變速器二軸導套故障分析與改進

變速器；二軸導套；改進

摘 要：文章介紹了變速器在整車道路試驗結束后，工程師對變速器的拆解過程中發現二軸導套材料脫落的現象。我們對此現象進行原因分析并制定改進方案，通過試裝驗證了改進方案的有效性，這對變速器產品的持續改進提升有重要的指導意義。

關鍵詞：變速器;二軸導套;改進

中圖分類號：U463.212 ?文獻標識碼：A ?文章編號：1671-7988（2020）19-72-03

Analysis and Improvement of Transmissions Main Shaft Guide Sleeve

Li Xiang， Chen Liang

（ Shaanxi Fast Gear Co.， Ltd. Automotive Transmission Engineering Research Institute， Shaanxi Xian 710119 ）

Abstract： This article introduces that after the vehicle road test， engineers find that the material of main shaft guide sleeve falls off during transmission disassembling. We analyze the causes of the phenomenon and make improvement plans， the effectiveness of the improved scheme is verified by trial installation， this has important guiding significance to the continuous improvement of transmission.

Keywords： Transmission; Main shaft guide sleeve; Improvement

CLC NO.： U463.212 ?Document Code： A ?Article ID： 1671-7988（2020）19-72-03

引言

法士特作為全球最大的重型變速器設計、開發、制造和出口基地，始終重視變速器的每一部分細節，不斷完善產品的結構，提升產品可靠性和品質，進而贏得客戶和市場的認可。本文闡述的就是一個典型的變速器內部材料脫落的現象，并針對此現象進行原因分析并制定改進方案。

1 問題來源

國內某重型商用車主機廠8X4牽引車搭載一款法士特變速器進行道路試驗，試驗結束后（總里程7.5萬公里），拆解變速箱時發現二軸導套內有鐵屑，二軸軸頭存在磨損，此現象的產生可能會對整車的舒適性及可靠性帶來影響，需分析該問題產生的原因并進行改進。

2 問題分析

（1）鐵屑材料來源分析

在一軸和二軸導套中間發現鐵屑，懷疑鐵屑來源于一軸（8620H）和二軸導套（粉末冶金）;樣品編號如下，鐵屑：033T-1;二軸導套（新）：033T-2;二軸導套（斷裂件）：033T-3。

檢測結果參見表1。

結論：由于鐵屑樣品量過少，僅能做溶樣分析。一軸的材料為8620H，根據元素含量結果，可直接排除鐵屑來源于一軸的可能性。除銅外，鐵屑和斷裂二軸導套的其它化學成分含量接近。變速箱內部與一軸相配合部分沒有其它零件與鐵屑的成分相近，可以判定鐵屑是從二軸導套上脫落的。

（2）二軸導套舊件拆解分析

將裝配后的一軸和二軸導套零件進一步拆解， 在裝配后的二軸導套內側，內徑圓周上有材料脫落現象，形狀類似1mm的倒角，見圖1：

對比材料分析結果、鐵屑、二軸導套形態，判斷發現的鐵屑為二軸導套脫落，同時判斷二軸軸頭的磨損痕跡應為脫落的鐵屑夾在軸頭和導套中間持續摩擦形成。

3 可能原因分析

（1）零件壓裝過程造成邊緣脫落

壓裝過靠工裝保證導套和一軸同心，如圖2，可以判定此不是二軸導套材料脫落的根本原因。

（2）零件材料不符合材料標準要求

對故障零件及同批次的庫存零件進行材料檢測，庫存零件的檢測結果均符合標準，可以判定不是可能原因。

（3）相關零件尺寸超差

經檢測二軸導套尺寸符合要求，二軸軸頭因為磨損尺寸偏小，可以判定不是可能原因。

（4）零件外觀形態存在缺陷

二軸導套除脫落材料外無缺陷，二軸軸頭除磨損位置無缺陷，導套內外表面良好，無任何劃傷痕跡，一軸內表面良好，無任何劃傷痕跡如圖3所示。

分析二軸導套倒角部位形貌圖，見圖4，由圖中可以看到二軸導套倒角部位有擠壓的毛刺凸起，與內圈結合處有縫隙，結合不致密。

注：圖4中標識1的箭頭所示為內圈表面，標識2的箭頭所示為倒角部位，標識3的箭頭所示二軸導套端面。

可以看出，供應商提供的零件存在一定缺陷（倒角與內圈結合處有縫隙，結合部不致密），會產生應力集中，是可能的根本原因，造成這種現象是由于供應商采用的擠壓整型的倒角工藝會造成零件邊緣壓痕。

4 改進方案

供應商對現場使用的整形工裝模具進行檢查，并對故障件進行了分析，發現產品倒角不光滑，存在缺陷，對整形模具和工裝的倒角進行改進，倒角的尺寸增加0.1mm，角度不變，并使倒角光滑。改進后產品見圖5。

5 試裝驗證及結論

供應商改進后的二軸導套裝配在主機廠后續的所有試驗車型及市場銷售車型中，對變速器進行拆解檢查，再無此故障發生。

6 改進措施及總結

此故障模式在市場上極為少見，雖然故障不影響變速器的正常使用，但作為主機廠的重點開發車型，影響了產品使用體驗，試驗車車型在試驗過程中出現的所有問題都必須找出問題產生的逃逸點及具備永久性改進措施。

本文是一起變速器的故障的分析進改進，故障發生后，在拆解時就開始檢查故障發生的可能原因，然后全面的從可能原因進行逐一排查，最終得出故障發生的可能根本原因，針對根本原因制定改進方案，并進行了方案驗證，證明了改進方案的有效性。此次改進進一步提高產品整體質量，提升用戶滿意度。

參考文獻

[1] 沈蓮.機械工程材料[M].北京：機械工業出版社，2018.

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