驅(qū)動(dòng)橋漏油問題的分析與改進(jìn)措施

衡芳芳

徐州徐工傳動(dòng)科技有限公司，中國(guó)·江蘇 徐州 221000

1 引言

驅(qū)動(dòng)橋位于傳動(dòng)系末端，起到改變變速器轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的作用。驅(qū)動(dòng)橋由差速器、主減速器以及驅(qū)動(dòng)橋殼、車輪傳動(dòng)裝置等構(gòu)成[1]。在整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)中，驅(qū)動(dòng)橋也承受著作用于車架或車身與路面之間的各種力，包括反作用力、制動(dòng)力、橫向力以及縱向力、垂直力等。

驅(qū)動(dòng)橋漏油一般有以下表現(xiàn)：驅(qū)動(dòng)橋主動(dòng)齒輪凸緣螺母漏油；軸承座與橋殼結(jié)合面漏油；輪邊半軸油封漏油。引起驅(qū)動(dòng)橋漏油的原因是較多的，下面結(jié)合實(shí)際，首先對(duì)驅(qū)動(dòng)橋漏油問題、問題產(chǎn)生原因等做具體分析。

2 驅(qū)動(dòng)橋主減漏油常見原因

2.1 螺栓預(yù)緊不足

螺栓是驅(qū)動(dòng)橋上的一個(gè)重要零部件，起著連接、緊固等重要作用，緊固螺栓也能防止驅(qū)動(dòng)橋結(jié)合面漏油問題的出現(xiàn)。但當(dāng)前一些驅(qū)動(dòng)橋螺栓緊固效果不是十分理想，一些起到緊固作用的螺栓沒有達(dá)到預(yù)緊力要求，從而導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)橋密封性低，漏油問題容易產(chǎn)生。因此，對(duì)驅(qū)動(dòng)橋上的螺栓一定要預(yù)緊牢固，在零件密封好后必須提高緊固螺栓的預(yù)緊力，讓預(yù)緊力達(dá)到需要的程度[2]。

2.2 密封膠質(zhì)量不過關(guān)

調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，驅(qū)動(dòng)橋主減漏油問題也可能與密封膠質(zhì)量不過關(guān)有關(guān)，當(dāng)密封膠性能質(zhì)量達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí)驅(qū)動(dòng)橋就容易出現(xiàn)漏油問題。對(duì)于這種情況，建議改變密封膠產(chǎn)品，使用當(dāng)前比較成熟的密封膠產(chǎn)品提升驅(qū)動(dòng)橋輪的密封性。

2.3 密封膠涂抹方式錯(cuò)誤

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，驅(qū)動(dòng)橋主減軸承座與橋殼結(jié)合面漏油問題也可能與密封膠的涂抹方式有關(guān)。當(dāng)密封膠的涂抹存在斷點(diǎn)或不連續(xù)的情況，密封膠沒有彌補(bǔ)兩平面之間縫隙，此時(shí)就會(huì)成為油液向外滲漏的缺口。

3 驅(qū)動(dòng)橋漏油原因具體分析

某整車道路試驗(yàn)過程中出現(xiàn)了驅(qū)動(dòng)橋漏油的情況，漏出的油液在傳動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)下甩到汽車排氣尾管、車架、橋殼等多個(gè)部位，對(duì)車輛造成了較大影響。在試驗(yàn)過程中，車輛驅(qū)動(dòng)橋漏油問題并未隨著里程數(shù)的增加而有所減輕，相反的，在里程數(shù)不斷增加時(shí)，漏油量也不斷增加，油痕不斷擴(kuò)大，車輛的防塵罩、制動(dòng)盤以及卡鉗等多個(gè)部位都開始出現(xiàn)油痕[3]。

對(duì)于驅(qū)動(dòng)器橋邊漏油問題進(jìn)行以下測(cè)試與分析：

①仔細(xì)查看驅(qū)動(dòng)橋主減速器，查看故障件主減速器殼體上是否有油痕。通過檢查發(fā)現(xiàn)該部位沒有油痕，因此初步判斷漏油處不是主動(dòng)齒輪油封。

