汽车主减速器齿轮早期磨损分析及预防措施.pdf

《汽车主减速器齿轮早期磨损分析及预防措施.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《汽车主减速器齿轮早期磨损分析及预防措施.pdf（2页珍藏版）》请在三一文库上搜索。

1、第3 5卷第2期 2 0 0 8 年4 月 拖 拉 机 与农 用 运 输 车 Tr a c t o r& Fa r m Tr a n s po r t e r V0 1 3 5 No 2 Apr ， 2008 汽车主减速器齿轮早期磨损分析及预防措施 吉建平 ( 汽乍管理学院装备技术系， 安徽 蚌埠2 3 3 0 1 1 ) 摘要 ： 简述 了汽车主减速 器齿轮磨损的特点 ， 分析 了引起齿轮早期磨损的原 因， 并从使 用的角度提 出防止早期磨损的措施 。 关键词： 主减速器 ：早期磨损 ；措施 中图分类号： U 4 6 3 2 1 2+ 4 2 文献标识码 ： B 文章编号 ： 1 0 0 6

2、 0 0 0 6 ( 2 0 0 8 ) 0 2 0 0 9 8 0 2 St u d y o n E a r ly W e a r i n g o f Au t o mo b i le Ma in Re d u c e r a n d Pr e v e n t i o n Me a s u r e s j l J i a n - p i n g ( D e p t o f E q u i p me n t T e c h n o l o g y ， A u t o mo b i l e Ma n a g e me n t I n s t i t u t e ， B e n g b u 2 3

3、 3 0 1 1 ， C h i n a ) Ab s t r a c t ： T h e w e a r i n g c h a r a c t e r i s t i c s t J f a u t o m o b i l e m a i n r e d u c e r g e a r w e r e d i s c u s s e d i n t h i s p a p e r T h e n ， t h e r e a s o n s w e r e( e e p l y a n a l y z e d w h i c h c a u s e d t h e e a r l Y w e

4、 a r i n g o f g e a r Ac c o r d i n g t o t h e s e t h e p a r t i c u l a r me a s u r e s we r e p r e s e n t e d K e y wo r d s：b l a i n r e d u c e r ； E a r l y w e a r i n g ； Me a s u r e s 汽车 毛减速器是汽乍传动 系重要组 成部 分， 其功用是 降低转 速 ， 将输 八的转矩增火 ， 并将接受灼动力改变传递 向晤传给差速 器( 发 动饥纵向 置叫 ) ， 一般其传动 比较 犬 在

5、I 作过程 中 ， 主减速 器的 齿轮剐鳋坝是不口 r 避免、 f f 仔任制造缺Ij f j 和使刚不 等情况时， 则 会引起 主减速器齿轮 的 早期摩损。例 如： 土减速器齿 轮的热处理 缺 陷埸引起的 早 _ J 蜩孵损 ， 使 刚r 润滑 油更换不及时容 易引起 主减 速器 街轮 期瞎损 笔荷在 实际 敦学及 研究过 程 中也经 常发现 主减述器 轮的 期摩损 的情况 ， 并 c人为其早 期磨损 可由多方 面原 造成 此 ， 全断分析主减速器齿 轮副磨损 的原因并 由此找剑 改 善措施 ， 对于提岛使刚蜉命有蓿十分积极的意义。 1 磨损特点及分析 汽 车在行驰 过秤 中， 由于车速及道

6、路状 况等因索的变化 ， 主减速 器齿轮不停地受纠瞬时冲击披简 用， 接触面承受很人的压力， 尤其 是双曲线齿轮 副， 在 高和 f _乏 力 向都仔在较 大相对 滑动 ， 齿轮表面 问既有 滚动摩擦 有滑动哮擦 ， 为混合摩擦形式 ， 工 条件恶劣。从 磨损类型上 来说 主要损坏形式有瞎料哜损 、 粘着磨损和疲劳磨损 、 1 1 磨料磨损 润滑油 中存 致 照多 、 颗粒 较大的污垢 、 尘 上或金 属切屑等 等 ， 它们 随着消澍油的衙环渗 入嘶轮 间隙 齿轮在 啮合上 耋 转过程 巾， 因 磨粒质点的 人棚 啮 的 踟而之问 ， 起 到 “ 坜削” 作用 ， 将 轮 表 面的 金属刮掉

