汽車主減速器常見故障的分析與研究

賈西亞 關(guān)同立

摘 要：本文對汽車主減速器常見故障進(jìn)行了分類，并結(jié)合產(chǎn)品特點對其產(chǎn)生機理進(jìn)行了分類研究。

關(guān)鍵詞：主減速器；齒輪；損壞；斷裂；發(fā)熱；異響；漏油

0 引言

汽車對人們的生活和工作起著越來越重要的作用，但人們對汽車舒適性和通過性要求也越來越高。汽車主減速器是汽車底盤系統(tǒng)中核心零部件，傳遞汽車傳動軸輸入的扭矩，降低轉(zhuǎn)速增大扭矩，實現(xiàn)轉(zhuǎn)速差，保證汽車輪胎實現(xiàn)轉(zhuǎn)彎或差速功能，對汽車底盤行駛系統(tǒng)的操控性和通過性有著至關(guān)重要的意義。但隨著人們對車輛四驅(qū)功能使用頻次的增加，主減速器的利用率也在提高，其故障率也不斷增加。為了較好地解決主減速器常見故障，結(jié)合產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點，本文對汽車主減速器常見故障進(jìn)行了分析、研究，并提出了預(yù)防措施。

1 主減速器的基本結(jié)構(gòu)

主減速器作為汽車傳動系統(tǒng)重要零部件，其基本結(jié)構(gòu)包括差速器、齒輪組、軸承組、油封組、轉(zhuǎn)動力矩調(diào)整機構(gòu)等關(guān)鍵組件。

2 常見故障分類

主減速器將輸入轉(zhuǎn)矩首先通過主動錐齒輪傳遞給從動錐齒輪，實現(xiàn)減速增扭的作用，再經(jīng)過差速器將動力合理分配給左、右半軸，最后傳到車輪，產(chǎn)生驅(qū)動力。其在傳遞力矩過程中既要實現(xiàn)系統(tǒng)功能，又要保證一定的NVH性能，以保證人們既感受到汽車操控性能，又感受到汽車良好的舒適性。汽車主減速器在工作過程中可能產(chǎn)生的常見故障有四類：損壞、噪音、過熱和漏油。

3 故障產(chǎn)生機理分析及預(yù)防

3.1主減速器損壞 主減速器損壞對汽車底盤系統(tǒng)來說非常不利，會造成顧客抱怨，而且檢修非常困難，一般檢修都是更換主減零部件，重新匹配。因維修設(shè)備及工人操作手法等因素限制，減速器的性能很難達(dá)到出廠時匹配性能。主減速器損壞主要包括：齒輪損壞、軸承損壞、振動變大等幾種形式。

3.1.1 齒輪損壞。齒輪損壞的形式有很多種，主要表現(xiàn)形式包括燒結(jié)、打齒、磨損、變形等。①主從動軸齒輪之間間隙調(diào)整不當(dāng)，導(dǎo)致齒輪之間過度摩擦，產(chǎn)生大量熱量，最終齒輪燒結(jié)。②齒輪在設(shè)計之初沒有進(jìn)行充分強度校核，或者驗證不夠充分，導(dǎo)致齒輪齒面強度很低，造成齒輪打齒現(xiàn)象。③主減齒輪在進(jìn)行裝配時齒輪預(yù)緊力調(diào)整不當(dāng)，導(dǎo)致齒輪接觸不均勻，產(chǎn)生早起磨損。④主減裝配過程中，齒輪嚙合印痕調(diào)整不合理，導(dǎo)致齒輪局部受力偏大，使齒輪產(chǎn)生變形或磨損嚴(yán)重。

3.1.2 軸承損壞。主減速器軸承多采用錐軸承，其損壞形式包括：過熱、變形、磨損、劃傷等，對主減性能具有非常關(guān)鍵的作用，甚至影響汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性、底盤行駛系統(tǒng)的穩(wěn)定性和舒適性。①主減預(yù)緊力調(diào)整不合理，影響主減扭矩傳遞效率，軸承運轉(zhuǎn)產(chǎn)生過量熱量，導(dǎo)致軸承過熱損壞。②主減速器殼體和軸承配合過盈量偏大，或者主減軸承預(yù)緊力過大，會導(dǎo)致軸承發(fā)生變形，從而失效損壞。③主減內(nèi)部存在雜質(zhì)或鐵銷導(dǎo)致軸承被劃傷或燒蝕，影響齒輪嚙合質(zhì)量和主減總成NVH性能。④軸承滾子掉落造成主減速器其他零部件破壞，或產(chǎn)生異響。

