尹富先/YIN Fu-xian

（江苏鼎晟液压有限公司，江苏 常州 225261）

日系挖掘机回转立轴（以下简称立轴）的主要结构一端是动力输入部分的渐开线外花键，另一端是动力输出部分的渐开线外齿轮，中间部分与双列调心圆柱滚子轴承的内圈相配，对整个立轴起支承作用，结构见图1。

图1 挖掘机回转立轴结构形状图

因为立轴在挖掘机的工作过程中承受巨大的冲击载荷，而且这种冲击载荷是频繁出现的，所以立轴与回转支承一样，发生断齿故障的概率比较大，经常需要对该零件进行更换。全国每年各品牌挖掘机立轴的维修备件市场非常可观。如用挖掘机主机厂生产的原装立轴来更换，价格很高，比如小松PC200-5型挖掘机的立轴，国产质量好的每件约1800元，而原装品价格每件高达1万元，还常常缺货。为了实现挖掘机立轴国产化，首先要对立轴进行测绘。由于日系挖掘机在我国的保有量大约占全国挖掘机保有量的60%以上，需求量较大，故以小松PC200-5型挖掘机的立轴为例进行阐述。

1 立轴渐开线花键的测绘

1.1 各主要工业国渐开线花键标准

我国的渐开线花键标准GB/T3478.1-1995采用的齿形角（或压力角）为30°、37.5°和45°三种，变位系数为0；英国的标准BS3550-1963规定渐开线花键齿形角为30°，变位系数为0；美国的标准ANSIB921-1970规定渐开线花键齿形角为30°、37.5°、45°三种，变位系数为0。上述几个制造业大国的直齿圆柱渐开线花键标准使用的齿形角基本一致，而日本的标准JISD2001-1959规定渐开线花键齿形角为20°，变位系数有+0.6、+0.633、+0.8、+0.9、+0.957多 种。 而日系品牌挖掘机立轴的渐开线花键结构参数正是使用这个标准，因此，比较特殊。……