7、， 造成齿轮 硎的机械擦伤 ， 引起瞒料孵损 、 润滑 油中硬顷点较 多时 ， 这种睹损 村 严重 新车塔 合期内 ， 减速器 轮进 行运转时 两齿轮表 面在 甚力及 哮擦力作用 卜发生噼合 ， 孵损 齄较 火 ， 往达到较 大接 触向后 ， 进入 稳定摩损期 磨台 内， 降擦 F 米的会罹颗粒与 轮汕卡 f j 混台， 如果 不及时更换 润滑油 ， 就会形战强烈的 料皤损 ， 造成 主减 速器撕轮 的 早期磨损。在实际使用 f J ， 用户 常常只注意 更换 r发动机 油和变速 箱油 ， 忽 见 更 换后 桥 齿轮 油 ， 此 而 产生 主 减速 器齿 轮 的肆 常磨 损 一 此外 ， 由于

8、清洗不 f净或润滑剂 中有 杂质等外来微 粒也容易 引起齿轮的异常磨损 收稿 日期 ： 2 0 0 7 0 3 2 0 9 8 1 2 粘着磨损 主 、 被动齿轮相 啮合时 ， 轮齿问接触应 力很大 ， 而使 轮 的齿 面发生塑性变形 ( 特别 是双 曲线齿 轮剐 ， 齿 间还仃 较人 的滑 动 ) ， 结 果使这部 分表 面 E 的油膜被刮破 ， 导敛主 、 从动 轮 的 面金 属直 接接触， 产生的局部高温发生粘着( 冷焊) ， 随后 着点又扶 齿面上 撕落而引起损伤， 严重时形成齿丽问胶合。一旦形成严重粘着磨损 就破坏 了齿轮的啮合面 ， 使齿 轮的 面粗糙度增 加， 齿形 破坏 ， 油

9、膜 更难 以形 成 ， 产生大量摩擦热 ， 使 表面粘着 的危 险逊 一步加剧 ， 如此 循环 ， 使磨损急剧发展。 当车辆超负荷运行时 ， 接触应 力的增大 ， 摩 擦热 也随之 增加 ， 齿 轮表 面发热 ，其减速器壳 内的润滑 油油温升高 ( 特刖是低挡 重负荷 行驶时 ) ， 粘度大大降低 ， 不利于齿面间油膜的形成 ， 造 成金属问直接 接触 ， 形成粘着磨损。对于磨 合期 齿轮 ， 由于制造过程中不可能达到 完全理想状态， 加 之表 面粗糙度的影响 ， 更容易 过载 而产生齿轮的 早期磨 损。 主减速齿 轮的啮合间 隙和啮合印痕调 整不 当， 或轴 承预 紧力调 整不 当时， 或严

10、重超载使减速器壳和后桥壳变形 ， 运转 时都会 斯 根或齿根顶部产生 = F 涉 ， 局部润滑条什恶化 ， 也易引起严重 的粘瞢磨 损 ， 造成 早期磨损 另外 ， 双 线 齿轮在I 齿台传动过程r I i 主被动 轮在 嘶高 和 长 方向相对滑移速度 大， 传 递压 力很高 ， 产生很 高的瞬时温发 ， 只能形 成边 界润滑 、在这种锹 条件下 ， 必须使用重 倚 轮油 ， 其 中加入 了含氯 、 硫 、 磷等元素 的有 机化合物作为极压 添加剂 ， 这些添 JJ iJ ) liJ 在 摩擦 面的高温部分与金属反f 、 ， 生 成 r剪应 力和熔点郁 比纯金属低 的化合物 ， 从 而防止接触

