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摘要：現(xiàn)在汽車用戶對(duì)汽車綜合性能要求越來(lái)越高，無(wú)論是乘坐的舒適度、安全性、操作性還是整車運(yùn)行流暢度。而由于汽車生產(chǎn)、制造或是駕駛中出現(xiàn)的一些技術(shù)性錯(cuò)誤，可能會(huì)導(dǎo)致汽車某些部件有異響。這其中最有廣泛和常見(jiàn)的當(dāng)屬變速器的異響問(wèn)題。變速器異響不僅影響乘坐舒適感，甚至危及乘坐人員的生命安全。本文主要針對(duì)變速器的異響的原因進(jìn)行分析和檢測(cè)驗(yàn)證，最終經(jīng)過(guò)討論得出一系列的相應(yīng)對(duì)策來(lái)避免變速器的異響。

關(guān)鍵詞：變速器；異響；齒輪

引言

變速器是能固定或分檔改變輸出軸和輸入軸傳動(dòng)比的齒輪傳動(dòng)裝置，又稱變速箱。汽車變速器，是一套用于來(lái)協(xié)調(diào)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和車輪的實(shí)際行駛速度的變速裝置，用于發(fā)揮發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳性能，是汽車傳動(dòng)系中最主要的部件之一。變速器可以在汽車行駛過(guò)程中，在發(fā)動(dòng)機(jī)和車輪之間產(chǎn)生不同的變速比，通過(guò)換擋可以使發(fā)動(dòng)機(jī)工作在其最佳的動(dòng)力性能狀態(tài)下。變速器由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和變速機(jī)構(gòu)組成，可制成單獨(dú)變速機(jī)構(gòu)或與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)合裝在同一殼體內(nèi)。變速器異響是指變速器工作時(shí)發(fā)出的不正常的響聲。

1.變速器異響現(xiàn)象

汽車變速器異響一般是指汽車變速器聽(tīng)起來(lái)刺耳令人不愉快的異常噪音。目前還沒(méi)有測(cè)量?jī)x器對(duì)異響進(jìn)行定量測(cè)定，國(guó)際國(guó)內(nèi)的各汽車制造商都采用人耳對(duì)汽車異響通常是由于變速器油位偏低或變質(zhì)、齒輪嚙合間隙過(guò)大或過(guò)小、齒輪嚙合不良引起的。嚙合間隙過(guò)大時(shí)，主動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)撞擊被動(dòng)齒輪發(fā)出撞擊聲，此響聲通常隨著變速器溫度的越高而愈加嚴(yán)重。嚙合間隙過(guò)小時(shí)，發(fā)出的異響聲通常是連續(xù)不斷的，有的較均勻，有的不均勻，而且車速越快，響聲越嚴(yán)重，并且往往會(huì)使變速器的潤(rùn)滑油過(guò)熱。

2.變速器異響問(wèn)題描述

某車型掛入二檔或三檔，加速至發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速3000r/min，松開(kāi)油門(mén)后整車滑行產(chǎn)生“吹口哨”嘯叫持續(xù)至1000r/min（具體數(shù)據(jù)可見(jiàn)圖1）；噪聲、振動(dòng)與聲振粗糙度（簡(jiǎn)稱NVH）頻譜測(cè)試，二三檔滑行噪音持續(xù)超控制限；嚴(yán)重刺激乘員聽(tīng)覺(jué)。根據(jù)以往車型開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)，二三檔滑行嘯叫的車輛非常罕見(jiàn)，此次出現(xiàn)二三檔滑行嘯叫可能是零件質(zhì)量問(wèn)題或者存在產(chǎn)品設(shè)計(jì)缺陷。

3.變速器異響問(wèn)題分析

根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)羅列出變速器異響的可能原因，其各種原因全部得出解決措施（如圖2所示）。

4.變速器的檢測(cè)和驗(yàn)證

4.1對(duì)變速器內(nèi)部相關(guān)零部件關(guān)鍵尺寸進(jìn)行檢測(cè)分析

各軸支撐軸承振動(dòng)值、殼體支撐軸承孔徑/形位尺寸、齒輪齒面粗糙度Ra、齒輪齒形齒向傾斜公差fHa/fHβ、齒輪齒形齒向鼓形Ca/Cβ、齒輪齒圈徑向累積Fp/跳動(dòng)Fr。結(jié)果顯示齒輪齒形齒向傾斜公差fHa/fHβ、齒輪齒形齒向鼓形Ca/Cβ、齒輪齒圈徑向累積Fp/跳動(dòng)Fr這3個(gè)關(guān)鍵尺寸超差（結(jié)果見(jiàn)下圖3）。

小結(jié)：通過(guò)測(cè)試故障件齒輪齒形齒向、累積、齒 圈跳動(dòng)均存在不同程度超差。測(cè)量50套齒軸，挑選3套齒輪參數(shù)完全合格裝車測(cè)試，整車測(cè)試結(jié)果顯示齒輪齒形齒向制造精度不合格，是產(chǎn)生變速器異響的主要因素。

4.2對(duì)各軸支撐軸承設(shè)計(jì)精度、齒輪副重合度ε設(shè)計(jì)精度設(shè)計(jì)重新核算

技術(shù)重新制定重合度參數(shù)方案、制作新重合度樣件30套，通過(guò)空載測(cè)試；隨機(jī)挑選12套進(jìn)行裝車NVH測(cè)試，變速器異響消失。技術(shù)重新核算結(jié)論是：二/三檔齒輪副重合度ε偏小是造成嘯叫異響的原因（具體見(jiàn)圖4所示）。

5.對(duì)策的制定及實(shí)施結(jié)果

針對(duì)造成變速器二三檔滑行嘯叫的原因，經(jīng)過(guò)反復(fù)小組成員討論，制定了相應(yīng)的對(duì)策，并編制了對(duì)策如下表1：

在采用新的措施實(shí)施后該車型售前零公里，生產(chǎn)出變速器總成在整車實(shí)施2周共23個(gè)班次監(jiān)控，二三檔滑行嘯叫故障有明顯下降。同時(shí)，自更換成改進(jìn)后變速器總成售出3個(gè)月未接到故障車報(bào)告。

6.結(jié)束語(yǔ)

分析實(shí)驗(yàn)我們不難發(fā)現(xiàn)，造成該型號(hào)2、3檔變速器異響的原因主要是三個(gè)：即齒輪齒形齒向參數(shù)fHa/fHβ/Ca/Cβ/Fr/Fp參數(shù)超差；齒輪齒形齒向參數(shù)fHa/fHβ/Ca/Cβ/Fr/Fp參數(shù)超差；齒輪副重合度ε設(shè)計(jì)精度不足。采用提升齒輪制造質(zhì)量、優(yōu)化齒輪設(shè)計(jì)參數(shù)、提升齒輪副嚙合接觸面積，等一系列技術(shù)手段可以有效避免變速器的異響。

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作者簡(jiǎn)介：潘存福，男，本科，工程師，現(xiàn)工作于上汽通用五菱汽車股份有限公司，主要從事發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量方面的工作。