淺談主減速器總成異響故障診斷及維修

劉光蓬，孫文彬

(北汽福田汽車股份有限公司，北京 102206)

淺談主減速器總成異響故障診斷及維修

劉光蓬，孫文彬

(北汽福田汽車股份有限公司，北京 102206)

主減速器總成主要由主減速器殼體、主被動齒輪、差速器總成組成，其作用是改變扭矩方向，降低轉(zhuǎn)速，增大傳至車輪的輸出扭矩，適應(yīng)車的行駛方向。在使用過程中，有時會產(chǎn)生噪聲、異響等故障，降低車輛的平穩(wěn)性和舒適性。通過對主減速器總成異響故障的診斷和維修，達到控制和排除異響的發(fā)生，對提高車輛的可靠性和舒適性都有較大的意義。

主減速器；主被動齒輪；差速器總成

0 前言

隨著新三包法和車輛召回制度的逐步實施，涉及車輛質(zhì)量的話題不斷牽動廣大車主、媒體的關(guān)注，作者基于多年的車橋方面的質(zhì)量改進分析經(jīng)驗，對單級主減速器總成異響失效的原因進行歸納總結(jié)。

1 主減速器總成的功用與組成

主減速器總成主要由主減速器殼、主被動齒輪、差速器總成組成。其作用是改變扭矩方向，降低轉(zhuǎn)速，增大傳至車輪的輸出扭矩，適應(yīng)車的行駛方向。差速器總成可使汽車兩側(cè)的車輪以不同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，適應(yīng)汽車在轉(zhuǎn)彎及不平的路面上行駛，汽車轉(zhuǎn)彎時，外輪比內(nèi)輪運行得遠些，速度快些。差速器總成由差速器殼、行星齒輪、半軸齒輪、行星齒輪軸組成。單級主減速器都是采用一對螺旋錐齒輪或雙曲面齒輪，主減速比i≤7.6，它具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、質(zhì)量輕和傳動效率高等優(yōu)點，一般應(yīng)用在轎車和輕、中型貨車上(簡易結(jié)構(gòu)見圖1、圖2)。

圖2 普通差速器總成結(jié)構(gòu)圖

2 診斷故障的基本方法

在故障診斷時，主要采用“看、聽、嗅、摸、試”5種方法。

(1)看：就是觀察。

(2)聽：就是憑聽覺判斷聲響的異常及部位。

(3)嗅：憑車在運行中散發(fā)的特殊氣味，來判斷故障的部位。

(4)摸：就是用手觸試可能發(fā)生故障部位的溫度、振動情況。

(5)試：應(yīng)是試驗驗證(如用更換零件的方法證實故障部位)。

以上5個方面并非每一種故障的必須程序，不同的故障可視具體情況靈活運用。

3 主減速器總成異響

3.1 主要故障現(xiàn)象形式

主要故障現(xiàn)象有以下幾種：車在行駛時主減速器有異響，但脫擋滑行時異響減弱或消失；行駛時主減速器異響，脫擋滑行時異響不消失；直線行駛時無異響，但轉(zhuǎn)彎時發(fā)出異響；上坡或下坡時主減速器有異響；后車輪有運轉(zhuǎn)噪聲或沉重的響聲(有規(guī)律，高中低速都有且不平順的響聲)；更換齒輪油后主減速器有異響；掛擋起步時主減速器有異響。

3.2 原因分析

(1)在平直路上行駛時發(fā)響可能原因：主被動齒輪碎裂或斷落；主被動齒輪嚙合印跡不均勻；主被動齒輪的齒側(cè)間隙不當(dāng)，間隙過小，齒輪油難以在輪齒的表面形成油膜；差速器軸承內(nèi)外環(huán)或軸承安裝不同軸造成異響。

