某國產變速器五檔抖動問題分析

吳林禮

摘 要：通過對某國產變速器總成在校驗過程中出現五檔抖動問題的分析，發現并解決了五檔同步器齒套直齒倒角偏大問題，從而提升了該系列變速器總成的一次下線合格率。

關鍵詞：變速器;五檔抖動;同步器齒套直齒倒角

1 變速器故障描述

2018年4月初，某國產變速器總成生產線由上海工廠遷于柳州工廠。項目于5.29在柳州批產，自批產以來至11.1，FTQ（一次下線合格率）為94.89%，總共開出1174臺返修總成，其中五檔抖動939臺，占了返修總數的79.98%，FTQ4.08%，成為了影響FTQ的最主要因素，而且該問題線體未搬遷之前在上海工廠也一直存在，長期未得到有效解決。

2 變速器總成拆裝換件分析

將五檔抖動故障變速器總成重新進行加載校驗，掛入五檔后，校驗過程中手扶操縱蓋配重塊感覺到滑行過程中存在明顯的麻手、振動。進一步將該臺故障箱后殼體進行切割窗口，不裝配五檔撥叉軸總成進行觀察，發現五檔校驗過程中出現脫檔現象（齒套倒錐齒在校驗過程中未能對五檔結合齒進行有效鎖止，導致脫檔）。

將該臺故障五檔抖動總成拆解更換同平臺另外產品的五/六檔同步器齒套（其他零件保持不變）后，同樣不裝配五檔撥叉軸總成進行加載校驗觀察，校驗過程中未出現脫檔現象;在此基礎上再次拆解該臺總成，裝配五檔撥叉軸總成后再次進行校驗觀察。掛入五檔后，校驗過程中手扶操縱蓋配重塊未感覺到滑行過程中存在麻手、振動，校驗過程中同樣未出現脫檔現象。

至此，將五檔抖動故障原因初步鎖定為加載校驗過程中五檔同步器齒套倒錐齒未能對五檔結合齒進行有效鎖止，導致在變速器五檔校驗過程中齒套持續沖擊五檔撥叉腳面，再通過操縱蓋總成將沖擊傳出，手扶操縱蓋配重塊就會感到麻手、振動，嚴重時更會導致脫檔。

3 五檔同步器齒套脫檔原因分析

在換件分析的基礎上，對五檔抖動故障已經有了初步的結論。進一步將該臺總成拆解，對比故障總成五檔同步器齒套和同平臺另外產品的五/六檔同步器齒套發現，原齒套倒錐倒角較大，而另外產品的齒套倒錐倒角相對較小;將兩件齒套相關尺寸（與抖動、脫檔有關尺寸）進行對比測量，除了倒錐倒角存在較大差異外（兩者直齒倒角均符合圖紙要求），其余尺寸差異不大且都在圖紙要求范圍內（如表1）。

在測量結果的基礎上進行理論分析：同步器齒套倒錐倒角大，倒錐齒與主動五檔齒輪結合齒接觸面積就會減少，導致同步器倒錐與結合齒鎖止力不足，最終引起五檔校驗過程中出現抖動甚至脫檔。

為更好地驗證抖動系同步器齒套倒錐倒角偏大引起，重新挑選30臺五檔抖動故障總成進行ABA換件試驗，換件過程如下：

（1）將30臺五檔抖動總成編號后重新進行加載校驗，抖動故障全部重現;（2）更換該30臺抖動總成的五檔同步器齒套（其他零件不變）后進行加載校驗（用30件減小倒錐倒角的齒套進行更換），抖動故障全部消除;（3）復原這30臺五檔抖動總成的五檔同步器齒套，抖動故障全部復現。

后續還進行了1222件減小直齒倒角的五檔同步器齒套的裝配驗證，裝配這1222件齒套的總成在校驗過程中都未出現五檔抖動故障，進一步驗證了五檔抖動故障的根本原因就是：齒套倒錐齒與主動五檔齒輪結合齒接觸面積小，導致同步器倒錐與結合齒鎖止力不足，最終導致五檔校驗過程中出現抖動甚至脫檔。

4 結論及措施

基于以上分析，鎖定五檔抖動故障根本原因為齒套倒錐齒與主動五檔齒輪結合齒接觸面積小，導致同步器倒錐與結合齒鎖止力不足，最終導致五檔校驗過程中出現抖動甚至脫檔。

在確定根本原因之后，所采取的改進措施有：

（1）將五檔同步器齒套直齒倒角由原來圖紙要求的0.3±0.1，110°更改為0.2±0.05，110°，減小直齒倒角（如圖1）;（2）將五檔同步器總成的偏擺由原來圖紙要求的0.4-0.9加嚴控制到0.4-0.8。

自此，某國產變速器五檔抖動故障從根本上得到了解決。

參考文獻：

[1]王雪濤.關于汽車變速器的發展分析[J].裝備制造，2010（01）.

[2]唐琛.微型汽車手動變速器設計與優化[D].武漢理工大學，2010.

[3]吳光強，孫賢安.汽車手動變速器發展綜述[J].同濟大學學報（自然科學版），2010（10）：1478-1483.