套，滑套通過前端面之爪與聯(lián)軸節(jié)之槽的嚙合，可將動(dòng)力輸出軸與倒擋軸連接起來?；着c軸間用定位銷定位，以防其自動(dòng)脫開或接合。手柄通過桿件由撥叉撥動(dòng)滑套。接合或分離動(dòng)力輸出軸時(shí)，必須徹底分離主離合器。

（2）約翰迪爾-650型拖拉機(jī)動(dòng)力輸出軸，屬于受雙作用離合器操縱的半獨(dú)立式動(dòng)力輸出軸。主動(dòng)軸由雙作用離合器的副離合器通過齒輪驅(qū)動(dòng)，其末端有外齒輪。動(dòng)力輸出軸花鍵部分有離合齒套，其前端制有內(nèi)齒與外齒輪相對(duì)應(yīng)，它由操縱手柄通過立軸、撥叉所操縱。撥叉由定位銷定位。齒套前移或后退可使兩軸接合或分離。操作時(shí)，應(yīng)先將動(dòng)力輸出離合器分離，然后再扳動(dòng)操縱手柄，屬于受雙作用離合器操縱的半獨(dú)立式動(dòng)力輸出軸。

3 動(dòng)力輸出軸損壞情況分析

（1）在拖拉機(jī)驅(qū)動(dòng)農(nóng)機(jī)具作業(yè)起步過程中，常出現(xiàn)動(dòng)力輸出軸扭壞的現(xiàn)象。這是由于發(fā)動(dòng)機(jī)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，拖拉機(jī)動(dòng)力輸出軸離合器的突然接合（接合過程為0.6 s），在傳動(dòng)系統(tǒng)中會(huì)造成很大的起動(dòng)扭矩，這時(shí)起動(dòng)扭矩可達(dá)平均工作扭矩的4～6.5倍（而在同樣工況下，將動(dòng)力輸出軸離合器的接合時(shí)間延長到3 s，則起動(dòng)扭矩為平均工作扭矩的2.2～3倍）。這樣大的起動(dòng)扭矩必然會(huì)造成動(dòng)力輸出軸的損壞。

（2）動(dòng)力輸出軸在旋耕作業(yè)時(shí)，不僅承受扭矩，而且由于它與旋耕機(jī)萬向傳動(dòng)軸在工作中經(jīng)常有夾角，尤其是在地頭轉(zhuǎn)彎時(shí)夾角越小，動(dòng)力輸出軸受到徑向力和軸向力的共同作用越大，引起軸端雙列軸承的早期損壞，致使軸的工作狀況變壞，進(jìn)而導(dǎo)致動(dòng)力輸出軸折斷。

有的旋耕機(jī)專門設(shè)計(jì)了一個(gè)保護(hù)裝置，以減小動(dòng)力輸出軸所承受的徑向力和軸向力，效果較為明顯。但在旋耕機(jī)作業(yè)中動(dòng)力輸出軸扭曲變形和折斷現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。一般是先發(fā)生扭曲，然后在定位銷孔處引起折斷，也有已發(fā)現(xiàn)變形而尚未折斷的情況。

（3）在為拖拉機(jī)選配農(nóng)機(jī)具時(shí)，沒有考慮動(dòng)力輸出軸允許輸出的功率的大小，造成“小馬拉大車”，使拖拉機(jī)超負(fù)荷工作，發(fā)動(dòng)機(jī)冒黑煙，轉(zhuǎn)速降低，離合器打滑，甚至扭壞動(dòng)力輸出軸。

4 動(dòng)力輸出軸損壞的預(yù)防措施

（1）為防止啟動(dòng)過程中的超載現(xiàn)象，駕駛員在接合動(dòng)力輸出軸離合器時(shí)，起步要慢，禁止突然接合動(dòng)力輸出軸離合器。避免在旋耕機(jī)耕作狀態(tài)和聯(lián)合收割機(jī)滾筒堵塞的情況下，突然接合動(dòng)力輸出軸離合器。防止啟動(dòng)和工作過程中傳動(dòng)系統(tǒng)過載的根本辦法是在萬向節(jié)傳動(dòng)軸中安裝安全離合器。超載時(shí)，安全離合器自動(dòng)打滑，從而保護(hù)了動(dòng)力輸出軸或農(nóng)具工作部件不受損壞。

（2）在選擇配套農(nóng)機(jī)具時(shí)，要注意動(dòng)力輸出軸允許輸出的功率不得超過發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率的80%，否則拖拉機(jī)將超負(fù)荷工作。非獨(dú)立式動(dòng)力輸出軸只能使機(jī)具的起步與農(nóng)機(jī)具工作部分的起步同時(shí)進(jìn)行。這樣，在開始工作時(shí)，拖拉機(jī)要同時(shí)克服機(jī)組起步和農(nóng)機(jī)具開始運(yùn)轉(zhuǎn)的慣性力。要注意農(nóng)具驅(qū)動(dòng)裝置參數(shù)與拖拉機(jī)動(dòng)力輸出裝置參數(shù)的匹配，即農(nóng)具被驅(qū)動(dòng)部件的轉(zhuǎn)速、帶輪直徑、花鍵規(guī)格、離地高度以及旋轉(zhuǎn)方向等應(yīng)與拖拉機(jī)動(dòng)力輸出裝置相適應(yīng)。