②對(duì)故障件進(jìn)行拆卸檢查，拆開后發(fā)現(xiàn)故障件的大端面、凸緣法蘭花鍵以及齒輪花鍵、窩孔與凸緣螺母內(nèi)螺紋等零部件上都有潤(rùn)滑油。根據(jù)這一現(xiàn)象判斷引起驅(qū)動(dòng)橋漏油的原因是驅(qū)動(dòng)橋外軸承與凸緣法蘭之間出現(xiàn)問題，潤(rùn)滑油通過外軸承接觸面以及凸緣法蘭進(jìn)入凸緣法蘭花鍵與主動(dòng)齒輪，然后由凸緣法蘭配合面、凸緣螺母，主動(dòng)齒輪螺紋及凸緣螺母之間的配合間隙泄漏到外部[4]。

③對(duì)漏油故障的外在表現(xiàn)做詳細(xì)檢查，根據(jù)檢查結(jié)果判斷出車輛上的油痕可能來自于驅(qū)動(dòng)橋內(nèi)部齒輪，并且導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)橋內(nèi)部齒輪潤(rùn)滑油滲漏的主要原因是半軸油封密封失效。檢查發(fā)現(xiàn)軸承座與橋殼端面法蘭之間密封涂有平面密封膠且密封面之間沒有潤(rùn)滑油泄漏的痕跡，因此可以進(jìn)一步判斷出車輛上的油痕是經(jīng)過輪邊外油封處向驅(qū)動(dòng)橋外部泄漏的。

④為找到更準(zhǔn)確、更詳細(xì)的導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)橋漏油的原因，特意采用專門的密封檢測(cè)裝置對(duì)主動(dòng)齒輪凸緣螺母進(jìn)行檢查。以主動(dòng)齒輪尺寸為參考，制作一件實(shí)心軸（帶有進(jìn)氣孔）。利用該實(shí)心軸將主動(dòng)齒輪代替，讓凸緣螺母、凸緣法蘭以及故障件外軸承與該實(shí)心軸共同組成一個(gè)密封裝置。密封裝置組建完畢后，將進(jìn)氣管與實(shí)心軸連接，然后向密封裝置通氣。于水中放入密封裝置，觀察密封包裝與螺紋連接部位的狀況（重點(diǎn)觀察是否有氣泡出現(xiàn)）。若在試驗(yàn)中觀察到連接處有氣泡出現(xiàn)，就表明主動(dòng)齒輪凸緣螺母漏油位置的密封性未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，密封不嚴(yán)導(dǎo)致漏油事故產(chǎn)生。在得到這一結(jié)論的基礎(chǔ)上，繼續(xù)對(duì)驅(qū)動(dòng)橋漏油問題進(jìn)行檢查與分析。

⑤組織專業(yè)人員對(duì)半軸、油封唇口等部位進(jìn)行檢查，尤其是對(duì)半軸的尺寸、外觀、內(nèi)外質(zhì)量做詳細(xì)檢查。這是因?yàn)榘胼S是與油封唇口直接配合的運(yùn)動(dòng)件，半軸的質(zhì)量以及其與油封唇口的配合情況會(huì)直接影響驅(qū)動(dòng)橋的性能質(zhì)量，決定驅(qū)動(dòng)橋在使用過程中是否會(huì)出現(xiàn)漏油問題。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，半軸油封軸頸處存有劃傷，用手觸摸會(huì)產(chǎn)生割手的感覺。另外，檢查發(fā)現(xiàn)油封唇口也存在一些質(zhì)量問題，重點(diǎn)表現(xiàn)在唇口有凹坑、有劃痕。在得到這些檢查結(jié)果的基礎(chǔ)上進(jìn)一步分析半軸油封軸頸的劃痕以及唇口上的凹坑與劃痕是否與驅(qū)動(dòng)橋漏油有關(guān)。分析方法如下：第一，找出故障件油封，用質(zhì)量合格的油封將其代替，驅(qū)動(dòng)車輛查看車輛是否會(huì)出現(xiàn)漏油問題。通過試驗(yàn)得到，替換故障件油封后，車輛依然出現(xiàn)了漏油問題，并且油封唇口有損傷。第二，使用金相砂紙對(duì)半軸軸頸上的劃痕進(jìn)行處理，同時(shí)更換正常的油封，驅(qū)動(dòng)車輛進(jìn)行觀察。在這次試驗(yàn)中，車輛并未出現(xiàn)漏油問題。由此可見，半軸軸頸上的劃痕是引起驅(qū)動(dòng)橋漏油問題的主要原因之一[5]。