11、丧 面严 蕊磨损 。如 计双 曲线 齿轮不按 规定加注齿轮油 ， 极易造 成润滑状态恶 化， 致使齿 币 金属直接接触而 产生严重1柚着磨损 ， 使 齿轮早期损坏 。 1 3疲劳磨损 主减速器齿轮的疲 劳磨损 主要是 交变 载 倚连续 长期作 用 的结 果 。 首 先 是有 或多 或少 的细 小平 等裂 纹表 现 出 来 。 随着 时 问 的增 维普资讯 http:/ 吉建平： 汽车主减速器齿轮早期磨损分析及预防措施 长， 这些裂纹从数量 、 大小、 深度上都在增加， 齿轮油在压力作用下挤 入裂纹 ， 啮合过程 中齿轮 面接触 到裂纹并 可能将裂纹 口封 闭 ， 使裂纹 内的油压进一步升高，

12、促进裂纹发展， 最后导致小块金属脱落， 形成 凹坑 。 主减速器齿轮存在热处理缺陷时容易引起主减速器齿轮早期疲 劳磨损 。一是表 面热处 理缺 陷， 齿面 出现 非马 氏体组 织 ，淬火 后造 成齿面硬度降低， 引起早期疲劳磨损。如在井式炉的渗碳过程中， 无 碳势控制装置， 无法控制碳势而造成表面脱碳。二是齿轮表面硬度 分配不合理， 表层硬度高 ， 次表面金属硬度很低， 支撑能力差 ， 材料强 度低于负荷应力发生破坏， 引起早期疲劳磨损 。另外， 在使用过 程 中经常超速 、 超载 、 急加速也 易引起 早期疲 劳磨损 。 2 预 防措施 2 1 重视清洁工作 加强装配及维修过程中的清洁工作是

13、防止磨料进入润滑系统内 部 的重要措施之一 。修 理车间及 装配 车间 内环 境 的清洁 、 零件 的清 洗 以及磨合后润 滑油 的更换 和初 始保养 等都是 不可忽 视 ， 不要 让杂 质混入润滑油 中。 2 2 选择合适的主减速器齿轮油 汽车齿轮油的选择一方面要根据主减速器齿轮类型、 负荷大小、 滑动速度的高低分别选用 G L 一 3 ， G L 一 4 ， G L 一 5 质量级别 的油品。然 后根据使用 的最低和最 高操作 温度来 确定 油品的粘度级别 。 如果主减速器是双 曲线 齿轮且 齿面 负荷高 、 滑移速 度大 的车辆 必须选用含有大量极压剂的重负荷车辆齿轮油( G L 一 5

14、 ) ， 如北京切诺 基 、 红旗和进 口高级轿 车用齿轮 油 ； 一般进 口及引进技术生 产的汽车 后桥必须使用 GL 一 5重 负荷车辆齿轮 油。如果主减 速器是 双曲线齿 轮 ， 但负荷较小 ， 齿 面滑 移速度 不太 大 的车辆 ， 如 ： E Q1 0 9 0、 桑 塔纳 、 夏利等可 以选 中负荷齿 轮油 ( G L - 4 ) ； 若后桥 主减速器是一 般螺旋锥 齿 轮， 工作条件苛刻 程度 一般的车辆 ， 如 ： C A 3 0 A、 J N 1 5 0等 ， 选 用普通 车辆齿轮油 ( G L 一 3 ) 即可 _ j J 。 汽车齿轮油的粘度等级要根据使用环境来选择， 气温

15、低、 负荷 小， 可选用粘度较小的油； 反之， 气温较高、 负荷较重的车辆 ， 需选用 粘度较大 的油 品。如 表 1 所示 。 2 3 注意定期更换润滑油 汽车主减速器齿轮油在使用过程中一般采取定期更换 ， 换油期 要看油的质量和使用条件。新车磨合期， 必须严格按生产厂家的有 关 规定 进行新 车磨合保养 ， 及时更换 主 减速器油 。一般新 齿轮第 一 次换 油要采 取早 期换 油 ， 以便排出初期磨损金属颗粒 ， 可以第一 次到 表 1 车用齿轮 油的粘 度选择 T a b 1 S e l e c t io n o n Ve h ic le Ge a r Oil 环境温度 车辆齿轮油的粘

