汽车主减速器常见故障的分析与研究

贾西亚 关同立

摘 要：本文对汽车主减速器常见故障进行了分类，并结合产品特点对其产生机理进行了分类研究。

关键词：主减速器；齿轮；损坏；断裂；发热；异响；漏油

0 引言

汽车对人们的生活和工作起着越来越重要的作用，但人们对汽车舒适性和通过性要求也越来越高。汽车主减速器是汽车底盘系统中核心零部件，传递汽车传动轴输入的扭矩，降低转速增大扭矩，实现转速差，保证汽车轮胎实现转弯或差速功能，对汽车底盘行驶系统的操控性和通过性有着至关重要的意义。但随着人们对车辆四驱功能使用频次的增加，主减速器的利用率也在提高，其故障率也不断增加。为了较好地解决主减速器常见故障，结合产品的结构特点，本文对汽车主减速器常见故障进行了分析、研究，并提出了预防措施。

1 主减速器的基本结构

主减速器作为汽车传动系统重要零部件，其基本结构包括差速器、齿轮组、轴承组、油封组、转动力矩调整机构等关键组件。

2 常见故障分类

主减速器将输入转矩首先通过主动锥齿轮传递给从动锥齿轮，实现减速增扭的作用，再经过差速器将动力合理分配给左、右半轴，最后传到车轮，产生驱动力。其在传递力矩过程中既要实现系统功能，又要保证一定的NVH性能，以保证人们既感受到汽车操控性能，又感受到汽车良好的舒适性。汽车主减速器在工作过程中可能产生的常见故障有四类：损坏、噪音、过热和漏油。

3 故障产生机理分析及预防

3.1主减速器损坏 主减速器损坏对汽车底盘系统来说非常不利，会造成顾客抱怨，而且检修非常困难，一般检修都是更换主减零部件，重新匹配。因维修设备及工人操作手法等因素限制，减速器的性能很难达到出厂时匹配性能。主减速器损坏主要包括：齿轮损坏、轴承损坏、振动变大等几种形式。

3.1.1 齿轮损坏。齿轮损坏的形式有很多种，主要表现形式包括烧结、打齿、磨损、变形等。①主从动轴齿轮之间间隙调整不当，导致齿轮之间过度摩擦，产生大量热量，最终齿轮烧结。②齿轮在设计之初没有进行充分强度校核，或者验证不够充分，导致齿轮齿面强度很低，造成齿轮打齿现象。③主减齿轮在进行装配时齿轮预紧力调整不当，导致齿轮接触不均匀，产生早起磨损。④主减装配过程中，齿轮啮合印痕调整不合理，导致齿轮局部受力偏大，使齿轮产生变形或磨损严重。

3.1.2 轴承损坏。主减速器轴承多采用锥轴承，其损坏形式包括：过热、变形、磨损、划伤等，对主减性能具有非常关键的作用，甚至影响汽车的燃油经济性、底盘行驶系统的稳定性和舒适性。①主减预紧力调整不合理，影响主减扭矩传递效率，轴承运转产生过量热量，导致轴承过热损坏。②主减速器壳体和轴承配合过盈量偏大，或者主减轴承预紧力过大，会导致轴承发生变形，从而失效损坏。③主减内部存在杂质或铁销导致轴承被划伤或烧蚀，影响齿轮啮合质量和主减总成NVH性能。④轴承滚子掉落造成主减速器其他零部件破坏，或产生异响。

3.1.3 主减振动变大。主减速器振动过大，属于主减NVH性能下降，主减振动变大形式主要包括：轴承振动大、输入法兰振动大、差速器振动大等方面影响。①轴承预紧力过大、保持架变形、滚子脱落、配合精度低等问题都会导致轴承振动变大。②主减输入法兰动不平衡性、端面跳动、径向跳动等会影响主减振动，且随输入转速增大，振动随之增大。③主减差速器包含零件较多，动平衡对主减振动的影响很大，壳体缺料、铸造偏差等会造成差速器振动过大。

防止措施：a主减装配时调整合理齿侧间隙，建议为0.13-0.21mm；b根据选用轴承调整合理紧固力矩，一般按照原厂要求力矩调整即可；c主减返修过程中严格按照原厂规定力矩拧紧螺栓。

3.2 主减速器噪声 主减速器噪声和其构造有很大关系，一般主减速器噪声来源包括：齿轮异响和轴承异响。

3.2.1 齿轮异响。①主减速器主从动锥齿轮间隙过小，会导致齿轮摩擦过热，同时伴有齿轮低沉异响。②齿轮间隙过大时，主减速器会从内部发出十分尖锐的碰撞声，影响齿轮寿命。③轴承预紧力调整不合理，会导致主减在上下坡时产生异响。④行星半轴齿轮打齿或烧结，会使主减失去差速功能，同样也会使主减产生异响。

3.2.2 轴承异响。①轴承振动过大或变形会引起主减异响问题，且异响不随车辆速度提高而增大。②轴承配合等级低，配合精度不合理，会导致主减发生轰鸣压耳。③轴承保持架变形或滚子掉落，会导致主减发出碰撞异响。

建议措施：主减发生异响多为零部件已经损坏，建议对主减速器进行维修时，首先判断异响原因，然后更换损坏的零部件，并按照原厂规定参数进行修复、装配。

3.3 主减速器过热 主减速器一般温度会保持在130°以下，当超过此温度后主减便处于过热状态，发生机理：a齿轮润滑油不足或使用劣质齿轮油；b主、从动齿轮间隙过小；c轴承装配过紧，间隙过小，会引起主减速器局部过热。

一般防止措施：更换原厂规定齿轮油、调整合理齿轮间隙、调整合理总成转动力矩（即轴承预紧力）。

3.4 主减速器漏油 ①油封处产生漏油，主要原因包括油封密封不良、密封结构设计不合理、加油量过高、油封唇口破坏或油封唇口杂质过多、油封老化。②通气阀处产生漏油，主要原因包括主減内部压力过高、通气阀堵塞、通气阀位置不合理。③壳体结合面处漏油，结合面处密封胶涂抹不均匀、结合面不平或配合不良。

防止措施：一般零部件质量由整车厂装配前进行测量保证，若发现因零部件损坏产生主减速器漏油，应尽早更换新件，同时更换新的齿轮油。

4 总结

汽车主减速器故障是比较复杂的系统问题，既涉及各个零部件的加工精度，又需要在装配过程中进行分别控制，实际故障产生原因可能发生在某个环节，也可能是多个环节均存在问题。为有效避免主减速器常见故障发生，需要在产品精度设计、制造、装配、维修等多个环节进行预防、控制。

参考文献：

[1]刘惟信主编.汽车设计[M].北京：清华大学出版社.

[2]赵秀敏主编.汽车底盘构造与维修[M].北京：国防工业出版社.