3.1.3 主減振動變大。主減速器振動過大，屬于主減NVH性能下降，主減振動變大形式主要包括：軸承振動大、輸入法蘭振動大、差速器振動大等方面影響。①軸承預(yù)緊力過大、保持架變形、滾子脫落、配合精度低等問題都會導(dǎo)致軸承振動變大。②主減輸入法蘭動不平衡性、端面跳動、徑向跳動等會影響主減振動，且隨輸入轉(zhuǎn)速增大，振動隨之增大。③主減差速器包含零件較多，動平衡對主減振動的影響很大，殼體缺料、鑄造偏差等會造成差速器振動過大。

防止措施：a主減裝配時調(diào)整合理齒側(cè)間隙，建議為0.13-0.21mm；b根據(jù)選用軸承調(diào)整合理緊固力矩，一般按照原廠要求力矩調(diào)整即可；c主減返修過程中嚴(yán)格按照原廠規(guī)定力矩擰緊螺栓。

3.2 主減速器噪聲 主減速器噪聲和其構(gòu)造有很大關(guān)系，一般主減速器噪聲來源包括：齒輪異響和軸承異響。

3.2.1 齒輪異響。①主減速器主從動錐齒輪間隙過小，會導(dǎo)致齒輪摩擦過熱，同時伴有齒輪低沉異響。②齒輪間隙過大時，主減速器會從內(nèi)部發(fā)出十分尖銳的碰撞聲，影響齒輪壽命。③軸承預(yù)緊力調(diào)整不合理，會導(dǎo)致主減在上下坡時產(chǎn)生異響。④行星半軸齒輪打齒或燒結(jié)，會使主減失去差速功能，同樣也會使主減產(chǎn)生異響。

3.2.2 軸承異響。①軸承振動過大或變形會引起主減異響問題，且異響不隨車輛速度提高而增大。②軸承配合等級低，配合精度不合理，會導(dǎo)致主減發(fā)生轟鳴壓耳。③軸承保持架變形或滾子掉落，會導(dǎo)致主減發(fā)出碰撞異響。

建議措施：主減發(fā)生異響多為零部件已經(jīng)損壞，建議對主減速器進(jìn)行維修時，首先判斷異響原因，然后更換損壞的零部件，并按照原廠規(guī)定參數(shù)進(jìn)行修復(fù)、裝配。

3.3 主減速器過熱 主減速器一般溫度會保持在130°以下，當(dāng)超過此溫度后主減便處于過熱狀態(tài)，發(fā)生機理：a齒輪潤滑油不足或使用劣質(zhì)齒輪油；b主、從動齒輪間隙過??；c軸承裝配過緊，間隙過小，會引起主減速器局部過熱。

一般防止措施：更換原廠規(guī)定齒輪油、調(diào)整合理齒輪間隙、調(diào)整合理總成轉(zhuǎn)動力矩（即軸承預(yù)緊力）。

3.4 主減速器漏油 ①油封處產(chǎn)生漏油，主要原因包括油封密封不良、密封結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理、加油量過高、油封唇口破壞或油封唇口雜質(zhì)過多、油封老化。②通氣閥處產(chǎn)生漏油，主要原因包括主減內(nèi)部壓力過高、通氣閥堵塞、通氣閥位置不合理。③殼體結(jié)合面處漏油，結(jié)合面處密封膠涂抹不均勻、結(jié)合面不平或配合不良。

防止措施：一般零部件質(zhì)量由整車廠裝配前進(jìn)行測量保證，若發(fā)現(xiàn)因零部件損壞產(chǎn)生主減速器漏油，應(yīng)盡早更換新件，同時更換新的齒輪油。

4 總結(jié)

汽車主減速器故障是比較復(fù)雜的系統(tǒng)問題，既涉及各個零部件的加工精度，又需要在裝配過程中進(jìn)行分別控制，實際故障產(chǎn)生原因可能發(fā)生在某個環(huán)節(jié)，也可能是多個環(huán)節(jié)均存在問題。為有效避免主減速器常見故障發(fā)生，需要在產(chǎn)品精度設(shè)計、制造、裝配、維修等多個環(huán)節(jié)進(jìn)行預(yù)防、控制。

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