重卡傳動軸常見故障檢修

廣東省江門順達機械車輛維修站 肖 艷

■引言

重型卡車傳動軸機件的損壞、磨損、變形以及失去動平衡，都會造成汽車在行駛中產(chǎn)生異響和振動，嚴重時會導致相關(guān)部件的損壞。重卡行駛中，在起步或急加速時發(fā)出“咯噔”的聲響，如果不是驅(qū)動橋傳動齒輪松動則是傳動軸機件松動。松動的部位一般是萬向節(jié)十字軸承或鋼碗與凸緣叉，伸縮套的花鍵軸與花鍵套。通常來講，十字軸軸徑與軸承松動、伸縮花鍵軸與花鍵套嚙合間隙磨損，超過使用極限應當修復或更換。重卡行駛中若底盤發(fā)生“嗡嗡”聲，而且運行速度越高，聲音越大，這一般是由于萬向節(jié)十字軸與軸承磨損松動、傳動軸中間軸承磨損、中間橡膠支承損壞或吊架松動，或是由于吊架固定的位置不正確所致。

■重卡傳動軸的功用、結(jié)構(gòu)特點和使用

重型汽車傳動軸是由軸管、伸縮套和萬向節(jié)組成。傳動系統(tǒng)用來把來自發(fā)動機、變速箱的輸出扭矩和旋轉(zhuǎn)運動傳遞到驅(qū)動橋驅(qū)動車輪轉(zhuǎn)動，并能適應因路而不平的沖擊、車輪上下跳動引起的傳遞距離和角度的變化，一般它由中間傳動軸、后傳動軸和中間支承組成。中間傳動軸的前端與變速箱的輸出法蘭盤連接，中間支承懸掛在車架的橫梁下面，中間支承軸承可以軸向微量滑動，由此來補償軸向位置安裝誤差和允許汽車在運行中軸承前后微量擾動，減少軸承的軸向受力。軸承座裝在蜂窩形橡膠墊環(huán)內(nèi)，橡膠墊環(huán)能夠吸收傳動軸的部分振動，降低噪聲、并能適應傳動軸安裝角度的誤差，減少軸承上的附加載荷。

伸縮套能自動調(diào)節(jié)變速器與驅(qū)動橋之間距離的變化。萬向節(jié)是保證變速器輸出軸與驅(qū)動橋輸入軸兩軸線夾角的變化，并實現(xiàn)兩軸的等角速傳動，由十字軸、十字軸承和凸緣叉等組成。如斯太爾使用的傳動軸萬向節(jié)采用滾柱十字軸軸承，配合以短而粗的十字軸，可傳遞較大的轉(zhuǎn)距。在軸承端面設有蝶形彈簧，以壓緊滾柱。十字軸的端面增加了具有螺旋槽的強化尼龍墊片，可防止大夾角或大轉(zhuǎn)距傳遞動力時燒結(jié)。傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的傳動軸伸縮套是將花鍵套與凸緣叉焊接在一起，將花鍵軸焊在傳動軸管上。傳動軸在凸緣花鍵軸外增加了一個管形密封保護套，在該保護套端部設置了兩道聚氨酯橡膠油封，使伸縮套內(nèi)形成廠一個完全密封的空間，使伸縮花鍵軸不受外界沙塵的侵蝕，不僅防塵而且防銹。因此在裝配時在花鍵軸與套內(nèi)一次性涂抹潤滑脂，就完全可以滿足使用要求，不需要裝油嘴潤滑，減少了保養(yǎng)內(nèi)容。傳動軸總成出廠時已100%進行動平衡校驗，并在適合的部位焊接平衡片，以滿足傳動軸總成的動平衡要求。經(jīng)驗收合格的傳動軸在出廠前為保證動平衡后傳動軸的原始裝配位置，在后傳動軸的軸管與花鍵滑動叉外表面噴涂兩個相對應的白色油漆箭頭。所有經(jīng)過拆卸的傳動軸在更新裝復時，必須保證裝配箭頭在一條直線上。

