微車后橋主減抱死分析與改進(jìn)

羅文慶

摘 要：該文闡述了微型汽車后橋傳動的工作原理，對后橋主減抱死的失效模式及起因進(jìn)行分析，找出后橋主減抱死的主要來源，并從后橋制造過程、售后維護(hù)等方面，提出改進(jìn)措施，消除由此引起的事故隱患。

關(guān)鍵詞：后橋 主減速器 齒輪 抱死 失效模式

中圖分類號：TH132 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）06（b）-0074-02

主減速器是微型汽車傳遞驅(qū)動力的主要裝置，是汽車行駛抱死的主要來源之一。汽車在行駛過程中，如出現(xiàn)后橋主減速器突然抱死，將無法繼續(xù)行駛，車速過快時很容易造成翻車，對人的生命安全造成危險。

1 汽車后橋傳動的工作原理

后橋總成的功能是將萬向傳動裝置傳來的發(fā)動機(jī)動力經(jīng)過主減速器降速增扭，并通過差速器改變傳動方向后，分配給左、右半軸總成并傳遞到驅(qū)動車輪。以微型汽車后橋?yàn)槔?，其主減速器一般以單級為主，組織結(jié)構(gòu)示意圖如圖1。

2 后橋抱死的失效模式

汽車后橋抱死一般很突然，抱死前有異響的征兆，但往往沒能引起用戶的注意，或者來不及反應(yīng)，主要原因?yàn)橛脩艚?jīng)驗(yàn)不足，當(dāng)車速較快時，后橋突然抱死會引發(fā)嚴(yán)重的交通事故。通過對多起售后事故現(xiàn)場調(diào)查和售后故障件的拆解分析，發(fā)現(xiàn)常見的后橋抱死有如下三種失效模式：（1）主/從動傘齒輪輪齒損——減速器殼體及差速器殼體無損壞，主齒安裝軸承及從動齒安裝軸承完好，主/從動齒輪出現(xiàn)崩齒，后橋出現(xiàn)異響，當(dāng)崩裂的輪齒卡在主/ 從齒輪嚙合間隙中時，無法再轉(zhuǎn)動，車輛突然抱死。（2）差速器殼損壞——差速器殼崩裂，導(dǎo)致差速器總成失效，行星半軸齒輪脫落，最終主/從動齒輪損壞卡死，車輛抱死。（3）主齒軸承損壞——主齒軸承損壞，齒輪失去支撐引起失衡，導(dǎo)致主齒和從動齒輪齒崩裂甚至主/從齒咬死，最終導(dǎo)致車輛抱死。

3 后橋抱死失效起因及機(jī)理分析

通過對故障件失效模式及后橋制造過程深入調(diào)查并討論研究，運(yùn)用魚骨圖（如圖2）對人機(jī)料法環(huán)五方面查找根本原因，詳解如下：

3.1 人——漏加或少加齒輪油、從齒/軸承蓋螺栓未擰緊

漏加齒輪油。后橋齒輪油的作用為潤滑和散熱。當(dāng)后橋漏加齒輪油，會造成齒輪表面干摩擦，輪齒表面不斷撕裂和燒蝕，汽車行駛時后橋異響不斷加大，同時由于主/從動齒軸承未得到齒輪油的潤滑，齒輪表面、軸承的溫度會急劇升高，引起齒輪損壞，齒輪表面燒蝕發(fā)藍(lán)，主齒軸承損壞，內(nèi)圈燒結(jié)，最終后橋主減速器抱死。

少加齒輪油或漏油。后橋主減速器中的齒輪油，靠從動齒輪轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的離心力甩到各齒輪、軸及軸承上進(jìn)行潤滑，一旦加入的齒輪油油量不足或者漏油導(dǎo)致油量不足，從動齒輪轉(zhuǎn)動甩起的齒輪油不足以濺到主齒軸承上時，主齒軸承得不到可靠的潤滑，溫度將不斷升高，加速軸承和齒輪損壞或燒蝕，引起軸承、齒輪卡死，最終后橋主減速器抱死。

常見的漏油主要有以下幾種情況：（1）齒輪油從主減與橋殼安裝面處滲漏出；（2）齒輪油從主減油封處漏出；（3）齒輪油從橋殼縱焊縫處滲漏出來；從齒/軸承蓋螺栓未擰緊，差速器高速轉(zhuǎn)動，使得從齒/軸承蓋螺栓受力松脫，松脫的螺栓易卡入齒輪之間，造成齒輪卡死。

