淺談變速器輸出油封漏油故障分析及改進(jìn)措施

胡金辰，方偉

（陜西法士特齒輪有限責(zé)任公司，陜西 西安 710077）

淺談變速器輸出油封漏油故障分析及改進(jìn)措施

胡金辰，方偉

（陜西法士特齒輪有限責(zé)任公司，陜西 西安 710077）

介紹變速器輸出油封使用時(shí)漏油故障，通過對油封、裝配、使用維護(hù)的調(diào)查分析，確定失效原因，制定改進(jìn)方案，并將改進(jìn)方案應(yīng)用在實(shí)際生產(chǎn)中，跟蹤售后數(shù)據(jù)，改進(jìn)效果顯著，故根據(jù)匹配車型、使用工況，合理選擇油封，并嚴(yán)格控制、提升油封裝配過程控制是降低油封故障的關(guān)鍵。

油封；滲漏；可靠性

CLC NO.:U472 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)15-182-03

前言

隨著汽車行業(yè)的快速發(fā)展，我國已成為世界制造大國，變速器作為汽車的重要零部件，各項(xiàng)品質(zhì)均影響客戶的購車，其中油封漏油問題是變速器常見問題之一，齒輪潤滑油滲漏后，會(huì)造成油量短缺，產(chǎn)生齒輪及軸承零件的早期磨蝕損壞，縮短變速器的使用壽命，同時(shí)還會(huì)污染環(huán)境。因此分析漏油原因，解決漏油故障是十分重要的。

本文結(jié)合變速器質(zhì)量改進(jìn)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，對油封和油封配合及使用維護(hù)進(jìn)行多方面的對比分析，制定改進(jìn)方案，進(jìn)而給變速器質(zhì)量改進(jìn)、設(shè)計(jì)工程師匹配開發(fā)思路。

1 故障現(xiàn)象

售后信息反饋：變速器輸出軸部位出現(xiàn)油漬現(xiàn)象，疑似油封漏油。因油封拆解屬于破壞性拆解，拆解后油封變形，故前期排查故障模式尤為重要，當(dāng)變速器油封出現(xiàn)漏油時(shí)，需逐步分析：

1）目測變速器后部輸出軸油膜位置集中在輸出軸位置，且集中出現(xiàn)在輸出軸周圍，且油膜向外部擴(kuò)狀，無油滴形成。注意不要立刻對油封進(jìn)行拆除更換，因?yàn)橛头獠鹣潞螅b配關(guān)系難以確定，拆卸過程中可能造成損傷或變形，影響判斷的結(jié)果；

2）對油封的裝配位置進(jìn)行確認(rèn)，油封裝配到位，無反彈、松脫、偏斜，但油封外圈有大量油泥，油封未變形；

3）確定油封的泄漏位置并用記號筆進(jìn)行標(biāo)記；

4）拆下油封，進(jìn)行確認(rèn)主唇無異物、劃傷等；

6）對配合的零部件狀態(tài)進(jìn)行確認(rèn)，法蘭盤粗糙度、軸承蓋外觀、油封與軸承蓋裝配面進(jìn)行高度檢測、油封內(nèi)徑檢測均正常，但油封唇口有輕微磨損。

圖1 對輸出油封拆解過程

2 原因分析及要因確認(rèn)

油封是封油的機(jī)械元件，變速器油封一般是指骨架油封，其主唇與旋轉(zhuǎn)軸之間存在一條線狀接觸帶，此接觸帶會(huì)形成一層非常薄的油膜，油膜既能將主唇與旋轉(zhuǎn)軸之間因相對運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的摩擦熱帶走，又能阻止?jié)櫥偷牧鞒觯纬擅芊狻Ｓ湍さ拇嬖谑怯头饷芊獾某浞直匾獥l件。 油封漏油大部分是因?yàn)橹鞔接湍け黄茐膶?dǎo)致，少部分是外圈與殼體配合異常導(dǎo)致。本文主要對油封設(shè)計(jì)、裝配、使用維護(hù)等方面分析影響可靠性因素，進(jìn)行分析。

2.1 組裝裝配方面

1）檢查安裝油封的胎具上有無毛刺，在壓頭上安裝油封時(shí)，毛刺會(huì)劃傷油封的主唇，導(dǎo)致變速器在運(yùn)轉(zhuǎn)初期就出現(xiàn)漏油，且要定期維護(hù)工裝。

2）壓裝油封時(shí)壓頭中心與殼體軸承孔中心是否垂直壓裝，避免油封外圈的橡膠被殼體油封孔的邊損傷。

3）油封要壓到殼體油封孔周圍平面以下，最好比殼體油封孔的倒角低一點(diǎn)，并保持壓力2-5s，避免油封回彈，增加泄漏的風(fēng)險(xiǎn)。

4）安裝油封時(shí)一定要配戴干凈的手套，手套上不能粘有鋁屑等尖銳異物，放置油封的工作臺(tái)上也需清理干凈，否則尖銳異物若粘在油封上會(huì)劃傷油封主唇或外圈。