■傳動軸擺動或車身振抖

重卡傳動軸的技術(shù)狀況變壞時彎曲振動的振幅增大，振動劇烈，甚至引起車身振抖，并發(fā)出明顯的周期性響聲，即稱為擺動或車身振抖，它隨著車速的增高而加劇。車輛行駛時，明顯感到傳動系周期性的強烈振動傳到車身上，而且加速與滑行有明顯不同，當車輛停駛，發(fā)動機在各種轉(zhuǎn)速下運轉(zhuǎn)此振動均消失。傳動軸擺動或車身振抖的主要原因如下：傳動軸軸管彎曲，即增大傳動軸彎曲振動的振幅，可使離心力增大，從而造成強烈的振抖和異響。

傳動軸設計時的最高轉(zhuǎn)速一般為臨界轉(zhuǎn)速的0.7 倍。但由于傳動軸動平衡的破壞、萬向節(jié)的損傷及中間支承軸承松動等，都會使傳動軸臨界轉(zhuǎn)速降低。當臨界轉(zhuǎn)速降低到傳動軸的轉(zhuǎn)速時，傳動軸在運轉(zhuǎn)中便易于產(chǎn)生共振。傳動軸共振時的振幅最大，振動劇烈，往往會造成傳動軸折斷。

判斷與排除步驟如下：當汽車起步時,車身發(fā)抖,并能聽到底盤有響聲,在改變車速時響聲更加明顯,這是因為萬向節(jié)與變速器和后橋凸緣的連接松動或花鍵與花鍵套配合間隙過大而引起的。這時應停車,仔細檢查這兩個部位,用手晃動傳動軸。如果是因變速器和后橋凸緣與傳動軸連接松動而引起,應更換連接螺釘,并用規(guī)定的力矩擰緊;如果是因花鍵與花鍵套配合間隙過大而引起,應視情更換傳動軸。當重卡在行駛中,能聽到從動盤(傳動軸)發(fā)出一種周期性的響聲,汽車速度越快,聲音越響,嚴重時伴有車身發(fā)抖,握方向盤的手有麻木感覺。一般可斷定為傳動軸彎曲或扭曲以及不平衡所引起。此時,應把傳動軸拆下,檢查它的彎曲度、扭曲度,檢測動平衡。傳動軸中間支承沒有在底盤的橫梁上固定牢,或是中間支承軸承裝配不當、損壞而引起。檢查并緊固中間支承,必要時應予更換。

■傳動軸異響噪聲

傳動軸有關(guān)部件的損壞、磨損、變形以及失去動平衡，都會造成汽車行駛故障。這些故障集中表現(xiàn)為異響噪聲和振動，嚴重時會導致相關(guān)部件的損壞。

重卡行駛中，在起步或急加速時發(fā)出“咯噔”的聲響，這點很容易檢查，停車后在車下用手擺動傳動軸，觀察松動的部位。松動的部位一般是萬向節(jié)十字頭軸承鋼碗、凸緣叉、伸縮套的花鍵軸與花鍵套。通常十字頭軸徑與軸承曠量不應超過0.13mm，伸縮套花鍵軸與花鍵套嚙合間隙不應大于0.3mm。超過使用極限的應當修復或更換。

重卡起步無異響、行使中卻有異響，脫擋滑行時響聲明顯。其原因多為：滑動叉安裝錯位，造成傳動軸兩端的萬向節(jié)又不再同一平面內(nèi)；中間軸承磨損松動，潤滑不良或輕度損傷；支架歪斜，衡梁鉚釘松動，減振橡膠墊塊失效；萬向節(jié)裝配過緊，轉(zhuǎn)動不靈活。

行駛中有異響，車速越高響聲越大,達到一定車速時車還振抖，此時，若立即脫擋滑行，則振響更強烈，當降到中速時，振動稍降，但傳動軸異響仍然存在。原因：傳動軸彎曲或平衡片脫落；中軸承支架及橡膠墊環(huán)磨損松動；傳動軸萬向節(jié)滑動叉的花鍵配合松動；發(fā)動機前、后支架的固定螺栓松動；發(fā)動機各部件不平衡。