3.2 機(jī)——力矩?cái)Q緊機(jī)、加油及齒輪間隙檢測設(shè)備異常

（1）力矩?cái)Q緊機(jī)設(shè)備異常，造成緊固螺栓未擰緊松脫，也會出現(xiàn)抱死。（2）加油設(shè)備異常，會出現(xiàn)漏加或少加齒輪油，也會出現(xiàn)抱死。（3）齒輪間隙檢測設(shè)備異常，主/從動傘齒輪嚙合間隙過小而未被識別出，會導(dǎo)致齒輪損壞而抱死。

3.3 料——主減殼/軸承尺寸超差、齒輪油品差

主減殼、軸承尺寸超差：后橋主減的軸承內(nèi)外圈均要求過盈緊密配合，若是主減殼安裝孔、軸承配合尺寸超差，兩者配合過松或不緊密，在齒輪高速轉(zhuǎn)動下，軸承內(nèi)外圈與配合面極易產(chǎn)生相對運(yùn)動，造成軸承的保持架損壞，軸承滾子擠推在一起，導(dǎo)致軸承卡死，齒輪無法轉(zhuǎn)動，即后橋主減抱死

齒輪油品差。若使用劣質(zhì)齒輪油代替，在嚙合齒面形不成油膜，或油膜易在壓力下被破壞，起不到保護(hù)齒輪表面的作用，齒輪將出現(xiàn)早期磨損，造成主、從齒側(cè)間隙加大，加速主減速器各部件的磨損，磨損產(chǎn)生的鐵屑會造成主齒軸承卡死，引起主減抱死。以某微車的后橋進(jìn)行試驗(yàn)，在完好的后橋齒輪油中加入20 ML清洗液（零部件裝配前用于清洗的清洗液），路試約2 km后，后橋異響嚴(yán)重，拆下主減，檢查齒面，從動齒輪凹面磨痕不正常，表面有拉毛現(xiàn)象，即以上所述的齒輪早期磨損。

3.4 法——保養(yǎng)不當(dāng)、未清除橋內(nèi)異物

目前市場上的齒輪油品質(zhì)參差不齊，售后維修技師水平不一，曾發(fā)現(xiàn)過將變速箱GL-4的中負(fù)荷齒輪油加入后橋中當(dāng)GL-5的重負(fù)荷齒輪油使用，或者中、重負(fù)荷齒輪油共用加注油的設(shè)備導(dǎo)致齒輪油混合。當(dāng)加錯齒輪油或使用品質(zhì)差的齒輪油，齒輪將出現(xiàn)早期磨損，會出現(xiàn)如上述抱死情況。

在后橋生產(chǎn)裝配過程中，使用到各種緊固件，如從動齒輪安裝螺栓、軸承蓋緊固螺栓、主減速器安裝螺栓等，當(dāng)發(fā)生螺栓、螺母等硬質(zhì)異物遺落在橋包中，如未檢查出來，當(dāng)主減速器高速運(yùn)轉(zhuǎn)時，硬質(zhì)異物易卡入主、從齒之間，瞬間受到非常大的阻力，齒輪無法轉(zhuǎn)動，造成后橋主減突然抱死。

3.5 環(huán)——后橋清潔度差

清潔度是影響后橋質(zhì)量的重要因素之一。如后橋清潔度差，會污染齒輪油或使齒輪油摻雜有雜質(zhì)顆粒，主減速器運(yùn)轉(zhuǎn)時，雜質(zhì)顆粒隨著齒輪油進(jìn)入主齒軸承中，會使軸承轉(zhuǎn)動不順暢，甚至卡死，最終后橋主減抱死。以某微車后橋做模擬試驗(yàn)，在主齒軸承外環(huán)滾道放置0.1粗細(xì)的金屬線，結(jié)果該點(diǎn)的滾子無法轉(zhuǎn)動，模擬驗(yàn)證了異物進(jìn)入軸承內(nèi)會導(dǎo)致卡死。

