拖拉机动力输出轴损坏原因分析与预防措施

杨永久

摘 要：动力输出轴是为拖拉机所牵引的农机具提供动力的装置，阐述了拖拉机动力输出的主要结构形式，对其主要损坏原因进行了分析，提醒使用者注意预防，以提高动力输出轴的使用性能。

关键词：拖拉机；动力输出轴；损坏原因；预防措施

中图分类号：S219.07文献标识码：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2018.07.059

随着经济的发展与技术的进步，农业机械设备的应用也越来越广泛，农机作业项目不断扩大，拖拉机的使用性能得到充分的发挥。除能完成运输、耕耙地、播种作业项目外，还能配带旋耕机、深松机、秸秆粉碎机，开展旋耕整地、深松整地和玉米秸秆还田作业。但在作业中常发生拖拉机动力输出轴损坏现象，应做好预防工作。

1 动力输出轴的形式

按传动和操纵方式可分为非独立式、半独立式和独立式三种。

（1）非独立式动力输出轴。动力输出轴的传动和操纵完全依赖于传动系的操纵，叫非独立式动力输出轴。其主要特点是，动力输出轴的传动与分离，直接受离合器控制。这种形式结构简单，但拖拉机起步负荷大。目前国产小型拖拉机大都采用此种形式。如东方红-802型拖拉机动力输出轴属于非独立式动力输出轴。

（2）半独立式动力输出轴。动力输出轴的传动或分离由双作用离合器的副离合器来控制。只有当副离合器分离时，动力输出轴才停止转动。而主离合器分离时，仅使拖拉机停车，动力输出轴仍可继续转动。这种形式的动力输出轴，起步负荷可相对减少，操纵方便，应用较广。如丰收180-3型拖拉机前端装配的动力输出轴即为半独立式动力输出轴。

（3）独立式动力输出轴。独立式动力输出轴的传动和操纵均与主离合器无关，而是用单独的机构来操纵副离合器的接合和分离，以控制动力输出轴的工作。因此，它能满足不同作业的使用要求。但其结构复杂，国产拖拉机很少采用。如约翰迪尔6003系列拖拉机采用的是独立式双速动力输出轴。

2 几种拖拉机动力输出轴特点

（1）东方红-802型拖拉机动力输出轴，属于受主离合器操纵的非独立式动力输出轴。在变速箱倒挡轴尾部固定着爪式联轴节，动力输出轴前端轴承即装在联轴节的镗孔内。动力输出轴后轴承通过轴承座装在后壳体后壁孔内。轴的中部花键槽上有可移动的联轴节滑套，滑套通过前端面之爪与联轴节之槽的啮合，可将动力输出轴与倒挡轴连接起来。滑套与轴间用定位销定位，以防其自动脱开或接合。手柄通过杆件由拨叉拨动滑套。接合或分离动力输出轴时，必须彻底分离主离合器。

（2）约翰迪尔-650型拖拉机动力输出轴，属于受双作用离合器操纵的半独立式动力输出轴。主动轴由双作用离合器的副离合器通过齿轮驱动，其末端有外齿轮。动力输出轴花键部分有离合齿套，其前端制有内齿与外齿轮相对应，它由操纵手柄通过立轴、拨叉所操纵。拨叉由定位销定位。齿套前移或后退可使两轴接合或分离。操作时，应先将动力输出离合器分离，然后再扳动操纵手柄，属于受双作用离合器操纵的半独立式动力输出轴。

3 动力输出轴损坏情况分析

（1）在拖拉机驱动农机具作业起步过程中，常出现动力输出轴扭坏的现象。这是由于发动机在高速运转时，拖拉机动力输出轴离合器的突然接合（接合过程为0.6 s），在传动系统中会造成很大的起动扭矩，這时起动扭矩可达平均工作扭矩的4～6.5倍（而在同样工况下，将动力输出轴离合器的接合时间延长到3 s，则起动扭矩为平均工作扭矩的2.2～3倍）。这样大的起动扭矩必然会造成动力输出轴的损坏。

（2）动力输出轴在旋耕作业时，不仅承受扭矩，而且由于它与旋耕机万向传动轴在工作中经常有夹角，尤其是在地头转弯时夹角越小，动力输出轴受到径向力和轴向力的共同作用越大，引起轴端双列轴承的早期损坏，致使轴的工作状况变坏，进而导致动力输出轴折断。

有的旋耕机专门设计了一个保护装置，以减小动力输出轴所承受的径向力和轴向力，效果较为明显。但在旋耕机作业中动力输出轴扭曲变形和折断现象时有发生。一般是先发生扭曲，然后在定位销孔处引起折断，也有已发现变形而尚未折断的情况。

（3）在为拖拉机选配农机具时，没有考虑动力输出轴允许输出的功率的大小，造成“小马拉大车”，使拖拉机超负荷工作，发动机冒黑烟，转速降低，离合器打滑，甚至扭坏动力输出轴。

4 动力输出轴损坏的预防措施

（1）为防止启动过程中的超载现象，驾驶员在接合动力输出轴离合器时，起步要慢，禁止突然接合动力输出轴离合器。避免在旋耕机耕作状态和联合收割机滚筒堵塞的情况下，突然接合动力输出轴离合器。防止启动和工作过程中传动系统过载的根本办法是在万向节传动轴中安装安全离合器。超载时，安全离合器自动打滑，从而保护了动力输出轴或农具工作部件不受损坏。

（2）在选择配套农机具时，要注意动力输出轴允许输出的功率不得超过发动机额定功率的80%，否则拖拉机将超负荷工作。非独立式动力输出轴只能使机具的起步与农机具工作部分的起步同时进行。这样，在开始工作时，拖拉机要同时克服机组起步和农机具开始运转的惯性力。要注意农具驱动装置参数与拖拉机动力输出装置参数的匹配，即农具被驱动部件的转速、带轮直径、花键规格、离地高度以及旋转方向等应与拖拉机动力输出装置相适应。