驅動橋減殼面漏油故障影響因素分析

王海龍，宋建平，張艷娥，劉艷萍

1.山東蓬翔汽車有限公司 山東煙臺 265699 2.煙臺科技學院 山東煙臺 265699

減殼配合面結構

減殼配合面結構如圖1所示。

圖1 減殼配合面結構

圖1中的A面是減殼和加強圈配合面，加強圈焊接在橋殼上，并加工螺紋孔，減殼通過螺栓擰緊在加強圈上，配合面會涂布密封膠。但是使用過程中反復的載荷會導致接觸面來回滑動，如果滑動量太大，最終會使密封膠密封失效，從而發生漏油故障。

漏油故障如圖2所示。

圖2 減殼配合面漏油

減殼接觸面有限元分析

建立裝配體，去掉內部主減總成里的齒輪等部件，只保留減殼、螺栓、加強圈、橋殼、后蓋、軸頭、板簧座、支架和支撐塊。三維模型如圖3所示。

圖3 裝配體三維模型

焊接部位建立綁定約束，接觸部位建立接觸關系，載荷按額定載荷的2.5倍，模擬沖擊工況。

減殼接觸面的接觸壓力（cpress）分布如圖4所示。

圖4 減殼接觸面的接觸壓力分布

由圖4可以看出，螺紋孔附件接觸壓力大，而中間間隔部位基本沒有接觸壓力。

接觸面間的滑動（Cslip）分布如圖5所示。

圖5 接觸面間的滑動分布

由圖5可以看出，兩側的上部滑動量較大。這個滑動量是兩個方向滑移量的矢量和。

通過在接觸面間安裝試紙，測試的壓痕分布如圖6所示。

圖6 試紙的壓痕分布

由圖6可以看出，測試壓痕與圖4的分析壓力分布規律基本一致。

優化結構，進行對比分析

1）改變減殼法蘭面厚度和螺栓預緊力，結果匯總見表1。

表1 改變減殼法蘭面厚度和螺栓預緊力對接觸面間的滑動量的影響

由表1可以看出，改變螺栓預緊力效果要好于改變減殼法蘭面厚度。同樣的螺栓預緊力，不同壁厚的接觸面滑動量基本相當，因此加厚法蘭面厚度的方案可以排除。

2）改變橋殼加強圈厚度，用同樣的螺栓預緊力，結果匯總見表2。

表2 改變橋殼加強圈厚度對接觸面間的滑動量的影響

從分析結果看出，加強圈加厚，對減殼接觸面的滑動量影響很大。原因是加強圈和橋殼焊接在一起，而載荷作用于橋殼，由于橋殼和加強圈是主動變形，而減殼是被動變形，所以加強圈尺寸的影響比減殼尺寸影響大。

3）從圖5可以看出，接觸面上部大概45°位置滑動量最大，因此在此處打孔，并插入定位銷，可以達到阻止滑動的目的，分析結果見表3。

表3 定位銷對接觸面間的滑動量的影響

由表3可以看出，加定位銷大大降低了接觸面的相對滑動量。定位銷結構如圖7所示。

圖7 定位銷結構

結論

通過分析對比，可以看出，加定位銷可以大大降低減殼接觸面的滑動量，這個方案是首先推薦的。在保證安裝尺寸不沖突的情況下，可以適當加厚加強圈的厚度，同樣能減少減殼接觸面滑動量。因為實際螺栓預緊力矩都是在標準范圍內給定一個力矩范圍，可以適當提高這個力矩范圍。不推薦增加減殼法蘭面厚度，既增加了質量，還對滑動量沒影響。

這些都是針對減殼接觸面漏油故障做的分析，實際還要考慮各種因素，比如強度、安裝、工藝性等，因此綜合考慮后，本文分析結果可以作為參考。