4 后橋抱死改進(jìn)措施

（1）嚴(yán)格控制各零部件本身精度及制造精度，特別是主齒軸承內(nèi)外圈相關(guān)的配合尺寸，在壓裝主齒軸承時，推薦要求100%監(jiān)控軸承壓入力，保證軸承是過盈緊密配合。（2）在加齒輪油時，要防止漏加油或加油不足，生產(chǎn)過程使用帶報警裝置的加油裝置，推薦設(shè)備廠家（廣州江鋅達(dá)），可以防止出現(xiàn)空槍加注或者加油槍斷續(xù)，并使用帶刻度的量杯，確保油量充足，完成加注后，100%用探針檢查后橋內(nèi)齒輪油量高度，保證齒輪油量足夠。（3）為防止后橋滲漏油，主減安裝面要求涂密封膠，涂膠要求連續(xù)，并有足夠的寬度及高度，且要求繞螺桿涂一圈密封膠。如是雙頭螺栓，需要在螺牙處涂抹一層厭氧膠。裝配完主減及半軸后，需要對后橋內(nèi)腔進(jìn)行氣密檢測，推薦使用的檢測參數(shù)（從加油口處通入0.031 MPa的氣壓，保壓時間18 s以上，壓降低于5 Pa，說明氣密良好），確保主減油封、通氣塞、密封膠處滿足氣密要求。（4）在汽車保養(yǎng)時，要選擇品質(zhì)優(yōu)良的齒輪潤滑油，同時考慮適合的粘度、使用溫度、抗磨性能等，形成良好的齒輪油膜來潤滑各個摩擦零部件，使其具有良好的抗磨性能。微車后橋潤滑油一般選擇質(zhì)量等級為APIGL-5的油品，型號85W/90齒輪油，在極冷地區(qū)使用性能較好的80W/90油。此外，要按保養(yǎng)要求定期更換齒輪油。（5）嚴(yán)格控制各裝配零部件的清潔度，裝配前必須清理、清洗干凈，表面無雜質(zhì)，尤其是橋殼內(nèi)不能殘留著焊渣、金屬切屑等，要定期抽檢清潔度，可以加長放油螺塞磁鐵的長度，增強(qiáng)磁鐵吸附齒輪油中鐵屑的能力。（6）裝配過程，要100%檢驗(yàn)從動齒輪、軸承蓋緊固螺栓、主減緊固螺栓、放油螺塞、加油螺塞的擰緊力矩，保證各個關(guān)鍵緊固螺栓已擰緊。裝配時，要檢查橋包內(nèi)，防止橋包內(nèi)遺落有螺栓螺母或者其他硬質(zhì)異物。（7）裝配主減總成時，要100%檢測齒輪的間隙。

5 結(jié)語

汽車抱死極易引起甩尾翻車，危險性高，因此，繼續(xù)研究汽車抱死的起因原因并改進(jìn)具有非常重要的意義。

參考文獻(xiàn)

[1] 關(guān)文達(dá).汽車構(gòu)造[M].北京：清華大學(xué)出版社，2004：267-281.endprint

摘 要：該文闡述了微型汽車后橋傳動的工作原理，對后橋主減抱死的失效模式及起因進(jìn)行分析，找出后橋主減抱死的主要來源，并從后橋制造過程、售后維護(hù)等方面，提出改進(jìn)措施，消除由此引起的事故隱患。

關(guān)鍵詞：后橋 主減速器 齒輪 抱死 失效模式

中圖分類號：TH132 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）06（b）-0074-02

主減速器是微型汽車傳遞驅(qū)動力的主要裝置，是汽車行駛抱死的主要來源之一。汽車在行駛過程中，如出現(xiàn)后橋主減速器突然抱死，將無法繼續(xù)行駛，車速過快時很容易造成翻車，對人的生命安全造成危險。

1 汽車后橋傳動的工作原理

后橋總成的功能是將萬向傳動裝置傳來的發(fā)動機(jī)動力經(jīng)過主減速器降速增扭，并通過差速器改變傳動方向后，分配給左、右半軸總成并傳遞到驅(qū)動車輪。以微型汽車后橋?yàn)槔?，其主減速器一般以單級為主，組織結(jié)構(gòu)示意圖如圖1。

