汽車鏈條式備胎升降器常見故障分析

林艷麗 王中平

（江鈴汽車股份有限公司產品開發技術中心 江西南昌 330052）

汽車鏈條式備胎升降器常見故障分析

林艷麗 王中平

（江鈴汽車股份有限公司產品開發技術中心 江西南昌 330052）

備胎升降器作為汽車關鍵配件之一，主要作用是能裝載一輛車的所有車輪及備胎車輪總成，并且能舉升、固定、下降一輛車的充氣或沒有充氣的、帶或者不帶輪胎的備胎總成和行駛車輪總成。本文以汽車鏈條式備胎升降器為研究對象，筆者結合參加過的實際項目經驗以及質量改進經驗，對鏈條式備胎升降器常見故障進行分析。

鏈條；備胎升降器；故障

1 鏈條式備胎升降器結構概述

鏈條式備胎升降器是通過凸輪軸的轉動帶動內滑輪、外滑輪轉動，外滑輪通過鏈條帶動輪胎架升降，以取出和裝固輪胎；其結構主要包括鏈條、外罩殼、備胎固定板、外滑輪、開口銷、銷軸、緊固件、外滑輪固定板、內滑輪、凸輪軸、凸輪等，車輛正常行駛時，鏈條式備胎升降器應能平穩的拖住備胎，并且在拆卸和安裝備胎時鏈條應保持順滑狀態下降和上升；

2 鏈條式備胎升降器常見故障分析

2.1 鏈條式備胎升降器卡滯

在拆卸和安裝備胎時備胎不能順利下降或上升，即卡滯現象。

2.1.1 鏈條和外罩殼十字孔錯位

鏈條是腰型鏈環經過環環相扣而成，經過外罩殼的十字孔受向上或者向下的拉力進出外罩殼。如果在初次安裝鏈條式備胎升降器以及備胎時鏈條和外罩殼的十字孔沒有捋順，即鏈條與外罩殼十字孔錯位，那么就會導致用戶在拆卸備胎時發生卡滯現象。

防止因鏈條和外罩殼的十字孔錯位而導致鏈條式備胎升降器卡滯的方法就是在初次安裝鏈條式備胎升降器和備胎時捋順鏈條與外罩殼的十字孔，捋順的方法可以采用降、升備胎的方法，即初次打緊備胎后放松備胎、再打緊備胎，這樣的重復操作就是一個捋順的過程。

2.1.2 鏈條和外滑輪錯位、鏈條和內滑輪錯位

鏈條在外罩殼里面繞轉內滑輪，同時從外罩殼的十字孔出來繞轉外滑輪，如果鏈條和外滑輪或者內滑輪發生了錯位，也是會導致用戶在拆卸備胎時發生卡滯現象。

防止因鏈條和內滑輪、外滑輪錯位而導致鏈條式備胎升降器卡滯的方法與上述鏈條和外罩殼十字孔錯位的方法是一致的。

2.1.3 外罩殼的強度不足

（1）鏈條式備胎升降器是靠凸輪和外罩殼內壁摩擦力來保持內滑輪和外滑輪的轉動使鏈條上升、下降，以達到備胎上升、下降的目的。如果外罩殼壁強度不足，凸輪與外罩殼內壁的接觸點可能會發生凹陷，從外表面看是外罩殼鼓包，這時凸輪就陷進外罩殼內壁而不能自由轉動，即發生了鏈條式備胎升降器卡滯。

（2）鏈條是通過備胎升降軸的驅動經過外罩殼的十字孔進、出外罩殼帶動內、外滑輪轉動，從而使備胎上升和下降。如果外罩殼的十字孔強度不足，鏈條的進、出破壞了外罩殼的十字孔，那么這時鏈條不能順利進、出，即發生了鏈條式備胎升降器卡滯。

