浅谈变速器输出油封漏油故障分析及改进措施

胡金辰，方伟

（陕西法士特齿轮有限责任公司，陕西 西安 710077）

浅谈变速器输出油封漏油故障分析及改进措施

胡金辰，方伟

（陕西法士特齿轮有限责任公司，陕西 西安 710077）

介绍变速器输出油封使用时漏油故障，通过对油封、装配、使用维护的调查分析，确定失效原因，制定改进方案，并将改进方案应用在实际生产中，跟踪售后数据，改进效果显著，故根据匹配车型、使用工况，合理选择油封，并严格控制、提升油封装配过程控制是降低油封故障的关键。

油封；渗漏；可靠性

CLC NO.:U472 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)15-182-03

前言

随着汽车行业的快速发展，我国已成为世界制造大国，变速器作为汽车的重要零部件，各项品质均影响客户的购车，其中油封漏油问题是变速器常见问题之一，齿轮润滑油渗漏后，会造成油量短缺，产生齿轮及轴承零件的早期磨蚀损坏，缩短变速器的使用寿命，同时还会污染环境。因此分析漏油原因，解决漏油故障是十分重要的。

本文结合变速器质量改进实际经验，对油封和油封配合及使用维护进行多方面的对比分析，制定改进方案，进而给变速器质量改进、设计工程师匹配开发思路。

1 故障现象

售后信息反馈：变速器输出轴部位出现油渍现象，疑似油封漏油。因油封拆解属于破坏性拆解，拆解后油封变形，故前期排查故障模式尤为重要，当变速器油封出现漏油时，需逐步分析：

1）目测变速器后部输出轴油膜位置集中在输出轴位置，且集中出现在输出轴周围，且油膜向外部扩状，无油滴形成。注意不要立刻对油封进行拆除更换，因为油封拆下后，装配关系难以确定，拆卸过程中可能造成损伤或变形，影响判断的结果；

2）对油封的装配位置进行确认，油封装配到位，无反弹、松脱、偏斜，但油封外圈有大量油泥，油封未变形；

3）确定油封的泄漏位置并用记号笔进行标记；

4）拆下油封，进行确认主唇无异物、划伤等；

6）对配合的零部件状态进行确认，法兰盘粗糙度、轴承盖外观、油封与轴承盖装配面进行高度检测、油封内径检测均正常，但油封唇口有轻微磨损。

图1 对输出油封拆解过程

2 原因分析及要因确认

油封是封油的机械元件，变速器油封一般是指骨架油封，其主唇与旋转轴之间存在一条线状接触带，此接触带会形成一层非常薄的油膜，油膜既能将主唇与旋转轴之间因相对运动产生的摩擦热带走，又能阻止润滑油的流出，形成密封。油膜的存在是油封密封的充分必要条件。 油封漏油大部分是因为主唇油膜被破坏导致，少部分是外圈与壳体配合异常导致。本文主要对油封设计、装配、使用维护等方面分析影响可靠性因素，进行分析。

2.1 组装装配方面

1）检查安装油封的胎具上有无毛刺，在压头上安装油封时，毛刺会划伤油封的主唇，导致变速器在运转初期就出现漏油，且要定期维护工装。

2）压装油封时压头中心与壳体轴承孔中心是否垂直压装，避免油封外圈的橡胶被壳体油封孔的边损伤。

3）油封要压到壳体油封孔周围平面以下，最好比壳体油封孔的倒角低一点，并保持压力2-5s，避免油封回弹，增加泄漏的风险。

4）安装油封时一定要配戴干净的手套，手套上不能粘有铝屑等尖锐异物，放置油封的工作台上也需清理干净，否则尖锐异物若粘在油封上会划伤油封主唇或外圈。

5）油封润滑脂规范涂抹，润滑脂涂抹过多，会导致润滑脂融化后会流到变速器外面，造成顾客或工作人员误判，即常说的“假漏油”。

2.2 零件加工精度方面

1）油封主唇或外圈在加工过程中出现划伤，弹簧质量不佳或失效，主唇抱紧力太小等均会引起油封的泄漏。

2）轴的表面粗度差，会导致油封与轴的摩擦力变大，主唇磨损加快，密封性变差，但轴的表面粗糙度也不宜过高，否则轴的表面太光滑，影响油膜的形成。

3）轴的端面倒角，避免加工过程中出现的毛刺划伤油封，且安装油封的壳体孔倒角也不应有毛刺。

2.3 结构设计方面

1）设计时要针对油封的密封的介质、使用的温度、腔体内的压力等选用合适的材料。

2）当车辆经常在恶劣、环境温差大、尘埃多的路况行驶时，油封的防尘唇会较一般情况下失效快，影响油封的寿命，油封防尘唇口的选择尤为重要。

2.4 使用维护方面

新车购入后需按要求定期更换变速器的润滑油，避免变速器齿轮啮合产生的铁屑及其它异物无法排除，聚集到油封主唇处破坏油膜、损伤油封，导致变速器漏油。

按照初步原因分析的可能因素，制定数据收集计划，进行实际调查。

表1 可能原因数据收集计划表

按照数据收集结果进行一一统计分析，确定影响油封漏油的主要原因，针对主要原因采取改进措施，降低故障发生。

表2 要因确认结果表

3 改进方案

1）全面推广自动涂油工装，改善手工涂油导致的涂抹不均匀，导致少涂、多涂、沾染灰尘、导致漏油或假漏的情况，同时完善涂油工艺文件。

2）结合实际使用工况对输出油封结构、胶料配方进行改进，增加防尘唇口，对变速器输出油封进行疲劳寿命台架试验，通过1000H耐久性试验，降低因使用工况差，灰尘杂质导致油封早期磨损。

试验条件为：挂直接档，速比为1，输出转速2100rpm/ min，加油量为变速箱标准油量，试验过程油温稳定在130-140℃，通过1000H耐久性试验，防尘能力提升了522H。

图2 变速箱油封疲劳寿命试验台架

3）不断提升过程控制，对油封工装、装配过程进行不定期抽查，生产车间严格按照工艺文件执行保养及更换周期，保证装配质量。

4）实施以上改进措施后，售后PPM从2015年1640降低至2016年1035，降低36%，故障趋势如图5，后续将持续分析售后数据和旧件，及时掌握市场有无异常情况。

图3 2015年-2016年油封售后PPM趋势图

4 结论

油封是汽车变速器的重要密封件，其性能直接关系到变速器的性能、寿命以及对环境的污染程度等，油封漏油问题是油封的主要问题之一，解决该问对变速器使用、整车性能的提升，用户满意度提升有重要意义。

[1] 苏丹,李振宇.油封漏油的原因及维修方法[J].农机使用与维修, 2008（4）.

The fault analysis and improvement measures of the output oil seal leakage of transmission are discussed

Hu Jinchen, Fang Wei
( Shaanxi fast gear co. LTD, Shaanxi xi’an 710077 )

The article mainly introduces the faults of the output oil seal leakage of transmission. The failure causes of the output oil seal are confirmed by investigating and analyzing the oil seal, assembly and maintenance. Then an improvement scheme is proposed and applied in the actual production, and the after-sales data are followed up, the remarkable improvement effect will be confirmed. Therefore, choosing the right oil seal, strictly controlling and improving assembly process of the oil seal are the key to reducing the failure of the oil seal according to matching the models and operating conditions.

oil seal; Leakage; Reliability

U472

A

1671-7988 (2017)15-182-03

胡金辰，就职于陕西法士特齿轮有限责任公司。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.15.067