(2)上下坡時主減速器有異響可能原因：主被動齒輪的嚙合印跡不對；主減速器的主齒輪軸承松曠。

(3)轉(zhuǎn)彎時主減速器有異響可能原因：差速器有故障。低速轉(zhuǎn)彎時有異響是差速器殼鉚釘或螺栓松動，行星齒輪與半軸齒輪嚙合間隙過小[差速器行星齒輪、半軸齒輪齒側(cè)間隙由調(diào)整墊片調(diào)整，要求的標(biāo)準(zhǔn)值為0.2～0.4 mm(推薦)]。轉(zhuǎn)彎直行時異響消失，則要架起后橋看車輪的轉(zhuǎn)動方向，如兩輪的轉(zhuǎn)動方向一致，可能原因是行星齒輪或半軸齒輪牙齒破碎、行星齒輪與一字軸澀滯、行星墊過厚自轉(zhuǎn)困難。兩輪轉(zhuǎn)向相反，則可能原因是行星齒輪與半軸齒輪不配套，行星、半軸齒輪損傷。

(4)后橋更換過齒輪油后不長時間就發(fā)生異響，是更換的齒輪油的規(guī)格、黏度不符合要求或齒輪油的質(zhì)量有問題，造成后橋異響、主減速器總成發(fā)燙或齒輪的早期磨損，齒面猶如刀狀。

(5)差速器軸承的內(nèi)、外環(huán)不同軸，造成差速器軸承的點蝕、燒結(jié)。

(6)起步換擋時異響可能原因：主被動齒輪間隙大、行星半軸齒輪間隙大、凸緣與主動齒輪間隙大，換擋時就有咯噔的響聲。

(7)主齒輪軸承的預(yù)緊度不足,主動齒輪軸向竄動,后橋發(fā)出周期性響聲。緊固主齒輪鎖緊螺母。

3.3 故障診斷順序及處理方法

(1)在平直道路上行駛時異響

①錐形齒輪的齒牙破碎、斷落。處理方法：成對更換錐形齒輪，并更換潤滑油。

②錐形齒輪嚙合不均勻。處理方法：先更換齒輪若消除即為齒輪問題；若未消除需驗證換差速器。

③主被動齒輪間隙不當(dāng)。運行時發(fā)出嗡嗡響聲，行駛一定里程后用手摸主減速器殼時燙手，表明齒輪的間隙過小。起步時橋發(fā)出哽的一響，響聲很小，車速快慢變化時響聲增大，表明錐形齒輪的齒隙過大。處理方法：調(diào)整主被齒間隙。

(2)上下坡時異響

①錐形齒輪嚙合印跡不對。處理方法：上坡時異響查看被動齒輪凸面(行車)，調(diào)整被動齒輪的印跡。當(dāng)接觸印痕在從動齒輪大端時，應(yīng)將從動齒輪移離主動齒輪；當(dāng)接觸印痕在從動齒輪小端時，應(yīng)將從動齒輪向主動齒輪靠攏。當(dāng)接觸印痕在從動齒輪輪齒頂端時，應(yīng)將主動齒輪向從動齒輪靠攏；當(dāng)接觸印痕在從動齒輪輪齒根部時，應(yīng)將主動齒輪移離從動齒輪，并根據(jù)齒輪間隙大小適當(dāng)調(diào)整主齒大墊片(改變主被齒安裝距變差)。

下坡時異響主要參看凹面(倒車)調(diào)整被動齒輪的印跡，響聲不大盡量不調(diào)動，檢測齒側(cè)間隙是否超差；響聲大、凹面印跡非常不正?？績啥嘶螨X根齒頂，調(diào)法與凸面相反。

②主減速器的軸承松曠。架起驅(qū)動橋，用手扳動后輪旋轉(zhuǎn)或前后回轉(zhuǎn)，感覺主減速器和主齒輪法蘭有曠動，說明主減速器軸承磨損松曠，造成齒輪嚙合印跡發(fā)生變形和齒隙增大。處理方法：更換軸承和隔套。