4 驅(qū)動(dòng)橋漏油問題改進(jìn)措施

4.1 改進(jìn)主減結(jié)合面密封

前文已經(jīng)提及，造成驅(qū)動(dòng)橋漏油的一個(gè)重要原因是密封涂膠的性能質(zhì)量不過關(guān)，導(dǎo)致整個(gè)驅(qū)動(dòng)橋的密封性較差，在運(yùn)行過程中容易出現(xiàn)漏油問題。因此，要想改善或解決驅(qū)動(dòng)橋的漏油問題，就需使用性能質(zhì)量更為良好的螺紋密封膠，從而讓驅(qū)動(dòng)橋有一個(gè)良好的密封效果。另外是無論選用哪款密封橡膠，都需在選購與使用時(shí)對(duì)橡膠的性能質(zhì)量做詳細(xì)檢測(cè)，確保質(zhì)量合格后再使用。

改進(jìn)密封膠的涂抹方式，采用繞線法，是密封膠線形成連續(xù)不間斷的閉環(huán)。同時(shí)也要注意所涉及的安裝孔，也要進(jìn)行環(huán)裝密封（見圖1）。

圖1 螺紋密封膠示意圖

主減軸承座與橋殼安裝處的螺栓應(yīng)根據(jù)兩種零件的材料、安裝孔的個(gè)數(shù)（影響受力面積）、螺紋規(guī)格、螺栓精度等級(jí)通過計(jì)算給予合理的擰緊力矩（見圖2、圖3）。

圖2 螺栓公稱直徑

圖3 螺紋連接件的機(jī)械性能

4.2 改進(jìn)主減凸緣螺母

經(jīng)過試驗(yàn)得知，驅(qū)動(dòng)橋漏油問題也與凸緣螺母的設(shè)計(jì)有關(guān)，當(dāng)凸緣螺母設(shè)計(jì)不是十分合理時(shí)，驅(qū)動(dòng)橋出現(xiàn)漏油問題的概率也就更大。因此，也有必要根據(jù)實(shí)際情況對(duì)凸緣螺母的設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，讓凸緣螺母更適合驅(qū)動(dòng)橋，從而減輕車輛的磨損，改善驅(qū)動(dòng)橋的使用效果。

4.3 調(diào)整輪邊結(jié)構(gòu)

調(diào)查與研究結(jié)果表明，對(duì)輪邊結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整也是改善或解決驅(qū)動(dòng)橋漏油問題的一項(xiàng)重要措施。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢查結(jié)果可知，半軸在制作、運(yùn)轉(zhuǎn)、裝配等環(huán)節(jié)都容易受到劃傷，從而使它的應(yīng)用效果下降。尤其是當(dāng)油封直徑尺寸較小，卡簧內(nèi)徑與油封直徑尺寸相差不大時(shí)，劃傷問題就更容易產(chǎn)生。因此，需在設(shè)計(jì)階段對(duì)輪邊結(jié)構(gòu)、油封直徑尺寸等進(jìn)行調(diào)整，對(duì)油封直徑尺寸與卡簧內(nèi)徑之間的差值進(jìn)行合理控制。將油封改為與齒圈襯套配合。通過這樣的調(diào)整將輪邊裝配弱化，將裝配難度降低，從而降低劃傷問題出現(xiàn)的概率。

4.4 提高半軸加工質(zhì)量

半軸是驅(qū)動(dòng)橋裝置中的一個(gè)非常重要的組成，半軸的質(zhì)量會(huì)直接影響驅(qū)動(dòng)橋的密封性與耐久性。為此在加工制造半軸的環(huán)節(jié)，必須高度樹立質(zhì)量意識(shí)，有關(guān)單位要能建立健全嚴(yán)密的質(zhì)量控制體系，采取有效措施對(duì)半軸加工質(zhì)量進(jìn)行管理。此外，在當(dāng)前背景下也需要不斷優(yōu)化半軸加工工藝，對(duì)半軸加工過程進(jìn)行控制管理，確保半軸加工質(zhì)量能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。

5 結(jié)語

綜上所述，驅(qū)動(dòng)橋漏油是一種比較嚴(yán)重的故障，若不及時(shí)處理將會(huì)損害整個(gè)驅(qū)動(dòng)橋，甚至降低車輛安全性能，縮短車輛使用壽命，甚至引發(fā)嚴(yán)重的安全事故。經(jīng)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，驅(qū)動(dòng)橋漏油問題多與密封性不足、半軸損傷以及輪邊結(jié)構(gòu)不合理有關(guān)。因此，有關(guān)企業(yè)或人員需嚴(yán)格按照有關(guān)要求與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)漏油問題產(chǎn)生原因采用針對(duì)性措施對(duì)漏油問題進(jìn)行處理，將漏油問題的負(fù)面影響降到最低。