消除某車型變速器二三檔異響問題

潘存福　龐世松　梁樹生

摘要：現在汽車用戶對汽車綜合性能要求越來越高，無論是乘坐的舒適度、安全性、操作性還是整車運行流暢度。而由于汽車生產、制造或是駕駛中出現的一些技術性錯誤，可能會導致汽車某些部件有異響。這其中最有廣泛和常見的當屬變速器的異響問題。變速器異響不僅影響乘坐舒適感，甚至危及乘坐人員的生命安全。本文主要針對變速器的異響的原因進行分析和檢測驗證，最終經過討論得出一系列的相應對策來避免變速器的異響。

關鍵詞：變速器；異響；齒輪

引言

變速器是能固定或分檔改變輸出軸和輸入軸傳動比的齒輪傳動裝置，又稱變速箱。汽車變速器，是一套用于來協調發動機的轉速和車輪的實際行駛速度的變速裝置，用于發揮發動機的最佳性能，是汽車傳動系中最主要的部件之一。變速器可以在汽車行駛過程中，在發動機和車輪之間產生不同的變速比，通過換擋可以使發動機工作在其最佳的動力性能狀態下。變速器由傳動機構和變速機構組成，可制成單獨變速機構或與傳動機構合裝在同一殼體內。變速器異響是指變速器工作時發出的不正常的響聲。

1.變速器異響現象

汽車變速器異響一般是指汽車變速器聽起來刺耳令人不愉快的異常噪音。目前還沒有測量儀器對異響進行定量測定，國際國內的各汽車制造商都采用人耳對汽車異響通常是由于變速器油位偏低或變質、齒輪嚙合間隙過大或過小、齒輪嚙合不良引起的。嚙合間隙過大時，主動齒輪轉動時撞擊被動齒輪發出撞擊聲，此響聲通常隨著變速器溫度的越高而愈加嚴重。嚙合間隙過小時，發出的異響聲通常是連續不斷的，有的較均勻，有的不均勻，而且車速越快，響聲越嚴重，并且往往會使變速器的潤滑油過熱。

2.變速器異響問題描述

某車型掛入二檔或三檔，加速至發動機轉速3000r/min，松開油門后整車滑行產生“吹口哨”嘯叫持續至1000r/min（具體數據可見圖1）；噪聲、振動與聲振粗糙度（簡稱NVH）頻譜測試，二三檔滑行噪音持續超控制限；嚴重刺激乘員聽覺。根據以往車型開發經驗，二三檔滑行嘯叫的車輛非常罕見，此次出現二三檔滑行嘯叫可能是零件質量問題或者存在產品設計缺陷。

3.變速器異響問題分析

根據產品結構羅列出變速器異響的可能原因，其各種原因全部得出解決措施（如圖2所示）。

4.變速器的檢測和驗證

4.1對變速器內部相關零部件關鍵尺寸進行檢測分析

各軸支撐軸承振動值、殼體支撐軸承孔徑/形位尺寸、齒輪齒面粗糙度Ra、齒輪齒形齒向傾斜公差fHa/fHβ、齒輪齒形齒向鼓形Ca/Cβ、齒輪齒圈徑向累積Fp/跳動Fr。結果顯示齒輪齒形齒向傾斜公差fHa/fHβ、齒輪齒形齒向鼓形Ca/Cβ、齒輪齒圈徑向累積Fp/跳動Fr這3個關鍵尺寸超差（結果見下圖3）。

小結：通過測試故障件齒輪齒形齒向、累積、齒 圈跳動均存在不同程度超差。測量50套齒軸，挑選3套齒輪參數完全合格裝車測試，整車測試結果顯示齒輪齒形齒向制造精度不合格，是產生變速器異響的主要因素。

4.2對各軸支撐軸承設計精度、齒輪副重合度ε設計精度設計重新核算

技術重新制定重合度參數方案、制作新重合度樣件30套，通過空載測試；隨機挑選12套進行裝車NVH測試，變速器異響消失。技術重新核算結論是：二/三檔齒輪副重合度ε偏小是造成嘯叫異響的原因（具體見圖4所示）。

5.對策的制定及實施結果

針對造成變速器二三檔滑行嘯叫的原因，經過反復小組成員討論，制定了相應的對策，并編制了對策如下表1：

在采用新的措施實施后該車型售前零公里，生產出變速器總成在整車實施2周共23個班次監控，二三檔滑行嘯叫故障有明顯下降。同時，自更換成改進后變速器總成售出3個月未接到故障車報告。

6.結束語

分析實驗我們不難發現，造成該型號2、3檔變速器異響的原因主要是三個：即齒輪齒形齒向參數fHa/fHβ/Ca/Cβ/Fr/Fp參數超差；齒輪齒形齒向參數fHa/fHβ/Ca/Cβ/Fr/Fp參數超差；齒輪副重合度ε設計精度不足。采用提升齒輪制造質量、優化齒輪設計參數、提升齒輪副嚙合接觸面積，等一系列技術手段可以有效避免變速器的異響。

參考文獻：

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作者簡介：潘存福，男，本科，工程師，現工作于上汽通用五菱汽車股份有限公司，主要從事發動機質量方面的工作。