(3)轉(zhuǎn)彎時異響

①差速器殼兩端軸承松曠。差速器殼處發(fā)出雜亂的喀啦喀啦的響聲，多為差速器軸承松曠所致。處理方法：調(diào)整或更換差速器殼軸承。

②行星齒輪嚙合不良。轉(zhuǎn)彎時，差速器發(fā)出喀喀響聲，直線行駛時發(fā)出嗡嗡的響聲，表明行星齒輪嚙合不良。處理方法：更換行星齒輪。

3.4 主減速器總成的調(diào)整方法

將主減速器總成從橋殼上拆下來，放到地上，用干凈的厚紙板墊好，仔細檢查造成異響的原因：

(1)檢查主動齒輪軸承預(yù)緊度。一手按住主減速器總成外殼、另一手握住主動齒輪法蘭盤，用力晃動主動齒輪法蘭盤，手感有無間隙。

(2)檢查主、被動齒輪的齒側(cè)間隙的大小。固定住主動齒輪不讓其轉(zhuǎn)動，將百分表抵在被動齒輪的大端，仔細轉(zhuǎn)動被動齒輪，其百分表顯示的擺動量就是主、被動齒輪的齒側(cè)間隙。齒側(cè)間隙規(guī)定在0.13～0.18 mm(推薦)之間(詳見圖3)。

(3)檢查主、被動齒輪的嚙合印跡。主、被動齒輪的嚙合印跡可用著色法檢查：在被動齒輪凹、凸面上，涂紅丹粉3處，每處互成120°角，每處涂3～4個齒；正反轉(zhuǎn)動主動齒輪，直到被動齒輪的著色處被印上清晰的黑色印痕為止(見圖4)；主、被動齒輪的嚙合印跡(黑色印痕的位置)在無載荷的情況下要求工作面(輪齒的凸面)在齒長方向：應(yīng)在齒面的中部偏向小端，距小端2～7 mm范圍內(nèi)，長度不小于60%，距大端應(yīng)比距小端的距離大；沿齒高方向：在有效齒高的中部，寬度不小于有效齒高的40%。非工作面(輪齒的凹面)須控制在與工作面基本相同的位置。檢查黑色的印痕看其是否符合上述要求，否則予以調(diào)整，調(diào)整方法見圖5(由于齒制的不同，調(diào)整方法和印記也略有不同)。

4 經(jīng)驗總結(jié)

對于后橋異響，汽車在行駛時，當(dāng)加油時出現(xiàn)異響，屬主、被動齒輪工作面的嚙合位置調(diào)整不當(dāng)引起的，應(yīng)重新調(diào)整輪齒工作面的嚙合位置，同時應(yīng)照顧到非工作面的嚙合位置，否則收油時會出現(xiàn)異響。當(dāng)收油時出現(xiàn)異響，屬主、被動齒輪的非工作面調(diào)整不當(dāng)引起的，應(yīng)重新調(diào)整輪齒非工作面的嚙合位置，同時也應(yīng)照顧到輪齒工作面的嚙合位置，否則加油時會出現(xiàn)異響。當(dāng)加速時出現(xiàn)異響或新車行駛幾千公里甚至一二萬公里才出現(xiàn)異響，大部分是差速器軸承損壞，應(yīng)檢查軸承是否發(fā)生點蝕、燒結(jié)、偏磨等，個別情況屬主、被動齒輪本身的質(zhì)量問題，需要更換主、被動齒輪。注意：在更換齒輪時，一定要主、被動齒輪一起更換，更換的新主、被動齒輪上的號碼一定要相同。

【1】孫勇,蒲先寶.汽車底盤故障維修方法300例[M].北京:科學(xué)技術(shù)文獻出版社,1997.

【2】竺延年.最新車橋設(shè)計、制造、質(zhì)量檢測及國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)實用手冊[M].北京:中國知識出版社,2005.

DiscussiononMainReducerAssemblyAbnormalSoundFaultDiagnosisandRepair

LIU Guangpeng,SUN Wenbin

(Beiqi Foton Motor Co.,Ltd.,Beijing 102206,China)

The main reducer assembly is mainly composed of a main reducer shell, active and passive gears, differential assembly. Its role was to change the direction of torque, reduce speed, increased the output torque to the wheels, adapt the car’s direction of travel. In the use process, sometimes noise, abnormal sound fault will be produced, so vehicle ride performance is reduced. Based on diagnosis and repair to main reducer assembly abnormal sound fault, the occurrence of abnormal sound was controlled and eliminated. It has great significance to improve the reliability of the vehicle and comfort.

Main reducer; Active and passive gears; Differential assembly

2014-10-24

劉光蓬(1978—)，男，學(xué)士，工程師，從事汽車車橋質(zhì)量管理。E-mail：liuguangpeng@foton.com.cn。