2 后橋抱死的失效模式

汽車后橋抱死一般很突然，抱死前有異響的征兆，但往往沒能引起用戶的注意，或者來不及反應(yīng)，主要原因?yàn)橛脩艚?jīng)驗(yàn)不足，當(dāng)車速較快時，后橋突然抱死會引發(fā)嚴(yán)重的交通事故。通過對多起售后事故現(xiàn)場調(diào)查和售后故障件的拆解分析，發(fā)現(xiàn)常見的后橋抱死有如下三種失效模式：（1）主/從動傘齒輪輪齒損——減速器殼體及差速器殼體無損壞，主齒安裝軸承及從動齒安裝軸承完好，主/從動齒輪出現(xiàn)崩齒，后橋出現(xiàn)異響，當(dāng)崩裂的輪齒卡在主/ 從齒輪嚙合間隙中時，無法再轉(zhuǎn)動，車輛突然抱死。（2）差速器殼損壞——差速器殼崩裂，導(dǎo)致差速器總成失效，行星半軸齒輪脫落，最終主/從動齒輪損壞卡死，車輛抱死。（3）主齒軸承損壞——主齒軸承損壞，齒輪失去支撐引起失衡，導(dǎo)致主齒和從動齒輪齒崩裂甚至主/從齒咬死，最終導(dǎo)致車輛抱死。

3 后橋抱死失效起因及機(jī)理分析

通過對故障件失效模式及后橋制造過程深入調(diào)查并討論研究，運(yùn)用魚骨圖（如圖2）對人機(jī)料法環(huán)五方面查找根本原因，詳解如下：

3.1 人——漏加或少加齒輪油、從齒/軸承蓋螺栓未擰緊

漏加齒輪油。后橋齒輪油的作用為潤滑和散熱。當(dāng)后橋漏加齒輪油，會造成齒輪表面干摩擦，輪齒表面不斷撕裂和燒蝕，汽車行駛時后橋異響不斷加大，同時由于主/從動齒軸承未得到齒輪油的潤滑，齒輪表面、軸承的溫度會急劇升高，引起齒輪損壞，齒輪表面燒蝕發(fā)藍(lán)，主齒軸承損壞，內(nèi)圈燒結(jié)，最終后橋主減速器抱死。

少加齒輪油或漏油。后橋主減速器中的齒輪油，靠從動齒輪轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的離心力甩到各齒輪、軸及軸承上進(jìn)行潤滑，一旦加入的齒輪油油量不足或者漏油導(dǎo)致油量不足，從動齒輪轉(zhuǎn)動甩起的齒輪油不足以濺到主齒軸承上時，主齒軸承得不到可靠的潤滑，溫度將不斷升高，加速軸承和齒輪損壞或燒蝕，引起軸承、齒輪卡死，最終后橋主減速器抱死。

常見的漏油主要有以下幾種情況：（1）齒輪油從主減與橋殼安裝面處滲漏出；（2）齒輪油從主減油封處漏出；（3）齒輪油從橋殼縱焊縫處滲漏出來；從齒/軸承蓋螺栓未擰緊，差速器高速轉(zhuǎn)動，使得從齒/軸承蓋螺栓受力松脫，松脫的螺栓易卡入齒輪之間，造成齒輪卡死。

3.2 機(jī)——力矩?cái)Q緊機(jī)、加油及齒輪間隙檢測設(shè)備異常

（1）力矩?cái)Q緊機(jī)設(shè)備異常，造成緊固螺栓未擰緊松脫，也會出現(xiàn)抱死。（2）加油設(shè)備異常，會出現(xiàn)漏加或少加齒輪油，也會出現(xiàn)抱死。（3）齒輪間隙檢測設(shè)備異常，主/從動傘齒輪嚙合間隙過小而未被識別出，會導(dǎo)致齒輪損壞而抱死。

3.3 料——主減殼/軸承尺寸超差、齒輪油品差

主減殼、軸承尺寸超差：后橋主減的軸承內(nèi)外圈均要求過盈緊密配合，若是主減殼安裝孔、軸承配合尺寸超差，兩者配合過松或不緊密，在齒輪高速轉(zhuǎn)動下，軸承內(nèi)外圈與配合面極易產(chǎn)生相對運(yùn)動，造成軸承的保持架損壞，軸承滾子擠推在一起，導(dǎo)致軸承卡死，齒輪無法轉(zhuǎn)動，即后橋主減抱死

