一款電驅(qū)動后橋后蓋漏油優(yōu)化設(shè)計

趙曉龍 熊雷

摘 要：本文通過制作透明后蓋分析電驅(qū)動后橋運行過程中齒輪油的流動情況，針對性制定了防止后橋漏油的優(yōu)化方案。

關(guān)鍵詞：電驅(qū)動橋;后蓋漏油;通氣塞;油流分析

1 前言

后橋漏油對汽車的使用影響很大，由于漏油會導致電驅(qū)動后橋內(nèi)部潤滑油量不斷減少，導致減速器齒輪、軸承無法得到有效潤滑，而電驅(qū)動后橋輸入轉(zhuǎn)速高，容易導致零件磨損加劇，損壞零件，嚴重會導致后橋“抱死”，影響行車安全。某款后橋結(jié)構(gòu)如圖1所示。在進行整車可靠性道路試驗中，后橋后蓋漏油嚴重，無法滿足可靠性要求。本文針對該典型問題進行了分析并制定了優(yōu)化方案。

2 故障問題分析

該款驅(qū)動后橋的后蓋與橋殼連接面涂抹一圈密封膠通過螺栓與后橋本體進行連接，故障后橋的后蓋油漬集中在通氣塞附近，從通氣塞安裝孔流出，通氣塞通氣開口處無油漬。該款后橋后蓋結(jié)構(gòu)如圖2所示。進行幾種漏油可能性分析。

2.1 通氣塞損傷

通氣塞配合面損傷會導致潤滑油從配合面處直接滲出。拆卸故障后橋的通氣塞，觀察發(fā)現(xiàn)通氣塞配合面無損傷，且后蓋上通氣塞孔無明顯毛刺，排除通氣塞零件質(zhì)量問題。

2.2 氣孔護蓋未按圖紙要求焊接

圖3為故障件后蓋內(nèi)腔，實物焊接與圖紙一致，無虛焊和焊穿，排除焊接質(zhì)量問題。

3 原理分析

通氣塞作用：汽車運轉(zhuǎn)后，后橋減速器齒輪不斷運轉(zhuǎn)，齒輪油溫度上升，后橋腔體內(nèi)氣壓上升，通過通氣塞排氣孔將高溫氣體排出，維持后橋腔體內(nèi)氣壓穩(wěn)定。通氣塞主要材料為具有一定硬度的橡膠，因此為保證緊密配合防止從配合面漏油，通常將通氣塞與安裝孔設(shè)計為過盈配合。

氣孔護蓋作用：擋住減速器運轉(zhuǎn)后甩起來的油流，防止齒輪油直接甩到到通氣塞孔導致大量漏油。

4 油流分析

為觀察運轉(zhuǎn)過程中齒輪油實際流動情況，制作了圖4所示透明后蓋裝在后橋上，后橋安裝在臺架上，試驗臺架可給后橋直接提供動力源，以整車前進的方向驅(qū)動后橋運轉(zhuǎn)。通過后蓋可以直接觀察到在不同轉(zhuǎn)速下后橋齒輪油的流動情況。通過觀察可以發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)速升高后，齒輪油在氣孔護蓋的通氣孔附近匯聚，產(chǎn)生對沖撞擊，這種情況下油流被沖擊進入氣孔護蓋內(nèi)部，而進去的油又無法及時流出，于是齒輪油會不斷通過通氣塞排氣孔漏出，導致漏油發(fā)生。

5 案例回顧

通過故障件的分析，齒輪油主要通過通氣塞與后蓋貼合面流出，并不是從通氣塞的排氣孔漏油，說明貼合面可能配合不合理。

查閱圖紙，通氣塞配合面外徑尺寸為10±0.18mm，而后蓋安裝孔為沖壓成型孔，沖壓孔尺寸偏差參照標準QC/T268-1999，安裝孔尺寸偏差為10（0，+0.22）mm，通氣塞與安裝孔為過渡配合，實際故障件為間隙配合，通氣塞與安裝孔間隙大，因此齒輪油更容易從配合面間隙流出，而不是從通氣塞排氣孔流出。

結(jié)合運轉(zhuǎn)過程中齒輪油流動情況和通氣塞配合不合理的問題，制定優(yōu)化方案。

6 改進方案

①優(yōu)化通氣塞與后蓋配合尺寸，由過渡配合改為過盈配合，通氣塞安裝面尺寸由10±0.18mm改為11±0.18mm，

②后蓋的氣孔護蓋通氣孔附近增加帽檐翻邊，阻擋甩到護蓋通氣孔的齒輪油，改變油流方向，避免油流大量沖入氣孔護蓋。護蓋翻邊結(jié)構(gòu)如圖5所示。

7 試驗驗證

為盡快驗證優(yōu)化方案有效性，制定驗證方案及驗證結(jié)果如下：

a 1#試驗車漏油后橋只更換優(yōu)化后通氣塞，其余零件不變，實車進行路試，路試里程50Km，發(fā)現(xiàn)通氣塞排氣孔開始有齒輪油流出，安裝面無齒輪油流出;

b 2#試驗車漏油后橋更換優(yōu)化后的后蓋，其余零件不變，實車進行路試，路試里程50Km，通氣塞與后蓋安裝面開始有少量齒輪油滲出，通氣塞的排氣孔無齒輪油滲出。

通過1#、2#試驗車驗證可以說明，單獨優(yōu)化通氣塞、后蓋的氣孔護蓋結(jié)構(gòu)，對防止漏油都有改善，下一步進行2個優(yōu)化方案同時實施驗證。

在2#車更換后蓋的基礎(chǔ)上更換優(yōu)化后的通氣塞，路試50Km，觀察通氣塞安裝面、通氣塞排氣孔均無滲油，繼續(xù)路試里程達到100Km、200Km、300Km、400Km，均無滲油痕跡，說明有2個因素同時影響漏油，2種優(yōu)化方案同時實施后可解決漏油問題。為驗證方案有效性，加大了驗證樣本量，1#試驗車也換成新后蓋+新通氣塞，另外增加3#試驗車按相同方案驗證。1#、3#試驗車試驗里程達到400Km，觀察同樣沒有發(fā)生滲油。漏油問題得到解決。

8 結(jié)束語

本文以整車試驗過程中后橋后蓋漏油為例，結(jié)合車輛運轉(zhuǎn)時后橋齒輪油油流分析結(jié)果，分析產(chǎn)生漏油的原因。通過針對單個可能影響原因制定的優(yōu)化方案分別進行道路試驗驗證，找到漏油根源，并增加試驗樣本量驗證方案有效性，從而解決了后蓋漏油的問題。

參考文獻：

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