16、度级别 一 5 7 一 +1 O 一2 5 4 - 4 9 1 5 4 - 4 9 1 2 +1 O 一 1 5 4 - 4 9 7 4 - 4 9 l 5 0 0 k m换油， 第二次3 0 0 0 k m ， 以后 1 0 0 0 0 k m以上再换油， 或按照 厂家要求更换。并注意定期检 查油 面高度 ， 防止使用过 程 中因润滑 油泄漏 ， 导致缺油 ， 而造成早期磨损。 2 4 严格执行操作规 范和技 术标 准 严格禁止超载、 超速运行， 防止短期行为， 提高装配质量与操作 水平 。 2 5注意配件及润滑 油质量 国家有关部门前几年对十几家生产厂的主减速器齿轮质 量检测 结果 表明

17、， 合格 率与要求差 距甚大 ， 质 量不稳定 ； 而 目前市场 上供 应 的双曲线齿 轮油品种也 较多 ， 质量 不一 ， 存在 油料特性不 达标 ， 抗极 压剂掺人量不足等问题。用户一定要仔细鉴别， 绝不能因为贪图价 格便宜， 而买了不合格产品。也建议制造厂家在产品说明书上推荐 合格配套厂家及型号。 3结论 随着载货、 载客汽车高速、 重载的发展趋势， 对汽车主减速器齿 轮工作条件要求更加苛刻。如果在使用中不注意管理， 易产生早期 磨损， 造成不必要的经济损失， 应当引起运输企业的高度重视。 参考文献 ： 1 唐 大放 ， 张永 忠 保证 弧齿锥 齿 轮质量 的热处 理工 艺措施 J 工程

18、 机 械 ， 2 0 0 3 ( 1 2 ) ： 4 3 4 5 2 邓国成 斯太尔后桥减速器损坏故障分析与排除 J 汽车实用技术， 2 0 0 3 ( 4) ： 3 9 3 王成焘， 姚振强， 陈铭 汽车摩擦学 M 上海： 上海交通大学出版社， 2 0 0 2： 5 3 4 陈一永， 张家玺 汽车变速器齿轮副磨损分析及改善措施 J 润滑与密 封 ， 2 0 0 6 ( 8 )： 1 8 11 8 2 ( 编辑姜洪君) 作者简介 ： 吉建平( 1 9 7 6 一) ， 江 苏淮 安人 ， 研究方 向为 汽车运用 。 ： ： f ! ： ； 矫 乔 乔 彳 2行 币 铞 绵 矫 钸 碲 ( 上接

19、第 9 5页) 3 3 提高焊接质 量 得较大 的经 济效 益。 经过检查 ， 发现焊接 电流 电压 不稳定 ， 轮罩 焊点质量 差。通过调 整焊机电流参数， 并进行焊点破坏试验， 保证焊点合格率达到9 8 5 。 4小结 利用 C A E软件， 对三种不同方案进行分析 比较后， 最终找出了 导致轮罩开裂的主要原因， 并通过优化车身结构传力路径， 消除轮罩 安装孔处应力集 中， 选用合理 的材料 ( S A P H 4 0 0 ) ， 以及提高轮 罩焊点 质量 ， 使轮罩开裂 的情况 得到根 本解 决。4台不同 配置 的 O T S工程 样车顺利通过海南 1 0 0 0 0 0 k m坏路可靠

20、性试 验 ， 保 证了该微 型车按 开发计划顺利投产 。 迅速 提升 了其 公司单 排货 车 市场 占有 率 ， 并 获 ， t I I I l l ll l l ll l ll 迎 参考 文献 ： 1 黄学君， 赵江农 0 Z B E K I S T O N型机车牵引风机柜振动及开裂问题处 理方法探讨 J 电力机车与城轨车辆， 2 0 0 6 ， 2 9 ( 3 ) ： 6 6 6 8 2 胡群， 顾卿 重型载货汽车车架局部有限元分析 J 重庆工学院学报， 2 0 0 6 2 0( 5) ： 1 21 4 作者简介： 李江柳， 工程师， 本科学历。 ( 编辑姜洪君) l l ll ll l l ll ll l ll l l ll l ll l ll l l ll ll l l ll l l l l l l ll l ll l l ll l ll l l ll l l ll l l ll l l 、 各 企 事 业 位 刊 登 广 告! i II I I II II I I lI I II I II I II lI I I II I I II I II I II I II I I I II I II I II I I II I II I I I II l II I I I I 9 9 w 。 D M 7舳盱 盱 维普资讯 http:/