李維良 申秀平 武千波

摘 要：為解決市場(chǎng)備胎升降器卡滯與斷裂問題，通過失效模式分析、因果分析圖法、頭腦風(fēng)暴法，確定設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)存在缺陷，未能周全考慮運(yùn)動(dòng)形式，傳動(dòng)時(shí)發(fā)生抵觸，旋轉(zhuǎn)方向受較大剪切力，導(dǎo)致產(chǎn)品失效。通過結(jié)構(gòu)更改，優(yōu)化了運(yùn)動(dòng)軌跡，改進(jìn)效果良好。

關(guān)鍵詞：備胎升降器;卡滯;斷裂;拆解分析;結(jié)構(gòu)優(yōu)化

中圖分類號(hào)：U462.1? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? 文章編號(hào)：1671-7988（2020）13-23-02

Analysis and Improvement of Stuck and Fracture Problem of Spare Tire Lifter

Li Weiliang， Shen Xiuping， Wu Qianbo

（Quality Management Department of Shaanxi Heavy Duty Truck Co.， Ltd.， Shaanxi Xi'an 710200）

Abstract： In order to solve the problem of lag and fracture of the market spare tire hoist， the defects of the design structure are determined by failure mode analysis， causality analysis and brainstorming. Through structural changes， the motion trajectory is optimized and the improvement effect is good.

Keywords： Spare tire lifter; Lag; Fracture; Disassembly analysis; Structural optimization

CLC NO.： U462.1? Document Code： A? Article ID： 1671-7988（2020）13-23-02

1 引言

備胎升降器是固定備胎并在輪胎出現(xiàn)異常情況時(shí)輔助駕駛員方便取用的裝置，重型卡車備胎離地面位置較高且很重，人工拆卸很困難，因此需要備胎升降器來升降備胎以達(dá)到更換的目的。若備胎升降器出現(xiàn)卡滯、斷裂等功能失效問題，駕駛員將無法正常更換備胎，影響車輛正常營運(yùn)甚至行車安全，引起客戶抱怨。為解決備胎升降器卡滯與斷裂問題，特開展本次失效模式分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化改進(jìn)。

2 問題概述

2018年市場(chǎng)反饋某重型卡車備胎升降器出現(xiàn)銷軸卡滯與斷裂問題，導(dǎo)致備胎升降器無法正常升降，功能性失效，客戶抱怨強(qiáng)烈，問題呈逐月上升趨勢(shì)售后索賠成本巨大，3個(gè)月售后索賠積累高達(dá)12.7萬元，單一產(chǎn)品售后故障率高達(dá)1.52%。對(duì)故障件進(jìn)行理化分析，銷軸材質(zhì)符合圖紙要求的45#，排除產(chǎn)品材質(zhì)問題，并開展拆解分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化工作。

3 問題分析

此款備胎升降器內(nèi)部采用渦輪蝸桿傳動(dòng)形式，蝸桿與桿由銷軸連接，轉(zhuǎn)動(dòng)桿頭帶動(dòng)蝸桿運(yùn)動(dòng)并向渦輪傳動(dòng)，最終實(shí)現(xiàn)鋼絲繩纏繞和備胎升降，其中桿頭傳力完全借助銷軸完成，銷軸承受剪切力，斷裂風(fēng)險(xiǎn)大。依據(jù)三現(xiàn)原則進(jìn)行失效模式分析，拆解備胎升降器故障產(chǎn)品，模擬產(chǎn)品內(nèi)部機(jī)構(gòu)運(yùn)行軌跡，分析失效部位表面特征及該產(chǎn)品在車輛運(yùn)轉(zhuǎn)中的運(yùn)動(dòng)形式，發(fā)現(xiàn)渦桿端部為機(jī)加工面，最后一齒處較薄，個(gè)別件有外翻，易導(dǎo)致卡滯，因存在卡滯，使用風(fēng)動(dòng)扳手裝配過程中，輪胎升起瞬間和升到最上端時(shí)的瞬間沖擊力會(huì)導(dǎo)致銷軸斷裂。

4 設(shè)計(jì)改進(jìn)

（1）由于蝸桿最后齒存在翻邊，影響蝸桿在渦輪上的正常傳動(dòng)，與渦輪傳功時(shí)發(fā)生抵觸，造成剛性擠壓，決定在蝸桿端部增加倒角，解決傳動(dòng)卡滯問題。

（2）為減小銷軸所受剪切力，改變蝸桿與桿的連接形式，優(yōu)化蝸桿與桿的結(jié)構(gòu)，蝸桿相對(duì)桿旋轉(zhuǎn)方向上的相對(duì)運(yùn)動(dòng)通過加工平面來限制，解決銷軸斷裂問題。

（3）改進(jìn)驗(yàn)證

對(duì)改后樣件進(jìn)行驗(yàn)證，模擬備胎增加負(fù)重打緊后用風(fēng)扳

機(jī)連續(xù)打2-4分鐘銷軸未斷，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證合格。對(duì)改進(jìn)后的備胎升降器進(jìn)行10輛份小批量實(shí)車試裝驗(yàn)證，銷軸未斷，驗(yàn)證效果良好。

5 結(jié)論

以市場(chǎng)問題為導(dǎo)向，通過原理分析及拆解檢測(cè)，找到了風(fēng)險(xiǎn)部位和失效原因。通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化，改善了產(chǎn)品傳動(dòng)、受力狀況，改進(jìn)后產(chǎn)品可靠性明顯提升，完全滿足設(shè)計(jì)及客戶使用要求，改進(jìn)后產(chǎn)品無卡滯、斷裂反饋，解決了客戶抱怨，改進(jìn)效果顯著。

參考文獻(xiàn)

[1] 吳兆亮，某輕型卡車備胎支架設(shè)計(jì)，汽車實(shí)用技術(shù)，2015 NO.8.

[2] 張翠，輕型卡車備胎裝置布置的優(yōu)化設(shè)計(jì)，研究與開發(fā)，2015.9.

[3] 黃錦俊，淺談改裝車備胎升降機(jī)構(gòu)的運(yùn)用[J]，企業(yè)科技與發(fā)展， 2008（18）：95-96.