小四轮拖拉机转向臂断裂主要发生在转向臂的大端,也就是转向臂承受负荷最薄弱的部位。这种断裂通常是由于长期在复杂工作环境下,承受来自不同方向的外力冲击,导致相关工作部件产生摩擦、磨损增大,加之不断承受交变载荷,使转向臂屈服强度降低,最终导致断裂。这种事故一旦发生,可能会导致翻车、撞车、掉沟或撞人,甚至造成机毁人亡的严重后果,带来巨大的经济和人身财产损失。为了避免此类事故,使用者需要掌握相关知识,了解导致转向臂断裂的原因,并及时进行维护、保养和正确使用。
转向臂断裂成因
1.1 转向臂本身有技术缺陷
小四轮拖拉机转向臂断裂通常发生在大端,即转向臂与转向节轴配合的键槽处。这一部位反复受到外力冲击,是转向臂承受负荷最薄弱的部位。当转向臂向左转时,键槽右侧部位推动键并带动转向节轴作逆时针转动,此时键槽右侧承受较大的挤压力,而左侧受力较小;当转向臂向右转时,键槽左侧推动键并带动转向节轴作顺时针转动,此时键槽左侧承受较大的挤压力,而右侧受力较小。由于转向臂在左转时主要负荷加在键槽右侧,右转时则加在键槽左侧,这种交替的受力状态为转向臂断裂埋下了隐患。
1.2 转向臂与配合件配合不正常
转向臂与配合件的配合包括转向臂与转向节轴、键以及紧固螺母的配合。
1.转向臂与转向节轴配合不正确:
配合间隙过大:螺栓锁紧时会使转向臂大孔孔壁产生变形,导致转向臂承受较大的拉伸和弯曲应力,降低其负载能力。
过盈配合:轴比孔大,螺栓锁紧后会撑大孔壁,导致转向臂承受较大的拉伸应力,降低薄弱部位的负载能力。
2.转向臂与键配合不正确:
配合间隙过大:键槽宽度或深度方向间隙过大时,会减少键槽壁的受压工作面,降低其承受负荷的能力。
过盈配合:键的横截面过大或键槽过小,会撑大键槽,导致转向臂承受较大的拉伸力,甚至撑出裂纹。
3.紧固螺栓扭矩不合适:
扭矩过大:转向臂承受过分的预紧拉伸力,导致其薄弱部位承受过大负荷。
扭矩过小:螺栓松弛会导致转向臂承受额外的弯曲应力,降低其负载能力。
1.3 工作负荷过大
转向臂负荷增大通常由以下原因造成:
1.转向节轴与前轴配合不正常:
转向节轴与衬套配合间隙过小或衬套变形,会增加转动阻力。
轴承或垫圈损坏会导致转动阻力增大,甚至无法转动。
相关机件锈蚀或润滑不良,也会增加摩擦阻力。
2.轮胎气压不足:轮胎接地面积增加,导致转向阻力增大。
3.调整不当:前束过大、转向拉杆接头连接过松或过紧,都会增加转向阻力。
4.其他原因:在松软地面、垄地或凹凸不平道路上行驶,转向时导向轮侧面压力增大,导致转向阻力增加。
1.4 行车方法不当
一些不当的行车方法也会导致转向臂断裂:
1.急转向:转向时,地面的反作用力通过转向节轴传给转向臂,急转向会使转向臂承受更大的负荷,容易导致损坏。
2.经常性急转弯:转向越急,负荷越大。频繁急转弯会显著增加转向臂的负荷,增加断裂风险。