齒輪油品差。若使用劣質(zhì)齒輪油代替，在嚙合齒面形不成油膜，或油膜易在壓力下被破壞，起不到保護(hù)齒輪表面的作用，齒輪將出現(xiàn)早期磨損，造成主、從齒側(cè)間隙加大，加速主減速器各部件的磨損，磨損產(chǎn)生的鐵屑會造成主齒軸承卡死，引起主減抱死。以某微車的后橋進(jìn)行試驗(yàn)，在完好的后橋齒輪油中加入20 ML清洗液（零部件裝配前用于清洗的清洗液），路試約2 km后，后橋異響嚴(yán)重，拆下主減，檢查齒面，從動齒輪凹面磨痕不正常，表面有拉毛現(xiàn)象，即以上所述的齒輪早期磨損。

3.4 法——保養(yǎng)不當(dāng)、未清除橋內(nèi)異物

目前市場上的齒輪油品質(zhì)參差不齊，售后維修技師水平不一，曾發(fā)現(xiàn)過將變速箱GL-4的中負(fù)荷齒輪油加入后橋中當(dāng)GL-5的重負(fù)荷齒輪油使用，或者中、重負(fù)荷齒輪油共用加注油的設(shè)備導(dǎo)致齒輪油混合。當(dāng)加錯齒輪油或使用品質(zhì)差的齒輪油，齒輪將出現(xiàn)早期磨損，會出現(xiàn)如上述抱死情況。

在后橋生產(chǎn)裝配過程中，使用到各種緊固件，如從動齒輪安裝螺栓、軸承蓋緊固螺栓、主減速器安裝螺栓等，當(dāng)發(fā)生螺栓、螺母等硬質(zhì)異物遺落在橋包中，如未檢查出來，當(dāng)主減速器高速運(yùn)轉(zhuǎn)時，硬質(zhì)異物易卡入主、從齒之間，瞬間受到非常大的阻力，齒輪無法轉(zhuǎn)動，造成后橋主減突然抱死。

3.5 環(huán)——后橋清潔度差

清潔度是影響后橋質(zhì)量的重要因素之一。如后橋清潔度差，會污染齒輪油或使齒輪油摻雜有雜質(zhì)顆粒，主減速器運(yùn)轉(zhuǎn)時，雜質(zhì)顆粒隨著齒輪油進(jìn)入主齒軸承中，會使軸承轉(zhuǎn)動不順暢，甚至卡死，最終后橋主減抱死。以某微車后橋做模擬試驗(yàn)，在主齒軸承外環(huán)滾道放置0.1粗細(xì)的金屬線，結(jié)果該點(diǎn)的滾子無法轉(zhuǎn)動，模擬驗(yàn)證了異物進(jìn)入軸承內(nèi)會導(dǎo)致卡死。

4 后橋抱死改進(jìn)措施

（1）嚴(yán)格控制各零部件本身精度及制造精度，特別是主齒軸承內(nèi)外圈相關(guān)的配合尺寸，在壓裝主齒軸承時，推薦要求100%監(jiān)控軸承壓入力，保證軸承是過盈緊密配合。（2）在加齒輪油時，要防止漏加油或加油不足，生產(chǎn)過程使用帶報警裝置的加油裝置，推薦設(shè)備廠家（廣州江鋅達(dá)），可以防止出現(xiàn)空槍加注或者加油槍斷續(xù)，并使用帶刻度的量杯，確保油量充足，完成加注后，100%用探針檢查后橋內(nèi)齒輪油量高度，保證齒輪油量足夠。（3）為防止后橋滲漏油，主減安裝面要求涂密封膠，涂膠要求連續(xù)，并有足夠的寬度及高度，且要求繞螺桿涂一圈密封膠。如是雙頭螺栓，需要在螺牙處涂抹一層厭氧膠。裝配完主減及半軸后，需要對后橋內(nèi)腔進(jìn)行氣密檢測，推薦使用的檢測參數(shù)（從加油口處通入0.031 MPa的氣壓，保壓時間18 s以上，壓降低于5 Pa，說明氣密良好），確保主減油封、通氣塞、密封膠處滿足氣密要求。（4）在汽車保養(yǎng)時，要選擇品質(zhì)優(yōu)良的齒輪潤滑油，同時考慮適合的粘度、使用溫度、抗磨性能等，形成良好的齒輪油膜來潤滑各個摩擦零部件，使其具有良好的抗磨性能。微車后橋潤滑油一般選擇質(zhì)量等級為APIGL-5的油品，型號85W/90齒輪油，在極冷地區(qū)使用性能較好的80W/90油。此外，要按保養(yǎng)要求定期更換齒輪油。（5）嚴(yán)格控制各裝配零部件的清潔度，裝配前必須清理、清洗干凈，表面無雜質(zhì)，尤其是橋殼內(nèi)不能殘留著焊渣、金屬切屑等，要定期抽檢清潔度，可以加長放油螺塞磁鐵的長度，增強(qiáng)磁鐵吸附齒輪油中鐵屑的能力。（6）裝配過程，要100%檢驗(yàn)從動齒輪、軸承蓋緊固螺栓、主減緊固螺栓、放油螺塞、加油螺塞的擰緊力矩，保證各個關(guān)鍵緊固螺栓已擰緊。裝配時，要檢查橋包內(nèi)，防止橋包內(nèi)遺落有螺栓螺母或者其他硬質(zhì)異物。（7）裝配主減總成時，要100%檢測齒輪的間隙。

