李立平

摘 要：簡要介紹了正交試驗在解決汽車變速器一二檔振撥叉問題快速查找根本原因中起到的作用。

關鍵詞：正交試驗；汽車變速器；一二檔振撥叉

正交試驗又叫正交試驗設計（Orthogonal experimental design），是研究多因素多水平的又一種設計方法，它是根據(jù)正交性從全面試驗中挑選出部分有代表性的點進行試驗，這些有代表性的點具備了“均勻分散，齊整可比”的特點，正交試驗設計是分式析因設計的主要方法。是一種高效率、快速、經(jīng)濟的實驗設計方法。日本著名的統(tǒng)計學家田口玄一將正交試驗選擇的水平組合列成表格，稱為正交表 。

當析因設計要求的實驗次數(shù)太多時，一個非常自然的想法就是從析因設計的水平組合中，選擇一部分有代表性水平組合進行試驗。因此就出現(xiàn)了分式析因設計（fractional factorial designs），但是對于試驗設計知識較少的實際工作者來說，選擇適當?shù)姆质轿鲆蛟O計還是比較困難的。 例如作一個三因素三水平的實驗，按全面實驗要求，須進行3^3=27種組合的實驗，且尚未考慮每一組合的重復數(shù)。若按L9（3^4）正交表安排實驗，只需作9次，按L18（3^7）正交表進行18次實驗，顯然大大減少了工作量。因而正交實驗設計在很多領域的研究中已經(jīng)得到廣泛應用。

汽車變速器在汽車零部件中是一個比較復雜的零件，在裝配過程中往往會發(fā)生一些質(zhì)量問題，質(zhì)量問題解決速度的快慢取決于根本原因確認的速度。下面介紹一個應用正交試驗解決變速器一二檔振撥叉的例子。

我公司在變速器裝配過程中出現(xiàn)了一二檔撥叉與齒套發(fā)出“噠噠”的聲音，習慣上我們稱其為一二檔振撥叉。通過一系列的測量發(fā)現(xiàn)部分零件尺寸處于臨界狀態(tài)，沒有明顯超差零件，很難確定直接影響原因。首先，分析引起振撥叉的因素。

排除以往經(jīng)驗造成的振撥叉原因。技術分析認為，此次影響一二檔振撥叉的因素有：一檔齒輪結(jié)合齒M值，一二檔齒轂齒圈跳，一二檔齒套撥叉槽側(cè)面跳動，輸出軸安裝一二檔齒轂處齒圈跳動。我們把這4個因素分別命名為A、B、C、D，根據(jù)對零件4個因素的測量結(jié)果，選取合適的數(shù)值作為試驗數(shù)據(jù)，這個問題已歸結(jié)為43因子試驗問題，見表1.1。

根據(jù)判定個原則：極差R越大，所對應的因子越主要?，F(xiàn)因子D的極差最大，表明因子D對試驗結(jié)果的影響最大。根本原因找到：輸出軸安裝一二檔齒轂處跳動偏差導致此次變速器總成一二檔振撥叉。根據(jù)找到的根本原因，實施改善，質(zhì)量問題迅速解決。

通過這次試驗我們發(fā)現(xiàn)對于多原因造成的質(zhì)量問題，尤其是影響因素模糊時，采用正交試驗可以快速確定主要原因。

參考文獻：

[1]金良超編著，《正交試驗與多指標分析》 中國鐵道出版社，1998.

[2]田口玄一著，《開發(fā)、設計階段的質(zhì)量工程學》，兵器工業(yè)出版社，1990.