淺析汽車后驅(qū)動(dòng)橋油封失效模式及整改

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后驅(qū)動(dòng)橋油封漏油產(chǎn)生的后果

1.后驅(qū)動(dòng)橋主齒油封漏油

在檢查故障車輛時(shí)，會(huì)看到主減速器總成滲漏的齒輪油因主齒法蘭旋轉(zhuǎn)慣性而濺射在主減速器總成外部及汽車底盤附近。由于持續(xù)漏油，會(huì)使主減速器內(nèi)部因潤(rùn)滑不良、冷卻不足引起齒輪早期磨損、軸承燒蝕等問(wèn)題，從而導(dǎo)致主減速器總成異響或損壞。

2.后驅(qū)動(dòng)橋半軸油封漏油

在檢查故障車輛時(shí)，會(huì)看到制動(dòng)器附近或橋殼與制動(dòng)器連接處存在油跡，進(jìn)而因齒輪油飛濺至制動(dòng)蹄片或制動(dòng)盤上，從而導(dǎo)致制動(dòng)效果下降，甚至無(wú)法制動(dòng)。

漏油問(wèn)題是經(jīng)常困擾后驅(qū)動(dòng)橋生產(chǎn)企業(yè)的難點(diǎn)，因此本文將重點(diǎn)對(duì)后驅(qū)動(dòng)橋油封失效原因及改善方案進(jìn)行研究。

后驅(qū)動(dòng)橋失效油封失效模式分析

1.油封唇口卡咬

油封唇口存在微觀的條紋或凹槽破損，如圖1所示。

圖1 油封唇口微觀的條紋和凹槽破損

油封唇口卡咬現(xiàn)象主要有兩方面原因：一是裝配過(guò)程，二是使用過(guò)程。裝配時(shí)，主要因耦合零部件存在銳邊、毛刺，從而導(dǎo)致在裝配過(guò)程中損壞油封唇口；使用時(shí)，主要是因外界的灰塵、泥沙以及后驅(qū)動(dòng)橋內(nèi)部的清潔度不良而造成油封唇口卡咬。

2.油封唇口偏磨

油封唇口存在非圓周均勻磨損，即磨損寬度在圓周上不均勻，最小寬度與最大寬度的位置基本成對(duì)稱狀態(tài)，如圖2所示。

圖2 油封唇口偏磨

油封唇口偏磨現(xiàn)象主要有三方面原因：一是零部件精度，二是壓裝過(guò)程，三是后驅(qū)動(dòng)橋變形。

1）零部件精度方面，一是受油封孔與軸承孔同軸度不良影響，旋轉(zhuǎn)軸偏離油封孔中心導(dǎo)致偏磨；二是油封孔孔徑尺寸偏小，造成油封變形引起偏磨。

2）壓裝過(guò)程中，因油封壓入速度過(guò)快且保壓時(shí)間不足、油封非垂直壓入導(dǎo)致油封唇口等，導(dǎo)致偏磨現(xiàn)象產(chǎn)生。

3）驅(qū)動(dòng)橋變形主要由于超載造成，導(dǎo)致后驅(qū)動(dòng)橋半軸油封偏磨。

通過(guò)加載試驗(yàn)驗(yàn)證，在模擬汽車載重逐漸升高時(shí)，后驅(qū)動(dòng)橋半軸和油封孔變形量相對(duì)偏差增大，從而證明超載可產(chǎn)生油封偏磨現(xiàn)象。

3.油封唇口過(guò)度磨損

油封唇口存在圓周均勻磨損，且磨損量已導(dǎo)致油封失效，如圖3所示。

油封唇口過(guò)度磨損現(xiàn)象主要有三方面原因：一是油封本身材質(zhì)壽命較短；二是耦合件表面粗糙度差；三是車輛涉水、泥沙進(jìn)入。

圖3 油封唇口過(guò)度磨損

后驅(qū)動(dòng)橋油封失效整改措施

1.油封唇口卡咬失效模式整改

1）裝配過(guò)程增加防護(hù)。安裝主齒油封時(shí)，在主齒花鍵上安裝主齒花鍵保護(hù)套，主齒油封安裝后取下。半軸油封安裝，同樣在半軸花鍵上安裝保護(hù)套，安裝完成后取下。

2）裝配過(guò)程增加吸塵。在主減速器總成與后驅(qū)動(dòng)橋橋殼合裝前，對(duì)后驅(qū)動(dòng)橋橋殼內(nèi)部進(jìn)行吸塵處理，以降低橋殼內(nèi)部雜質(zhì)含量。

3）優(yōu)化后驅(qū)動(dòng)橋橋殼內(nèi)阻油環(huán)結(jié)構(gòu)，減小車輛在行駛過(guò)程中油內(nèi)雜質(zhì)對(duì)油封造成損壞的風(fēng)險(xiǎn)。

2.油封唇口偏磨失效模式整改

1）零部件精度管控。使用氣動(dòng)量?jī)x精準(zhǔn)測(cè)量軸承孔與油封孔同軸度（≤0.03mm）以及孔徑尺寸，并要求定期進(jìn)行Cpk過(guò)程能力研究。

2）配置專用油封壓裝設(shè)備。由于人工壓裝油封無(wú)法準(zhǔn)確控制油封壓入的速度、角度以及保壓時(shí)間，所以配備專用油封壓機(jī)對(duì)這些作業(yè)參數(shù)進(jìn)行限定，以保證油封壓裝過(guò)程的一致性。

3）增加后驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)載荷儲(chǔ)備系數(shù)：由單列軸承調(diào)整為雙列軸承，加厚后驅(qū)動(dòng)橋橋殼管壁厚度。

3.油封唇口過(guò)度磨損失效模式整改

1）油封廠在進(jìn)入合格供應(yīng)商體系前，重點(diǎn)進(jìn)行供應(yīng)商綜合能力評(píng)審，確定其具有穩(wěn)定的產(chǎn)品控制能力。

2）耦合件表面粗糙度改善區(qū)域：主齒桿部與油封配合的區(qū)域，半軸桿部與油封配合的區(qū)域。

3）生產(chǎn)過(guò)程增加測(cè)試通氣閥開啟壓力抽檢工作，由裝配工序操作者每日定時(shí)檢查，班長(zhǎng)及檢察員進(jìn)行三重確認(rèn)。

結(jié)語(yǔ)

油封失效還存在其他偶發(fā)情況，例如油封抱緊簧失效、外徑損傷等因素導(dǎo)致油封漏油。在解決后驅(qū)動(dòng)橋油封漏油問(wèn)題時(shí)，首先要準(zhǔn)確地描述問(wèn)題、定義問(wèn)題，之后通過(guò)檢測(cè)和試驗(yàn)研究確定其根本原因，并制定長(zhǎng)期有效的機(jī)制。隨著汽車行業(yè)的不斷發(fā)展，客戶對(duì)后驅(qū)動(dòng)橋質(zhì)量的要求也越來(lái)越高，為滿足顧客的需要，要持續(xù)完善自己的產(chǎn)品。