5 結(jié)語

汽車抱死極易引起甩尾翻車，危險性高，因此，繼續(xù)研究汽車抱死的起因原因并改進(jìn)具有非常重要的意義。

參考文獻(xiàn)

[1] 關(guān)文達(dá).汽車構(gòu)造[M].北京：清華大學(xué)出版社，2004：267-281.endprint

摘 要：該文闡述了微型汽車后橋傳動的工作原理，對后橋主減抱死的失效模式及起因進(jìn)行分析，找出后橋主減抱死的主要來源，并從后橋制造過程、售后維護(hù)等方面，提出改進(jìn)措施，消除由此引起的事故隱患。

關(guān)鍵詞：后橋 主減速器 齒輪 抱死 失效模式

中圖分類號：TH132 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）06（b）-0074-02

主減速器是微型汽車傳遞驅(qū)動力的主要裝置，是汽車行駛抱死的主要來源之一。汽車在行駛過程中，如出現(xiàn)后橋主減速器突然抱死，將無法繼續(xù)行駛，車速過快時很容易造成翻車，對人的生命安全造成危險。

1 汽車后橋傳動的工作原理

后橋總成的功能是將萬向傳動裝置傳來的發(fā)動機(jī)動力經(jīng)過主減速器降速增扭，并通過差速器改變傳動方向后，分配給左、右半軸總成并傳遞到驅(qū)動車輪。以微型汽車后橋?yàn)槔渲鳒p速器一般以單級為主，組織結(jié)構(gòu)示意圖如圖1。

2 后橋抱死的失效模式

汽車后橋抱死一般很突然，抱死前有異響的征兆，但往往沒能引起用戶的注意，或者來不及反應(yīng)，主要原因?yàn)橛脩艚?jīng)驗(yàn)不足，當(dāng)車速較快時，后橋突然抱死會引發(fā)嚴(yán)重的交通事故。通過對多起售后事故現(xiàn)場調(diào)查和售后故障件的拆解分析，發(fā)現(xiàn)常見的后橋抱死有如下三種失效模式：（1）主/從動傘齒輪輪齒損——減速器殼體及差速器殼體無損壞，主齒安裝軸承及從動齒安裝軸承完好，主/從動齒輪出現(xiàn)崩齒，后橋出現(xiàn)異響，當(dāng)崩裂的輪齒卡在主/ 從齒輪嚙合間隙中時，無法再轉(zhuǎn)動，車輛突然抱死。（2）差速器殼損壞——差速器殼崩裂，導(dǎo)致差速器總成失效，行星半軸齒輪脫落，最終主/從動齒輪損壞卡死，車輛抱死。（3）主齒軸承損壞——主齒軸承損壞，齒輪失去支撐引起失衡，導(dǎo)致主齒和從動齒輪齒崩裂甚至主/從齒咬死，最終導(dǎo)致車輛抱死。

