變速箱缺油導致的齒輪燒蝕分析

朱棟梁

（中國重汽集團大同齒輪有限公司技術中心，山西 大同 037305）

引言

變速箱齒輪打齒故障時有發生，且索賠率高，后果較為嚴重。分析造成打齒的因素有很多，例如：齒根圓角設計不合理造成齒輪強度不夠［1］；機加工時齒面有輕度裂紋；齒形、齒向不好；齒面硬度不足、心部硬度過大；有異物進入等很多原因［2］。在近期的故障分析中發現長期缺油也是造成齒輪打齒的一個很重要外因。

圖1 變速箱打齒的售后故障圖片

為驗證缺油對變速箱的影響進行了故障再現試驗。

1 試驗條件

1）轉速。1 200r／min。

2）扭矩。750N·m（實際扭矩的50%）。

3）潤滑油。85W／90（GL-5）。

4）加油量。主試箱4L（應加油量12L），陪試箱12L。

5）試驗設備。變速箱機械式疲勞壽命試驗臺。

2 試驗結果

運行1h后主試箱異響，停機，拆解：主試箱二軸3、4擋輪燒蝕、3擋止推墊燒蝕、兩根中間軸3、4檔輪均燒蝕、一中間軸常嚙合輪磨損、一軸常嚙合輪磨損，其余未見異常。

圖2 故障再現試驗照片

3 結語

長期缺油能夠使齒輪潤滑不夠，齒面干摩擦，溫度很快上升，變速箱聲音越來越大，當達到一定溫度時，齒面整體退火［3］，強度大幅度下降，繼續行駛齒輪會承受不了巨大的扭力而破裂燒蝕。

齒輪油使用一定要按照使用說明書要求的型號使用，一般變速箱用的是GL-4、GL-5。更換或者添加齒輪油的過程中也一定要嚴格按照變速箱規定的加油量加注。因為變速箱加油量都是經過反復潤滑溫升實驗后得出的，太少會導致潤滑不足，齒輪、滾針軸承等容易燒蝕，太多又會導致油溫過高，齒輪油發生化學變化失效，從而起不到潤滑效果。在近期調研過程中發現有些整車送車（未銷售前）過程中出現人為將齒輪油抽出放入油箱和燃油混合使用的情況，另外變速箱漏油也需及時處理，避免出現缺油導致齒輪燒蝕的現象出現。

［1］ 濮良貴.機械設計［M］.北京：高等教育出版社，2011.

［2］ 張棟.失效分析［M］.北京：國防工業出版社，2004.

［3］ 陳家瑞.汽車構造（下冊）［M］.北京：人民交通出版社，2002.