国产某SUV变速器挂三档抖动问题分析

经鹏飞

摘 要：通过对国产某品牌SUV车变速器在设计验证路试中出现三档挂档抖动故障的分析，发现并解决结合齿的设计缺陷，从而提高变速器的性能。

关键词：变速器;抖动;结合齿

Abstract： This paper aims to analyze XX SUV transmission third gear shake problem found during road test， to detect and solve design defect of combining gear， thus to improve transmission performance.

前言

如今汽车行业在中国已经接近饱和，车主对汽车的感官要求也越来越高，变速器作为一个重要的汽车部件，其感官质量也变得至关重要。汽车变速器常见的故障有脱档、异响、漏油和抖动等问题，其中变速器各档位的抖动会导致换挡手柄抖动，车主在使用手柄换挡过程中发现抖动，甚至由于抖动发出了异响，将严重影响车主的使用感受。本文通过变速器三档抖动的分析，找出了抖动的原因并进行了改进，使挂挡抖动的故障得到了明显的改善。

1 三档抖动故障现象描述

国产某品牌SUV在设计验证路试存在三档抖动问题，通过现场实车验证为变速器零件质量问题：

（1）故障车挂3档行驶过程中挂挡手柄出现抖动故障，频率：7/10;

（2）故障出现时发动机转速：2000-2800rpm，车速：40-60km/h，加速时出现，减速和匀速时抖动减弱;

（3）故障车辆更换拉索总成，路试3档抖动依旧存在;

（4）更换正常变速器到故障车，抖动故障不再现。

2 变速器拆解分析及零件测量

变速器在挂三档行驶过程中产生抖动的主要根源： 一是齿套和齿毂的异常磨损，变速器齿套和齿毂的在使用过程中过度磨损，使得配合面间隙增大，齿套出现径向的窜动，导致抖动;二是齿套、齿毂、结合齿和操作盖总成等零件的尺寸超差。

2.1 拆解变速器总成

将三台抖动的故障变速器上台架做振动测试，三台变速器振动测量值为85-110mm/s（标准≤44mm/s），通过测试再次证明抖动是由变速器零件质量导致。拆解故障变速器后，观察齿套、齿毂和结合齿等相關零件，无明显的异常磨损问题。

2.2 零件测量

零件尺寸超差导致挂挡抖动的常见原因有：齿套和齿毂M值（跨棒距）超差、齿套和齿毂直径超差等，通过测量相关数据发现结合齿台阶限位面跳动超差。与正常变速器做互换结合齿，故障随结合齿的状态而产生，验证证明结合齿限位面跳动的尺寸超差是导致抖动的原因。

2.3 原理分析

挂挡后，齿套与结合齿的限位面接触，限位面跳动超差，加速过程中输入轴受力增加，使得齿套在轴向窜动，造成抖动现象，故障原理图见图2。

三档抖动问题原因锁定为结合齿限位面尺寸超差，通过对结合齿生产工艺过程进行分析：搬运→清洗→压装→退磁→焊接→探伤→车台阶面→热处理→磨内孔及端面→成品检验→包装发运 ，针对最可能影响结合齿限位面跳动超差的

两个工序：车台阶面和热处理，小组成员选取10个精车后的零部件进行测量对比：

通过对比热前和热后限位面跳动数值，发现精车后结合齿限位面跳动完全满足标准，热处理后将影响限位面跳动值，最大影响0.1mm，存在超差风险。

3 结论及措施

根据以上的分析，变速器三档抖动的根本原因为结合齿热处理后，限位面跳动值超差，加速过程中输入轴受力增加，使得齿套在轴向存在窜动，造成抖动现象。 根据失效的原因，我们制订了以下两点措施：

4 结束语

措施实施后，该SUV变速器三档抖动故障问题得以解决。本文通过对变速器三档挂档抖动问题分析，找出故障的原因并加以解决，但是导致变速器抖动故障的原因有多种，所以本文对变速器抖动的失效分析，并不具有普遍的指导意义，但对于提高变速器的品质、避免类似故障发生和制定相关FMEA，仍有一定的实用性，对变速器的设计也具有一定的参考意义。

参考文献

[1] 高维山.变速器[M].北京：人民交通出版社，2004.

[2] 沈永胜.机械原理[M].北京：清华大学出版社，2006.

[3] 刘维信.汽车设计[M].北京：清华大学出版社，2001.