拖拉机零件变形的危害与预防措施信息化分析

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　　摘 要 拖拉机是一种结构比较复杂的机械，在其制造，安装以及使用过程中各零部件受力情况复杂，在多种应力作用下，基础零件的变形会对各部分总成间的精度产生较大影响。导致变形的因素较多，相较于传统的尺寸问题，解决的难度更高且周期更长。本文依托整机制造工艺过程，系统地阐述了尺寸变形问题产生的影响，结合案例的同时建立变形问题的系统分析思路，指导前期设计工作及使用过程中产生问题的解决。
　　关键词 拖拉机;零件变形;预防措施
　　前言
　　尺寸变形问题存在于整机制造的各个环节，不易发现。根据整机制造过程，梳理汇总各工艺环节尺寸变形问题案例。针对各个案例，以变形对尺寸配合的影响、变形零件的功能需求、变形问题的解决措施等方面，研究分析变形案例，形成措施的总结、前期设计的完善，从而指导前期设计工作及变形引发问题的解决。
　　1 零件的变形原因
　　拖拉机在生产、安装、工作过程中，由于受力而使零件的尺寸或形状发生变化的过程称变形。零件在加工过程中，会受到夹紧力，切削力，冲击力等外力，产生相应的弹性变形，当撤去外力时，这些弹性变形会随之恢复，导致零件的尺寸发生变化[1]。还有一种情况是零件内部产生的内应力，在铸造，焊接，淬火过程中产生，零件内部积累的弹性势能会使零件处于一种不稳定状态，在收到外力的情况下也会使零件更容易发生变形。在拖拉机工作过程中，许多零部件会在大载荷或高温度条件下持续工作，如PTO，曲轴等。
　　2 变形问题分析
　　针对各个案例，从尺寸匹配影响、功能需求、变形成因等维度分析，在保证功能需求的前提下，得到解决措施以及经验总结，从而指导问题的分析以及前期设计过程。变形因素从产品结构分析可能有连接方式、结构强度、设计干涉挤压等来源;从工艺过程分析则有运输、烘烤、焊接、工装等各个方面的影响。
　　3 案例介绍
　　案例1：在近期某机型生产启动阶段，发现侧面某零件安装于驾驶室框架后，零件侧面匹配点偏外0.75～1mm，而实际零件整体尺寸检查没有问题，并不偏外。经过分析，此零件设计内部有唇边，唇边为保证驾驶室门的密封性功能要求，需要与钣金件有一定干涉挤压，而正是由于该挤压力过大，导致此零件安装后变形偏外。该问题是一个较典型的零件变形影响尺寸匹配案例，此零件有整机密封及NVH保证的功能需求，而同时与后三角板零件或者侧围又有面差匹配要求。在此，我们可以借助FEA有限元分析进行模拟，此零件安装挤压后产生的局部应力经分析可达到14MPa.從材料、干涉量、厚度三个角度考虑，减小干涉必定影响功能性，不能采用;厚度减薄，既可以继续保证密封要求，也可以减弱挤压产生的应力。唇边减薄后，安装挤压力明显变小，经分析后为1.6 MPa，最终也通过该方案，在保证功能的前提下，解决了零件安装后偏外的问题。
　　案例2： 驱动桥壳是整机的核心承载件，它不仅承受整车的全部载荷，其上还装配连接有减速器、制动器等在拖拉机底盘上起着传递扭矩、制动和安装车轮等关键作用的重要部件，桥壳等零件刚度不足时，在较大载荷作用下将产生很大挠度，会导致无法承载、漏油、制动间隙改变、轴承失效等连带故障产生[2]，因此桥壳的刚度至关重要。试验在国家拖拉机质量监督检验中心进行，项目为桥壳垂直弯曲静刚度试验，额定桥荷：127.0kN;轮距：1860mm。桥壳在承受127.0kN的载荷时，每米轮距变形量为0.71mm，符合标准要求。
　　4 农用拖拉机的使用、保养和维护
　　4.1 正确使用拖拉机
　　为了延长拖拉机的使用寿命，提高农业生产的效率，农户在购置拖拉机后首先要进行相关的使用和技术培训。培训内容不能仅局限于机械设备的使用和操作，更要让农户们对拖拉机的基础知识有一个系统和全面的认识。例如，拖拉机的工作原理、使用性能和结构等。还要教会机手简单的调整、安装拖拉机的方法，教授机手排除常见故障以及保养和维修拖拉机的基本知识，让拖拉机时刻处于最佳的工作状态，避免老化。机器经常在超载、过热的条件下工作，必将增加机械基础件如车架、轮胎的负荷，引起零件的变形甚至断裂。所以在使用中，应严格执行操作规程，避免超负荷、超速运行。在坑洼较多路面行驶时，要尽量避免超载。遇陡坡时，要掌握车速，灵活选择挡位，缓行通过。
　　4.2 拖拉机的维护
　　（1）保持清洁。很多拖拉机在使用的过程中要么是在风吹雨淋的环境下，要么就是在尘土飞扬、高低不平，阳光暴晒的环境下。因此，拖拉机在使用的过程中和在车间安装时有很大的区别，特殊的工作环境决定了农机具在作业时要经受更多的腐蚀、磨损和振动。
　　（2）保持润滑。润滑具有良好的抗腐蚀和抗氧化作用，按照农业机械的使用说明定期给农机具添加合乎要求的润滑油和燃油，避免农机具由于温度过低或过高而影响拖拉机的正常散热，及时加入清洁用的软水，有效防止拖拉机表面的磨损、氧化和腐蚀。在日常使用的过程中，使用者应当严格按照拖拉机的维护原则，定期清理拖拉机的各个润滑系统，及时换油、加油。确保农机具的润滑油路畅通无阻。
　　5 结束语
　　本文以整机制造工艺流程为依托，研究拖拉机在制造，装配和使用过程中存在的由于零件变形导致的问题，同时从功能需求、变形成因、措施总结等角度系统探究零件变形问题。并结合拖拉机的工作实操要求探讨了如何预防零件变形。
　　参考文献
　　[1] 赵学文.机械零件变形成因分析及应对措施[J].职业，2013，（27）： 84-84.
　　[2] 隋景玉.影响冲焊桥壳承载能力的设计和制造若干因素之研究[D].济南：山东大学，2017.
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