汽車主減速器常見故障的分析與研究

賈西亞 關同立

摘 要：本文對汽車主減速器常見故障進行了分類，并結合產品特點對其產生機理進行了分類研究。

關鍵詞：主減速器；齒輪；損壞；斷裂；發熱；異響；漏油

0 引言

汽車對人們的生活和工作起著越來越重要的作用，但人們對汽車舒適性和通過性要求也越來越高。汽車主減速器是汽車底盤系統中核心零部件，傳遞汽車傳動軸輸入的扭矩，降低轉速增大扭矩，實現轉速差，保證汽車輪胎實現轉彎或差速功能，對汽車底盤行駛系統的操控性和通過性有著至關重要的意義。但隨著人們對車輛四驅功能使用頻次的增加，主減速器的利用率也在提高，其故障率也不斷增加。為了較好地解決主減速器常見故障，結合產品的結構特點，本文對汽車主減速器常見故障進行了分析、研究，并提出了預防措施。

1 主減速器的基本結構

主減速器作為汽車傳動系統重要零部件，其基本結構包括差速器、齒輪組、軸承組、油封組、轉動力矩調整機構等關鍵組件。

2 常見故障分類

主減速器將輸入轉矩首先通過主動錐齒輪傳遞給從動錐齒輪，實現減速增扭的作用，再經過差速器將動力合理分配給左、右半軸，最后傳到車輪，產生驅動力。其在傳遞力矩過程中既要實現系統功能，又要保證一定的NVH性能，以保證人們既感受到汽車操控性能，又感受到汽車良好的舒適性。汽車主減速器在工作過程中可能產生的常見故障有四類：損壞、噪音、過熱和漏油。

3 故障產生機理分析及預防

3.1主減速器損壞 主減速器損壞對汽車底盤系統來說非常不利，會造成顧客抱怨，而且檢修非常困難，一般檢修都是更換主減零部件，重新匹配。因維修設備及工人操作手法等因素限制，減速器的性能很難達到出廠時匹配性能。主減速器損壞主要包括：齒輪損壞、軸承損壞、振動變大等幾種形式。

3.1.1 齒輪損壞。齒輪損壞的形式有很多種，主要表現形式包括燒結、打齒、磨損、變形等。①主從動軸齒輪之間間隙調整不當，導致齒輪之間過度摩擦，產生大量熱量，最終齒輪燒結。②齒輪在設計之初沒有進行充分強度校核，或者驗證不夠充分，導致齒輪齒面強度很低，造成齒輪打齒現象。③主減齒輪在進行裝配時齒輪預緊力調整不當，導致齒輪接觸不均勻，產生早起磨損。④主減裝配過程中，齒輪嚙合印痕調整不合理，導致齒輪局部受力偏大，使齒輪產生變形或磨損嚴重。

3.1.2 軸承損壞。主減速器軸承多采用錐軸承，其損壞形式包括：過熱、變形、磨損、劃傷等，對主減性能具有非常關鍵的作用，甚至影響汽車的燃油經濟性、底盤行駛系統的穩定性和舒適性。①主減預緊力調整不合理，影響主減扭矩傳遞效率，軸承運轉產生過量熱量，導致軸承過熱損壞。②主減速器殼體和軸承配合過盈量偏大，或者主減軸承預緊力過大，會導致軸承發生變形，從而失效損壞。③主減內部存在雜質或鐵銷導致軸承被劃傷或燒蝕，影響齒輪嚙合質量和主減總成NVH性能。④軸承滾子掉落造成主減速器其他零部件破壞，或產生異響。

3.1.3 主減振動變大。主減速器振動過大，屬于主減NVH性能下降，主減振動變大形式主要包括：軸承振動大、輸入法蘭振動大、差速器振動大等方面影響。①軸承預緊力過大、保持架變形、滾子脫落、配合精度低等問題都會導致軸承振動變大。②主減輸入法蘭動不平衡性、端面跳動、徑向跳動等會影響主減振動，且隨輸入轉速增大，振動隨之增大。③主減差速器包含零件較多，動平衡對主減振動的影響很大，殼體缺料、鑄造偏差等會造成差速器振動過大。

防止措施：a主減裝配時調整合理齒側間隙，建議為0.13-0.21mm；b根據選用軸承調整合理緊固力矩，一般按照原廠要求力矩調整即可；c主減返修過程中嚴格按照原廠規定力矩擰緊螺栓。

3.2 主減速器噪聲 主減速器噪聲和其構造有很大關系，一般主減速器噪聲來源包括：齒輪異響和軸承異響。

3.2.1 齒輪異響。①主減速器主從動錐齒輪間隙過小，會導致齒輪摩擦過熱，同時伴有齒輪低沉異響。②齒輪間隙過大時，主減速器會從內部發出十分尖銳的碰撞聲，影響齒輪壽命。③軸承預緊力調整不合理，會導致主減在上下坡時產生異響。④行星半軸齒輪打齒或燒結，會使主減失去差速功能，同樣也會使主減產生異響。

3.2.2 軸承異響。①軸承振動過大或變形會引起主減異響問題，且異響不隨車輛速度提高而增大。②軸承配合等級低，配合精度不合理，會導致主減發生轟鳴壓耳。③軸承保持架變形或滾子掉落，會導致主減發出碰撞異響。

建議措施：主減發生異響多為零部件已經損壞，建議對主減速器進行維修時，首先判斷異響原因，然后更換損壞的零部件，并按照原廠規定參數進行修復、裝配。

3.3 主減速器過熱 主減速器一般溫度會保持在130°以下，當超過此溫度后主減便處于過熱狀態，發生機理：a齒輪潤滑油不足或使用劣質齒輪油；b主、從動齒輪間隙過小；c軸承裝配過緊，間隙過小，會引起主減速器局部過熱。

一般防止措施：更換原廠規定齒輪油、調整合理齒輪間隙、調整合理總成轉動力矩（即軸承預緊力）。

3.4 主減速器漏油 ①油封處產生漏油，主要原因包括油封密封不良、密封結構設計不合理、加油量過高、油封唇口破壞或油封唇口雜質過多、油封老化。②通氣閥處產生漏油，主要原因包括主減內部壓力過高、通氣閥堵塞、通氣閥位置不合理。③殼體結合面處漏油，結合面處密封膠涂抹不均勻、結合面不平或配合不良。

防止措施：一般零部件質量由整車廠裝配前進行測量保證，若發現因零部件損壞產生主減速器漏油，應盡早更換新件，同時更換新的齒輪油。

4 總結

汽車主減速器故障是比較復雜的系統問題，既涉及各個零部件的加工精度，又需要在裝配過程中進行分別控制，實際故障產生原因可能發生在某個環節，也可能是多個環節均存在問題。為有效避免主減速器常見故障發生，需要在產品精度設計、制造、裝配、維修等多個環節進行預防、控制。

參考文獻：

[1]劉惟信主編.汽車設計[M].北京：清華大學出版社.

[2]趙秀敏主編.汽車底盤構造與維修[M].北京：國防工業出版社.