3 后橋抱死失效起因及機(jī)理分析

通過對故障件失效模式及后橋制造過程深入調(diào)查并討論研究，運(yùn)用魚骨圖（如圖2）對人機(jī)料法環(huán)五方面查找根本原因，詳解如下：

3.1 人——漏加或少加齒輪油、從齒/軸承蓋螺栓未擰緊

漏加齒輪油。后橋齒輪油的作用為潤滑和散熱。當(dāng)后橋漏加齒輪油，會造成齒輪表面干摩擦，輪齒表面不斷撕裂和燒蝕，汽車行駛時后橋異響不斷加大，同時由于主/從動齒軸承未得到齒輪油的潤滑，齒輪表面、軸承的溫度會急劇升高，引起齒輪損壞，齒輪表面燒蝕發(fā)藍(lán)，主齒軸承損壞，內(nèi)圈燒結(jié)，最終后橋主減速器抱死。

少加齒輪油或漏油。后橋主減速器中的齒輪油，靠從動齒輪轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的離心力甩到各齒輪、軸及軸承上進(jìn)行潤滑，一旦加入的齒輪油油量不足或者漏油導(dǎo)致油量不足，從動齒輪轉(zhuǎn)動甩起的齒輪油不足以濺到主齒軸承上時，主齒軸承得不到可靠的潤滑，溫度將不斷升高，加速軸承和齒輪損壞或燒蝕，引起軸承、齒輪卡死，最終后橋主減速器抱死。

常見的漏油主要有以下幾種情況：（1）齒輪油從主減與橋殼安裝面處滲漏出；（2）齒輪油從主減油封處漏出；（3）齒輪油從橋殼縱焊縫處滲漏出來；從齒/軸承蓋螺栓未擰緊，差速器高速轉(zhuǎn)動，使得從齒/軸承蓋螺栓受力松脫，松脫的螺栓易卡入齒輪之間，造成齒輪卡死。

3.2 機(jī)——力矩?cái)Q緊機(jī)、加油及齒輪間隙檢測設(shè)備異常

（1）力矩?cái)Q緊機(jī)設(shè)備異常，造成緊固螺栓未擰緊松脫，也會出現(xiàn)抱死。（2）加油設(shè)備異常，會出現(xiàn)漏加或少加齒輪油，也會出現(xiàn)抱死。（3）齒輪間隙檢測設(shè)備異常，主/從動傘齒輪嚙合間隙過小而未被識別出，會導(dǎo)致齒輪損壞而抱死。

3.3 料——主減殼/軸承尺寸超差、齒輪油品差

主減殼、軸承尺寸超差：后橋主減的軸承內(nèi)外圈均要求過盈緊密配合，若是主減殼安裝孔、軸承配合尺寸超差，兩者配合過松或不緊密，在齒輪高速轉(zhuǎn)動下，軸承內(nèi)外圈與配合面極易產(chǎn)生相對運(yùn)動，造成軸承的保持架損壞，軸承滾子擠推在一起，導(dǎo)致軸承卡死，齒輪無法轉(zhuǎn)動，即后橋主減抱死

齒輪油品差。若使用劣質(zhì)齒輪油代替，在嚙合齒面形不成油膜，或油膜易在壓力下被破壞，起不到保護(hù)齒輪表面的作用，齒輪將出現(xiàn)早期磨損，造成主、從齒側(cè)間隙加大，加速主減速器各部件的磨損，磨損產(chǎn)生的鐵屑會造成主齒軸承卡死，引起主減抱死。以某微車的后橋進(jìn)行試驗(yàn)，在完好的后橋齒輪油中加入20 ML清洗液（零部件裝配前用于清洗的清洗液），路試約2 km后，后橋異響嚴(yán)重，拆下主減，檢查齒面，從動齒輪凹面磨痕不正常，表面有拉毛現(xiàn)象，即以上所述的齒輪早期磨損。

3.4 法——保養(yǎng)不當(dāng)、未清除橋內(nèi)異物

目前市場上的齒輪油品質(zhì)參差不齊，售后維修技師水平不一，曾發(fā)現(xiàn)過將變速箱GL-4的中負(fù)荷齒輪油加入后橋中當(dāng)GL-5的重負(fù)荷齒輪油使用，或者中、重負(fù)荷齒輪油共用加注油的設(shè)備導(dǎo)致齒輪油混合。當(dāng)加錯齒輪油或使用品質(zhì)差的齒輪油，齒輪將出現(xiàn)早期磨損，會出現(xiàn)如上述抱死情況。

