变速器二轴导套故障分析与改进

变速器；二轴导套；改进

摘 要：文章介绍了变速器在整车道路试验结束后，工程师对变速器的拆解过程中发现二轴导套材料脱落的现象。我们对此现象进行原因分析并制定改进方案，通过试装验证了改进方案的有效性，这对变速器产品的持续改进提升有重要的指导意义。

关键词：变速器;二轴导套;改进

中图分类号：U463.212  文献标识码：A  文章编号：1671-7988（2020）19-72-03

Analysis and Improvement of Transmissions Main Shaft Guide Sleeve

Li Xiang， Chen Liang

（ Shaanxi Fast Gear Co.， Ltd. Automotive Transmission Engineering Research Institute， Shaanxi Xian 710119 ）

Abstract： This article introduces that after the vehicle road test， engineers find that the material of main shaft guide sleeve falls off during transmission disassembling. We analyze the causes of the phenomenon and make improvement plans， the effectiveness of the improved scheme is verified by trial installation， this has important guiding significance to the continuous improvement of transmission.

Keywords： Transmission; Main shaft guide sleeve; Improvement

CLC NO.： U463.212  Document Code： A  Article ID： 1671-7988（2020）19-72-03

引言

法士特作为全球最大的重型变速器设计、开发、制造和出口基地，始终重视变速器的每一部分细节，不断完善产品的结构，提升产品可靠性和品质，进而赢得客户和市场的认可。本文阐述的就是一个典型的变速器内部材料脱落的现象，并针对此现象进行原因分析并制定改进方案。

1 问题来源

国内某重型商用车主机厂8X4牵引车搭载一款法士特变速器进行道路试验，试验结束后（总里程7.5万公里），拆解变速箱时发现二轴导套内有铁屑，二轴轴头存在磨损，此现象的产生可能会对整车的舒适性及可靠性带来影响，需分析该问题产生的原因并进行改进。

2 问题分析

（1）铁屑材料来源分析

在一轴和二轴导套中间发现铁屑，怀疑铁屑来源于一轴（8620H）和二轴导套（粉末冶金）;样品编号如下，铁屑：033T-1;二轴导套（新）：033T-2;二轴导套（断裂件）：033T-3。

检测结果参见表1。

结论：由于铁屑样品量过少，仅能做溶样分析。一轴的材料为8620H，根据元素含量结果，可直接排除铁屑来源于一轴的可能性。除铜外，铁屑和断裂二轴导套的其它化学成分含量接近。变速箱内部与一轴相配合部分没有其它零件与铁屑的成分相近，可以判定铁屑是从二轴导套上脱落的。

（2）二轴导套旧件拆解分析

将装配后的一轴和二轴导套零件进一步拆解， 在装配后的二轴导套内侧，内径圆周上有材料脱落现象，形状类似1mm的倒角，见图1：

对比材料分析结果、铁屑、二轴导套形态，判断发现的铁屑为二轴导套脱落，同时判断二轴轴头的磨损痕迹应为脱落的铁屑夹在轴头和导套中间持续摩擦形成。

3 可能原因分析

（1）零件压装过程造成边缘脱落

压装过靠工装保证导套和一轴同心，如圖2，可以判定此不是二轴导套材料脱落的根本原因。

（2）零件材料不符合材料标准要求

对故障零件及同批次的库存零件进行材料检测，库存零件的检测结果均符合标准，可以判定不是可能原因。

（3）相关零件尺寸超差

经检测二轴导套尺寸符合要求，二轴轴头因为磨损尺寸偏小，可以判定不是可能原因。

（4）零件外观形态存在缺陷

二轴导套除脱落材料外无缺陷，二轴轴头除磨损位置无缺陷，导套内外表面良好，无任何划伤痕迹，一轴内表面良好，无任何划伤痕迹如图3所示。

分析二轴导套倒角部位形貌图，见图4，由图中可以看到二轴导套倒角部位有挤压的毛刺凸起，与内圈结合处有缝隙，结合不致密。

注：图4中标识1的箭头所示为内圈表面，标识2的箭头所示为倒角部位，标识3的箭头所示二轴导套端面。

可以看出，供应商提供的零件存在一定缺陷（倒角与内圈结合处有缝隙，结合部不致密），会产生应力集中，是可能的根本原因，造成这种现象是由于供应商采用的挤压整型的倒角工艺会造成零件边缘压痕。

4 改进方案

供应商对现场使用的整形工装模具进行检查，并对故障件进行了分析，发现产品倒角不光滑，存在缺陷，对整形模具和工装的倒角进行改进，倒角的尺寸增加0.1mm，角度不变，并使倒角光滑。改进后产品见图5。

5 试装验证及结论

供应商改进后的二轴导套装配在主机厂后续的所有试验车型及市场销售车型中，对变速器进行拆解检查，再无此故障发生。

6 改进措施及总结

此故障模式在市场上极为少见，虽然故障不影响变速器的正常使用，但作为主机厂的重点开发车型，影响了产品使用体验，试验车车型在试验过程中出现的所有问题都必须找出问题产生的逃逸点及具备永久性改进措施。

本文是一起变速器的故障的分析进改进，故障发生后，在拆解时就开始检查故障发生的可能原因，然后全面的从可能原因进行逐一排查，最终得出故障发生的可能根本原因，针对根本原因制定改进方案，并进行了方案验证，证明了改进方案的有效性。此次改进进一步提高产品整体质量，提升用户满意度。

参考文献

[1] 沈莲.机械工程材料[M].北京：机械工业出版社，2018.

[2] 卢秉恒.机械制造技术基础[M].北京：机械工业出版社，2007.