松土器悬挂在推土机或平地机尾部，推土机或平地机可根据施工需要，在行进过程中，将松土器的松土齿下压插入作业面，进行松土作业，耙裂冻土、岩层或坚硬的路面。松土器工作条件恶劣，作业过程中其松土齿和齿套承受很大的拉力。

1.存在问题

一台某型号推土机在松土作业过程中，其松土器齿套发生开裂故障，开裂部位在齿套底部后侧，齿套开裂后，维修人员采用焊接方法进行加固，仍然未能遏制裂纹的扩展，结果导致松土器无法使用。

2.原因分析

该推土机松土器松土齿与齿套之间具有较大的间隙，造成松土齿齿杆在齿套内出现摆动，摆动角度为β。松土器松土时，齿杆与齿套分别在区域1 和区域2 接触。松土器处于工作状态时，其底座距离接触区域2 较远，依力矩平衡原理，使区域2承受的载荷较大，而区域2仅有5mm的接触面，可视为为线接触，具有明显的应力集中问题。

为了解决区域2容易产生开裂故障，我们对其应力进行分析。该应力计算方法有2种，一种是用赫兹接触公式计算，另一种是用有限元软件模拟分析。我们观察齿套裂纹较长，说明齿套损坏主要是深层应力，该裂纹形状不适合使用赫兹接触公式计算接触应力，只能使用有限元软件模拟分析。

模拟分析时采用松土器位于较大入土深度工况，且作业中突然撞击石块，为此选取冲击系数为2，在该工况下模拟分析齿套的应力分布。从分析结果可以看出，齿套接触区域2 附近的局部应力达到1063.7MPa，已高出材料的强度上限，该分析结果与实际开裂位置相符合，说明有限元软件模拟分析基本符合实际工况。