在后橋生產(chǎn)裝配過程中，使用到各種緊固件，如從動齒輪安裝螺栓、軸承蓋緊固螺栓、主減速器安裝螺栓等，當(dāng)發(fā)生螺栓、螺母等硬質(zhì)異物遺落在橋包中，如未檢查出來，當(dāng)主減速器高速運(yùn)轉(zhuǎn)時，硬質(zhì)異物易卡入主、從齒之間，瞬間受到非常大的阻力，齒輪無法轉(zhuǎn)動，造成后橋主減突然抱死。

3.5 環(huán)——后橋清潔度差

清潔度是影響后橋質(zhì)量的重要因素之一。如后橋清潔度差，會污染齒輪油或使齒輪油摻雜有雜質(zhì)顆粒，主減速器運(yùn)轉(zhuǎn)時，雜質(zhì)顆粒隨著齒輪油進(jìn)入主齒軸承中，會使軸承轉(zhuǎn)動不順暢，甚至卡死，最終后橋主減抱死。以某微車后橋做模擬試驗(yàn)，在主齒軸承外環(huán)滾道放置0.1粗細(xì)的金屬線，結(jié)果該點(diǎn)的滾子無法轉(zhuǎn)動，模擬驗(yàn)證了異物進(jìn)入軸承內(nèi)會導(dǎo)致卡死。

4 后橋抱死改進(jìn)措施

（1）嚴(yán)格控制各零部件本身精度及制造精度，特別是主齒軸承內(nèi)外圈相關(guān)的配合尺寸，在壓裝主齒軸承時，推薦要求100%監(jiān)控軸承壓入力，保證軸承是過盈緊密配合。（2）在加齒輪油時，要防止漏加油或加油不足，生產(chǎn)過程使用帶報警裝置的加油裝置，推薦設(shè)備廠家（廣州江鋅達(dá)），可以防止出現(xiàn)空槍加注或者加油槍斷續(xù)，并使用帶刻度的量杯，確保油量充足，完成加注后，100%用探針檢查后橋內(nèi)齒輪油量高度，保證齒輪油量足夠。（3）為防止后橋滲漏油，主減安裝面要求涂密封膠，涂膠要求連續(xù)，并有足夠的寬度及高度，且要求繞螺桿涂一圈密封膠。如是雙頭螺栓，需要在螺牙處涂抹一層厭氧膠。裝配完主減及半軸后，需要對后橋內(nèi)腔進(jìn)行氣密檢測，推薦使用的檢測參數(shù)（從加油口處通入0.031 MPa的氣壓，保壓時間18 s以上，壓降低于5 Pa，說明氣密良好），確保主減油封、通氣塞、密封膠處滿足氣密要求。（4）在汽車保養(yǎng)時，要選擇品質(zhì)優(yōu)良的齒輪潤滑油，同時考慮適合的粘度、使用溫度、抗磨性能等，形成良好的齒輪油膜來潤滑各個摩擦零部件，使其具有良好的抗磨性能。微車后橋潤滑油一般選擇質(zhì)量等級為APIGL-5的油品，型號85W/90齒輪油，在極冷地區(qū)使用性能較好的80W/90油。此外，要按保養(yǎng)要求定期更換齒輪油。（5）嚴(yán)格控制各裝配零部件的清潔度，裝配前必須清理、清洗干凈，表面無雜質(zhì)，尤其是橋殼內(nèi)不能殘留著焊渣、金屬切屑等，要定期抽檢清潔度，可以加長放油螺塞磁鐵的長度，增強(qiáng)磁鐵吸附齒輪油中鐵屑的能力。（6）裝配過程，要100%檢驗(yàn)從動齒輪、軸承蓋緊固螺栓、主減緊固螺栓、放油螺塞、加油螺塞的擰緊力矩，保證各個關(guān)鍵緊固螺栓已擰緊。裝配時，要檢查橋包內(nèi)，防止橋包內(nèi)遺落有螺栓螺母或者其他硬質(zhì)異物。（7）裝配主減總成時，要100%檢測齒輪的間隙。

5 結(jié)語

汽車抱死極易引起甩尾翻車，危險性高，因此，繼續(xù)研究汽車抱死的起因原因并改進(jìn)具有非常重要的意義。

參考文獻(xiàn)

[1] 關(guān)文達(dá).汽車構(gòu)造[M].北京：清華大學(xué)出版社，2004：267-281.endprint