汽車底盤異常振動(dòng)的故障分析與維修技術(shù)

0 引言

汽車作為現(xiàn)階段人們生產(chǎn)生活中重要的組成部分，成為人們?nèi)粘Ｉ罴俺鲂械谋貍浣煌üぞ咧唬瑹o論是傳統(tǒng)的燃油汽車還是現(xiàn)階段的混合動(dòng)力新能源汽車、純電力新能源汽車，在運(yùn)行過程中汽車底盤都是最重要的組成部分。其中振動(dòng)平順性(NVH)是車輛的一個(gè)重要特性，直接影響汽車駕駛的安全性、穩(wěn)定性、動(dòng)力性及駕駛舒適性等性能，因此，對(duì)于汽車的設(shè)計(jì)及安全出行具有重要意義

。通過對(duì)生產(chǎn)生活中常見的汽車底盤異常振動(dòng)的故障進(jìn)行講解與分析，并針對(duì)相關(guān)維修技術(shù)進(jìn)行介紹。

1 汽車底盤的組成

汽車底盤是整車的運(yùn)動(dòng)基礎(chǔ)，在汽車運(yùn)動(dòng)期間由于汽車啟動(dòng)、加速、制動(dòng)等運(yùn)動(dòng)狀態(tài)所帶來的附加載荷均由汽車底盤所承受，并且汽車底盤也是整車安全性的主要來源。由于載荷強(qiáng)度較大且不均，汽車經(jīng)過長時(shí)間運(yùn)行底盤可能產(chǎn)生異常振動(dòng)從而產(chǎn)生底盤故障，并且當(dāng)出現(xiàn)較大故障時(shí)會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的后果。

汽車底盤由行駛系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和制動(dòng)系統(tǒng)組成，汽車底盤在運(yùn)行過程中承受著整車所帶來的載荷與振動(dòng)。傳動(dòng)系統(tǒng)是指傳動(dòng)軸、離合器、變速箱、前橋后橋等，其中新能源汽車與傳統(tǒng)燃油汽車由于動(dòng)力來源的不同略有區(qū)別，但是整體結(jié)構(gòu)框架不變。隨著時(shí)代發(fā)展，人們對(duì)便捷出行的需求增加，自動(dòng)擋汽車得到快速發(fā)展，由于其操作簡捷、工作穩(wěn)定，并且自動(dòng)變速箱取消了離合器這一組成部分，整體穩(wěn)定性提高。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是為了駕駛員能夠根據(jù)駕駛需求從而改變方向的系統(tǒng)

，其主要有操縱桿、轉(zhuǎn)向機(jī)等組成。最初，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是采用機(jī)械助力方式，但由于操作人員駕駛舒適度太低，隨著發(fā)展逐漸演變成液壓助力轉(zhuǎn)向裝置，再到電力助力轉(zhuǎn)向裝置，從而使轉(zhuǎn)向駕駛舒適度提高。并且由于轉(zhuǎn)向裝置的存在，在高速運(yùn)動(dòng)中轉(zhuǎn)向時(shí)的汽車操縱性得以提升，從而提高其安全性。制動(dòng)系統(tǒng)主要起到在運(yùn)行過程中的減速與制動(dòng)，或是靜止過程中的穩(wěn)定，通常制動(dòng)系統(tǒng)由制動(dòng)器與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)組成，其原理是在運(yùn)行過程中為無規(guī)律性的路況產(chǎn)生的行駛問題提供一定的制動(dòng)作用，使汽車安全行駛。

一是由于歷史原因，水功能區(qū)內(nèi)入河排污口情況不清，入河污染物量不明，造成現(xiàn)有部分水功能區(qū)納污能力成果失真，限制排污總量意見也難以分解到具體的排污口，嚴(yán)重影響了管理效能，這也是限制排污總量與污染物減排難以銜接的重要原因。