■傳動軸螺栓松動與脫落

在重卡的正常行駛中，傳動軸起著傳遞動力的作用，如果行駛中發(fā)生傳動軸螺栓松動或脫落，則會造成機械事故，甚至引發(fā)交通事故。

傳動軸松動與脫落的主要原因是：在長期使用中，傳動軸產(chǎn)生金屬疲勞損壞，傳動軸叉斷裂面上有的還存在明顯的疲勞損壞痕跡；在擰緊傳動軸螺栓時，螺栓擰緊力不夠；萬向節(jié)突緣平面不平整，有翹曲現(xiàn)象，被用于克服突緣翹曲變形上，由于突緣平面的不平整，由面接觸變成了點接觸，突緣間的靜摩擦力大為降低；萬向節(jié)突緣螺孔變形，螺栓與孔形成不規(guī)則的配合；萬向節(jié)軸承磨損松動，十字節(jié)磨損嚴重，使傳動軸在旋轉(zhuǎn)時抖振增加；傳動軸彎曲、平衡塊脫落和動平衡失衡；中間軸承支架及車架橫梁變形造成安裝偏斜，中間軸承內(nèi)座圈松動，中間軸軸承損壞等。

傳動軸不平衡。傳動軸不平衡量超過100g·cm，造成傳動軸運轉(zhuǎn)中發(fā)生抖動，由于抖動而導致傳動軸螺栓松動。由于沒有根本解決問題，只作簡單的緊固，所以出現(xiàn)使用不長時間又出現(xiàn)松動現(xiàn)象。傳動軸的平衡量和以下幾點有關(guān)：傳動軸徑向跳動量過大；因配件尺寸沒有達到精度要求，造成凸緣叉定位止口過緊或過松，使兩個凸緣在安裝時軸線不易重合；傳動軸軸管彎曲變形，有凹陷；傳動軸兩端的萬向節(jié)十字軸中心線不在同一平面上，不能勻速地旋轉(zhuǎn)。

傳動軸的連接件不符合要求。凸緣上的止口直徑不符；凸緣螺栓孔的內(nèi)徑過大；使用了不合格的傳動軸螺栓，上述這些不合格的配件會使配合間隙過大。當發(fā)動機的轉(zhuǎn)速發(fā)生變化時，受剪切力的螺栓在孔中產(chǎn)生擺動，螺栓出現(xiàn)松動現(xiàn)象。在這里應特別提出千萬不能使用普通螺栓。

用千斤頂頂起車的后輪，使之離地，起動發(fā)動機掛上低速擋，若傳動軸有明顯的抖動現(xiàn)象即是傳動軸轉(zhuǎn)動不平衡。應拆下傳動軸做平衡校驗。如果傳動軸無明顯的抖動現(xiàn)象，應該重點檢查連接件，對于不合格的配件，堅決不用，以防止發(fā)生傳動軸脫落的嚴重事故。

■傳動軸中間支承損壞

當重卡行駛時，發(fā)出“嗚嗚”的響聲，車速越快，聲音越大，即為中間支承損壞故障。上述故障具體是傳動軸中間支承軸承故障，并發(fā)出異響。如果重卡在起步時，有“咯噔”的響聲，并有振動感，是中間支承不正，固定螺栓松動/脫落，應及時進行檢修。檢查的辦法是將車停在平坦的場地上，將車掛空檔，用手扭動傳動軸，如果阻力很大，應檢查傳動軸中間支承固定螺栓的緊固情況及中間軸承的位置。如果轉(zhuǎn)動傳動軸覺得松動，應檢查吊架的中間軸承和橡膠套。軸承缺油應加注潤滑脂，橡膠套損壞應更換。