上述這兩種由于外罩殼強度足部導致的鏈條式備胎升降器卡滯的失效模式，改進方法就是需要綜合分析外罩殼的強度，包括使用材料及其鋼板厚度。筆者參加過的一個項目，外罩殼材料是Q235，產品在使用一段里程后，易出現外罩殼壁凹陷、十字孔變形等問題，后經過CAE分析、強度試驗、耐久試驗以及市場用戶跟蹤調查分析，外罩殼材料改用SAPH440有效解決了外罩殼強度不足的問題。

2.2 鏈條式備胎升降器斷裂

2.2.1 鏈條強度不足

如果鏈條的強度和所匹配的輪胎重量不合適，在車輛行駛過程中承受輪胎重量的鏈環不斷受到沖擊，那么比較容易出現鏈條斷裂、備胎掉落的情況。

鏈條的強度主要是由鏈環的直徑、鏈環的材料來保證的，筆者參加過的一個項目中，鏈條的材料是20Cr，鏈環直徑是φ4.3，輪胎的重量是27kg，鏈條所能承受的最小拉力是20kN，經過CAE分析和強度試驗以及整車耐久試驗驗證，這種匹配可有效防止正常使用過程中鏈條斷裂的情況發生。

2.2.2 鏈條與外滑輪摩擦

備胎打緊后靜止狀態鏈條和外滑輪沒有相互作用力，車輛行駛在一定的路面時，由于路面的激勵會使得鏈條與外滑輪存在一定的相互作用力，這種相互作用力也可以認為是鏈條與外滑輪的摩擦力，如果外滑輪和鏈條的材質耐磨性差的話，會大大縮短整個鏈條式備胎升降器的生命周期，這種情況在產品的開發以及驗證階段就需要充分考慮外滑輪以及鏈條的耐磨性。

2.3 鏈條式備胎升降器噪音

2.3.1 機械噪音

如果備胎升降器出現機械噪音，一般考慮是由于車輛在動態行駛時發生了機械干涉。

鏈條式備胎升降器系統的靜態間隙需考慮輪胎的最大漏氣量、輪胎最大壓縮量、最大輪胎尺寸和車架公差累積等因素。備胎升降器以及備胎安裝后需要滿足整車的離地間隙、接近角和離去角，備胎與周邊有可能具有破壞性的零部件之間的靜態間隙至少40mm，與非破壞性零部件至少19mm，備胎在升降過程中，與周邊零部件至少保持25mm的間隙。備胎胎壁與車架/身至少要有3個接觸位置，每個接觸面積至少625m2，邊長至少10mm。這些都是為了更好的保證車輛在任何路面行駛都不會出現機械干涉而導致機械噪音。

2.3.2 NVH

目前市場上的鏈條式備胎升降器的備胎固定板與車輪的鋁輪或者鋼圈大多數是剛性連接，這種剛性連接在一定工況下會出現NVH相關的噪音甚至是振動，筆者參加的一個項目中通過在備胎固定板上硫化橡膠層，以避免備胎固定板與鋁輪或者鋼圈的剛性連接，結果表明，這種方法有效解決了NVH方面的噪音和振動。

3 結束語

鏈條式備胎升降器是比較傳統的結構形式，也是目前市場上廣泛采用的主要形式之一，結構簡單，使用方便，成本較低。隨著我國經濟的發展，人們對于汽車的需求日益強烈，汽車領域也得到了全面的生產和壯大，在這個過程中，人們對于汽θ車的各方面的要求也是越來越高，本文為鏈條式備胎升降器常見故障的解析希望能為同行提供一定的方法和思路。

[1]吳兆亮，邢志斌.某輕型卡車備胎支架設計[J].汽車實用技術，2015（8）.

[2]張平，馬榮健，單光學，李晶.Solidworks軟件在備胎架設計中的應用[J].專用汽車，2007（2）.

U472.4

A

1004-7344（2016）03-0224-01

2016-1-2

林艷麗（1982-），女，河南開封人，底盤工程師，2007年畢業于河南科技大學，研究方向為汽車底盤系統開發及質量改進。