綜上所述，汽車底盤的幾大組成部分是整車的根基，在車輛穩(wěn)定運(yùn)行中起到了重要作用。現(xiàn)階段底盤的整體結(jié)構(gòu)發(fā)展趨近于完整，但是人們發(fā)現(xiàn)在汽車運(yùn)行過程中存在異常振動(dòng)現(xiàn)象，往往不在意的低頻振動(dòng)會(huì)導(dǎo)致整機(jī)結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定，隨著問題的加深，會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的底盤異常振動(dòng)從而威脅整車的安全性，因此，有必要對(duì)傳統(tǒng)汽車的底盤設(shè)計(jì)及優(yōu)化進(jìn)行更加深入的研究。

綜上所述，在車輛運(yùn)行過程中，如果傳動(dòng)系統(tǒng)出現(xiàn)異常振動(dòng)，會(huì)導(dǎo)致傳動(dòng)軸間連接螺栓出現(xiàn)松動(dòng)與間隙，而在運(yùn)行過程中這些松動(dòng)難以察覺，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致傳動(dòng)系統(tǒng)崩壞解體。在維修過程中需要更換連接件，并且重新安裝與調(diào)試傳動(dòng)軸花鍵與花鍵槽的配合，減少間隙與松動(dòng)。如果出現(xiàn)上述后橋軸承問題，需要定期檢查并及時(shí)更換磨損零件，從而減少不同程度的異響、異常振動(dòng)等情況，防止汽車駕駛過程中出現(xiàn)一定的安全隱患。

2 汽車底盤振動(dòng)

Milk-run系統(tǒng)在廠內(nèi)物料供應(yīng)實(shí)施過程中將涉及信息傳遞、倉庫到工序的配送、工序間的配送，是整個(gè)廠內(nèi)物料配送體系，能有效改善車間物料供應(yīng)。

2.1 變速箱異常振動(dòng)故障與分析

變速箱的主要作用是通過控制傳動(dòng)系統(tǒng)的扭矩與速度之間的關(guān)系從而改變車速，變速箱主要有齒輪與軸結(jié)構(gòu)組成，其中自動(dòng)擋變速箱為螺旋齒輪、手動(dòng)擋變速箱為行星齒輪。變速箱的異常噪音產(chǎn)生是最常見的異常振動(dòng)問題，傳輸異響是一個(gè)高頻問題。這是由于變速器中的齒數(shù)及可能對(duì)變速器殼體或某些相鄰結(jié)構(gòu)產(chǎn)生高頻激勵(lì)所致。變速器的異響與異常振動(dòng)可能是由于齒沖擊(嚙合和分離)、嚙合剛度變化(接觸比>2)、TE(由于設(shè)計(jì)、制造和耐久性)導(dǎo)致，也可能是由于嚙合力方向、摩擦、空氣和潤滑劑夾帶、輪齒幾何形狀和齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的變化導(dǎo)致。并且上述故障會(huì)導(dǎo)致變速器結(jié)構(gòu)間隙增加，連接出現(xiàn)松動(dòng)，進(jìn)而導(dǎo)致汽車底盤異響。

2.2 傳動(dòng)系統(tǒng)異常振動(dòng)故障與分析

傳動(dòng)系統(tǒng)是將運(yùn)動(dòng)和扭矩傳遞給車輪的機(jī)構(gòu)，作為底盤中機(jī)械部件最密集的部分，傳動(dòng)系統(tǒng)由驅(qū)動(dòng)軸、半軸、齒輪副、軸承和支架及其他部件組成。在傳動(dòng)系統(tǒng)中最大的問題就是運(yùn)動(dòng)時(shí)軸的臨界轉(zhuǎn)速，如果軸以其彎曲頻率驅(qū)動(dòng)，則會(huì)發(fā)生共振，導(dǎo)致軸故障，并可能與車輛分離，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)導(dǎo)致車輛翻車，影響汽車駕駛安全。因此，軸的設(shè)計(jì)應(yīng)確保其第一彎曲頻率至少比最大速度高20%。另一種常見故障為動(dòng)力總成彎曲。汽車的動(dòng)力基本上是通過軸彎曲驅(qū)動(dòng)的，汽車長時(shí)間駕駛會(huì)導(dǎo)致動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)出現(xiàn)振動(dòng)疲勞問題，會(huì)直接影響傳動(dòng)系統(tǒng)零部件的使用壽命，增加維修成本，為了避免耐久性問題，要求動(dòng)力總成彎曲度超過點(diǎn)火頻率一定幅度。