傳動軸中間支承損壞主要有以下原因：潤滑脂不足，造成軸承磨損過甚而損壞；軸承制造安裝質(zhì)量問題，如軸承安裝不正、偏斜；支架固定螺栓松動，或固定螺栓松緊不—致；傳動軸彎曲變形，造成不平衡，引起振動造成傳動軸中間支承損壞；變速器端連接凸緣松動，造成傳動軸吊架受力過大而損壞；橡膠套制造質(zhì)量問題，中間支承骨架制造缺陷。

安裝傳動軸中間支承，應采用以下辦法：先安裝中間支承，固定螺栓帶上絲扣以后緊到一定程度，不擰死，用手盤動傳動軸，應無卡滯，轉(zhuǎn)動傳動軸阻力應不太大。將中、后一側(cè)車輪墊起，發(fā)動發(fā)動機，低速轉(zhuǎn)動，掛上低速擋，讓傳動軸轉(zhuǎn)動自動找正。找正后緊固固定螺栓，應注意扭緊力矩應一致。對傳動軸彎曲變形，產(chǎn)生振動的應拆卸傳動軸，校直，并進行傳動軸校驗，主要校驗動平衡。在使用中應經(jīng)常對中間支承軸承進行潤滑、檢查，發(fā)現(xiàn)螺栓松動應及時緊固。如果傳動軸中間支承連接板斷裂應更換總成。

■傳動軸萬向節(jié)十字軸磨損

傳動軸萬向節(jié)故障主要是軸頸和軸承磨損及各軸頸出現(xiàn)彎曲變形，造成其十字軸各軸中心線不在同一平面上，或相鄰的兩軸中心線不垂直。由于萬向節(jié)十字軸軸頸和軸承磨損間隙過大，十字軸在運行中產(chǎn)生晃動，使傳動軸中心線偏離其旋轉(zhuǎn)中心線，使傳動軸產(chǎn)生振抖現(xiàn)象和運行中傳動軸發(fā)出異常響聲的現(xiàn)象。磨損主要是缺少潤滑引起的。萬向節(jié)十字軸軸頸和軸承的磨損，從使用情況來看不應超過0.02～0.13mm，一 般 保 持 在0.01mm 左右。如果超過0.13mm，就產(chǎn)生傳動軸振抖和發(fā)響的現(xiàn)象。如果十字軸軸頸磨損出槽，槽又很深應進行修理或更換。如果采用堆焊和鑲套修理，還要進行熱處理和磨削加工。加工后要求各軸頸的不圓度在0.01mm，錐度不能大(20mm 長度范圍不能大于0.01mm)。要檢查相鄰兩軸線的垂直度，一定要保證垂直。加工修理后各軸頸的軸線應在同一平面內(nèi)。

車輛行駛時，由于扭矩傳遞的方向一致，十字軸的受力方向也一致。久而久之，造成十字軸軸頸的單邊磨損，十字軸受力的一面磨損加大、起槽，以致于松動發(fā)響。可以采取將十字軸在相對于原先位置轉(zhuǎn)動90°再使用，這樣可以延長使用時間。在組裝時應注意將有油嘴的一面朝向傳動軸，萬向節(jié)叉應在十字軸上轉(zhuǎn)動自如，小應有卡滯現(xiàn)象，也不應出現(xiàn)有軸向的間隙。在平時保養(yǎng)中應勤注潤滑脂，防止由于缺少潤滑脂造成十字軸軸頸和軸承的磨損。

■結(jié)語

新傳動軸組件是配套提供的，在新傳動軸裝車時應注意伸縮套的裝配標記，應保證凸緣叉在一個平面內(nèi)。在維修拆卸傳動軸時，應在伸縮套與凸緣軸上打印裝配標記，以備重新裝配時保持原裝配關(guān)系不變。傳動軸動平衡失效嚴重會導致相關(guān)部件的損壞，更換傳動軸部件，校直后應進行平衡檢查，不平衡量應符合標準要求。傳動軸吊架的技術(shù)狀況也應做詳細的檢查，如因安裝不符合要求，十字軸及滾柱損壞引起松動也會使傳動軸失去平衡。