雙中間軸變速器異響故障的分析

鄭文超

（中國重汽集團大同齒輪有限公司， 山西 大同 037305）

引言

變速器工作過程中出現(xiàn)異響的現(xiàn)象時有發(fā)生，后果較嚴(yán)重。引起變速器異響的常見因素較多，例如：齒輪嚙合間隙過大或過??；齒輪精度加工不合格；齒輪輪齒嚙合不良；變速器用軸承間隙過大等都會引起上述故障[1]。現(xiàn)對某異響故障變速器進行故障再現(xiàn)、分析、拆解、檢驗及試驗論證，發(fā)現(xiàn)雙中間軸變速器輸入軸傳動齒輪齒形差是引起變速器異響的一個重要因素。

1 故障現(xiàn)象再現(xiàn)

針對該型號變速器的異響故障，中國重汽集團大同齒輪有限公司（以下簡稱公司）試驗室按照加載工況進行了故障再現(xiàn)（故障變速器為主試）。

1.1 試驗條件

輸入扭矩為600 N·m，輸入扭矩為1 300 r/min，潤滑油為85W/90（GL-4），主、陪試箱加油量各6 L，試驗設(shè)備為機械式變速器疲勞壽命試驗臺。

1.2 試驗結(jié)果（見表1）

表1 故障變速器實驗結(jié)果

2 故障原因的分析

分析再現(xiàn)故障，發(fā)現(xiàn)故障變速器掛3/7 擋時無異響（3/7 擋為直接擋），其余擋位均存在異響。故初步判斷故障原因為輸入軸傳動齒輪及副軸常嚙合齒輪可能存在嚙合異常問題。

3 故障變速器的拆解情況

經(jīng)過對故障變速器進行拆解，發(fā)現(xiàn)兩副軸常嚙合齒輪齒根處均發(fā)亮，嚙合痕跡異常，其余未見異常。嚙合異常印跡如圖1 所示。

圖1 左、右副軸常嚙合齒輪異常印跡

4 零件檢驗情況

鑒于以上，對故障變速器副軸總成對齒精度及輸入軸傳動齒輪齒形齒向進行了檢測，副軸總成對齒精度基本可行，詳細(xì)結(jié)果見表2。

表2 副軸總成對齒精度

輸入軸傳動齒輪齒形、齒向檢測結(jié)果見圖2。

圖2 輸入軸傳動齒輪齒形、齒向檢測結(jié)果

由此可見，故障變速器內(nèi)的輸入軸傳動齒輪的驅(qū)動面齒形極差。

5 故障原因的判斷

結(jié)合故障變速器的故障再現(xiàn)試驗及相關(guān)零件檢測情況，初步判斷造成此次變速器異響故障的原因為輸入軸傳動齒輪齒形嚴(yán)重不合格所致。

6 故障原因的確認(rèn)

為最終確認(rèn)上述故障判斷是否準(zhǔn)確，挑選齒形合格的輸入軸傳動齒輪對該故障變速器進行更換，更換后重新在疲勞壽命試驗臺進行嚙合聲音判定。經(jīng)過再次測試，各擋嚙合聲音全部正常，上述故障原因判斷完全正確。

6.1 輸入軸傳動齒輪齒形齒向檢測結(jié)果（見圖3）

圖3 齒形齒向檢驗結(jié)果

6.2 更換輸入軸傳動齒輪后嚙合聲音臺架判定結(jié)果

更換合格的傳動齒輪后，經(jīng)臺架測試判定，各擋嚙合聲音正常，詳細(xì)試驗情況如下：

6.2.1 試驗條件

輸入扭矩為600 N·m，輸入轉(zhuǎn)速為1 300 r/min，潤滑油為85W/90（GL-4），主、陪試箱加油量各6 L，試驗設(shè)備為機械式變速器疲勞壽命試驗臺。

6.2.2 試驗結(jié)果（見表3）

表3 更換輸入軸傳動齒輪后試驗結(jié)果

7 結(jié)語

對于雙中間軸變速器，輸入軸傳動齒輪齒形不合格會引起變速器異響，因此在齒輪加工過程中應(yīng)嚴(yán)格控制齒輪齒形，保證其合格。同時檢驗人員應(yīng)嚴(yán)格按照圖紙要求對輸入軸齒輪齒形進行檢測，杜絕不合格零件裝車，進而避免此類故障的發(fā)生[2]。