①一段弱磁給礦細(xì)度變粗，-0.074 mm粒級(jí)含量從50%降低到25%以下，礦物單體解離度變低，一段強(qiáng)磁拋尾品位升高。隨著采場開采深度增加，礦石性質(zhì)也隨之變化，赤鐵礦比例升高，礦石變得難磨，僅通過半自磨，難以將礦石磨細(xì)至合適的粒度，一段弱磁給礦細(xì)度變粗，礦物單體解離度變低，進(jìn)而使得一段強(qiáng)磁拋尾品位從6%左右升高到8%～10%，最高達(dá)到13%以上；

汽車底盤振動(dòng)是指在汽車運(yùn)行期間由于橫縱載荷等外力對(duì)底盤的施加作用引起的，因?yàn)槠嚨妆P的復(fù)雜性，以及結(jié)構(gòu)中存在多種旋轉(zhuǎn)部件如變速箱、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)等，車輛中存在眾多且類型不一的振動(dòng)源和類型。由于振動(dòng)效應(yīng)，振動(dòng)傳遞到其他部件，確定主要振動(dòng)源有時(shí)非常困難。駕駛時(shí)的振動(dòng)頻率通常為10～30 Hz，可以是縱向的，也可以是橫向的。導(dǎo)致方向盤擺動(dòng)的振動(dòng)稱為擺振，其特點(diǎn)是頻率范圍為5～15 Hz。擺振有兩種類型：高速擺振、低速擺振。高速擺振通常在平坦道路上行駛時(shí)發(fā)生；方向盤開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)會(huì)出現(xiàn)低速擺振，低速行駛通過顛簸路面時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)。汽車底盤的抖動(dòng)可以理解為在制動(dòng)過程中所產(chǎn)生的振動(dòng)，在抖動(dòng)發(fā)生時(shí)儀表盤會(huì)出現(xiàn)明顯振動(dòng)，其頻率為5～30 Hz，速度范圍為60～80 km·h

。

2.3 離合器系統(tǒng)異常振動(dòng)故障與分析

隨著汽車的發(fā)展，手動(dòng)擋汽車數(shù)量減少，離合器系統(tǒng)的使用也隨之降低，離合器故障屬于手動(dòng)擋汽車底盤異常振動(dòng)故障的常見情況，其中離合器由于其內(nèi)部結(jié)構(gòu)特性，當(dāng)離合器某結(jié)構(gòu)破碎時(shí)，會(huì)導(dǎo)致離合器整體處于故障情況，從而導(dǎo)致離合器故障無法使用。對(duì)于相關(guān)解決方法主要為更換零件的方式，具體故障排除方式如表1所示。

2.4 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)異常振動(dòng)故障與分析

當(dāng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，會(huì)導(dǎo)致整車行駛過程中尤其是低速行駛中轉(zhuǎn)向困難，并且在高速運(yùn)行中轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性降低，行駛過程中安全性下降。常見的原因有轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中轉(zhuǎn)向助力泵失效、旋轉(zhuǎn)閥內(nèi)部漏油、前輪定位不當(dāng)、汽車輪胎胎壓過低、液壓助力回油路不暢等情況(表2)，由于故障原因與故障原件較為分散，所以需要根據(jù)上述問題進(jìn)行多方面檢查，并進(jìn)行相匹配的維修。

3 結(jié)論

汽車底盤作為整車的重中之重，有著保護(hù)整車穩(wěn)定運(yùn)行的作用，本文通過對(duì)汽車底盤常見故障問題進(jìn)行敘述并加以分析，并對(duì)維修方法進(jìn)行敘述，進(jìn)而為今后的理論研究提供相應(yīng)的理論依據(jù)。

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