5）油封潤滑脂規(guī)范涂抹，潤滑脂涂抹過多，會(huì)導(dǎo)致潤滑脂融化后會(huì)流到變速器外面，造成顧客或工作人員誤判，即常說的“假漏油”。

2.2 零件加工精度方面

1）油封主唇或外圈在加工過程中出現(xiàn)劃傷，彈簧質(zhì)量不佳或失效，主唇抱緊力太小等均會(huì)引起油封的泄漏。

2）軸的表面粗度差，會(huì)導(dǎo)致油封與軸的摩擦力變大，主唇磨損加快，密封性變差，但軸的表面粗糙度也不宜過高，否則軸的表面太光滑，影響油膜的形成。

3）軸的端面倒角，避免加工過程中出現(xiàn)的毛刺劃傷油封，且安裝油封的殼體孔倒角也不應(yīng)有毛刺。

2.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面

1）設(shè)計(jì)時(shí)要針對油封的密封的介質(zhì)、使用的溫度、腔體內(nèi)的壓力等選用合適的材料。

2）當(dāng)車輛經(jīng)常在惡劣、環(huán)境溫差大、塵埃多的路況行駛時(shí)，油封的防塵唇會(huì)較一般情況下失效快，影響油封的壽命，油封防塵唇口的選擇尤為重要。

2.4 使用維護(hù)方面

新車購入后需按要求定期更換變速器的潤滑油，避免變速器齒輪嚙合產(chǎn)生的鐵屑及其它異物無法排除，聚集到油封主唇處破壞油膜、損傷油封，導(dǎo)致變速器漏油。

按照初步原因分析的可能因素，制定數(shù)據(jù)收集計(jì)劃，進(jìn)行實(shí)際調(diào)查。

表1 可能原因數(shù)據(jù)收集計(jì)劃表

按照數(shù)據(jù)收集結(jié)果進(jìn)行一一統(tǒng)計(jì)分析，確定影響油封漏油的主要原因，針對主要原因采取改進(jìn)措施，降低故障發(fā)生。

表2 要因確認(rèn)結(jié)果表

3 改進(jìn)方案

1）全面推廣自動(dòng)涂油工裝，改善手工涂油導(dǎo)致的涂抹不均勻，導(dǎo)致少涂、多涂、沾染灰塵、導(dǎo)致漏油或假漏的情況，同時(shí)完善涂油工藝文件。

2）結(jié)合實(shí)際使用工況對輸出油封結(jié)構(gòu)、膠料配方進(jìn)行改進(jìn)，增加防塵唇口，對變速器輸出油封進(jìn)行疲勞壽命臺(tái)架試驗(yàn)，通過1000H耐久性試驗(yàn)，降低因使用工況差，灰塵雜質(zhì)導(dǎo)致油封早期磨損。

試驗(yàn)條件為：掛直接檔，速比為1，輸出轉(zhuǎn)速2100rpm/ min，加油量為變速箱標(biāo)準(zhǔn)油量，試驗(yàn)過程油溫穩(wěn)定在130-140℃，通過1000H耐久性試驗(yàn)，防塵能力提升了522H。

圖2 變速箱油封疲勞壽命試驗(yàn)臺(tái)架

3）不斷提升過程控制，對油封工裝、裝配過程進(jìn)行不定期抽查，生產(chǎn)車間嚴(yán)格按照工藝文件執(zhí)行保養(yǎng)及更換周期，保證裝配質(zhì)量。

4）實(shí)施以上改進(jìn)措施后，售后PPM從2015年1640降低至2016年1035，降低36%，故障趨勢如圖5，后續(xù)將持續(xù)分析售后數(shù)據(jù)和舊件，及時(shí)掌握市場有無異常情況。

圖3 2015年-2016年油封售后PPM趨勢圖

4 結(jié)論

油封是汽車變速器的重要密封件，其性能直接關(guān)系到變速器的性能、壽命以及對環(huán)境的污染程度等，油封漏油問題是油封的主要問題之一，解決該問對變速器使用、整車性能的提升，用戶滿意度提升有重要意義。

[1] 蘇丹,李振宇.油封漏油的原因及維修方法[J].農(nóng)機(jī)使用與維修, 2008（4）.

The fault analysis and improvement measures of the output oil seal leakage of transmission are discussed

Hu Jinchen, Fang Wei
( Shaanxi fast gear co. LTD, Shaanxi xi’an 710077 )

The article mainly introduces the faults of the output oil seal leakage of transmission. The failure causes of the output oil seal are confirmed by investigating and analyzing the oil seal, assembly and maintenance. Then an improvement scheme is proposed and applied in the actual production, and the after-sales data are followed up, the remarkable improvement effect will be confirmed. Therefore, choosing the right oil seal, strictly controlling and improving assembly process of the oil seal are the key to reducing the failure of the oil seal according to matching the models and operating conditions.

oil seal; Leakage; Reliability

U472

A

1671-7988 (2017)15-182-03

胡金辰，就職于陜西法士特齒輪有限責(zé)任公司。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.15.067