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        某橋型差速器潤滑系統(tǒng)優(yōu)化設計

        2018-08-29 07:21:16張輝高剛剛張新明
        汽車實用技術 2018年15期
        關鍵詞:油槽差速器半軸

        張輝,高剛剛,張新明

        (陜西漢德車橋有限公司,陜西 西安 710200)

        前言

        2015-2016年,6×2牽引車以其低油耗、高效率、自重輕等優(yōu)點,贏得市場的青睞,但是,由于采用單后橋驅動,整車優(yōu)點的實現(xiàn),勢必導致驅動橋故障率不斷攀升,據(jù)公司售后部門統(tǒng)計:該橋型僅差速器相關故障在2015年故障率、故障費用較2014年上升200%左右。其主要失效模式包括:差速器潤滑不良、差殼球面磨損、十字軸磨損斷裂等故障形式,帶著這些問題,在產(chǎn)品平臺升級過程中,我們在結構上大膽創(chuàng)新,設計一款結構緊湊、性能可靠、潤滑良好的差速器,從而實現(xiàn)產(chǎn)品的升級換代。本文僅對差速器潤滑系統(tǒng)的優(yōu)化設計進行闡述。

        1 現(xiàn)有差速器總成結構

        圖1

        現(xiàn)有差速器總成主要有行星齒輪1、半軸齒輪2、行星齒輪墊片6、半軸齒輪墊片4、十字軸5、差速器殼總成3組成,具體如圖1所示。

        2 故障復現(xiàn)

        現(xiàn)有結構差速器故障率偏高,我們從產(chǎn)品結構分析其潤滑機理,并通過臺架試驗加以證明:高速工況下差速器潤滑不充分。

        該橋型差速器潤滑臺架試驗:

        1)起步及倒車工況,潤滑油可通過齒面及齒背差殼孔進入差速器內(nèi)部進行潤滑,如圖2;

        圖2

        2)正常行駛工況,差殼開孔很難進油,通過差速器內(nèi)部的初始進油進行潤滑。

        正常行駛工況下差速器潤滑不充分,在缺少潤滑的情況下,勢必導致差速器內(nèi)部零件(行星齒輪、半軸齒輪、行星齒輪墊片、半軸齒輪墊片、十字軸等)早期磨損,最終發(fā)生打齒、斷裂等故障。

        3 改進方案

        針對上述問題,提出改進方案,并進行臺架試驗驗證:

        圖3

        圖3所示,黃線顯示為潤滑油的流動方向:

        (1)在差速器軸承蓋上鑄有集油槽,通過被動錐齒輪高速旋轉(即:正常行駛工況),將潤滑油收集在差速器軸承蓋的集油槽內(nèi),潤滑油經(jīng)過油道流向調(diào)整螺母總成集油器腔內(nèi);

        圖4

        (2)在調(diào)整螺母與擋油盤再次形成一個集油腔,其中:a)擋油盤的內(nèi)徑>調(diào)整螺母內(nèi)徑,兩者形成一個高度差,b)調(diào)整螺母與半軸形成的臺階軸設計約1mm的間隙,c)半軸臺階處錐形設計,可以使調(diào)整螺母集油腔的潤滑油易于流入差速器內(nèi)部,總之防止?jié)櫥土魅霕虬鼈?,如圖4;

        (3)齒面差殼上保留油道(如圖3出油口),以便潤滑油及雜質的流出,同時起步及倒車工況下潤滑油也可經(jīng)圖 3出油口流入差殼內(nèi)部。

        4 臺架試驗驗證

        試驗結果:

        起步及倒車工況下(圖5),被動錐齒輪攪動橋包潤滑油,但是潤滑油的飛濺高度不夠,差速器軸承蓋集油槽不能接到潤滑油,但是潤滑油可通過齒面差殼上孔進入差速器內(nèi)潤,潤滑差速器內(nèi)部零件;

        圖5

        圖6

        圖7

        圖8

        正常行駛工況下(圖6、圖7),差速器軸承蓋集油槽可充分接到潤滑油,齒背差殼孔(圖 8)流入潤滑油較多,差速器內(nèi)部零部件可以得到良好的潤滑。

        5 臺架試驗結論

        (1)起步及倒車工況:潤滑油經(jīng)齒面差殼開孔處流入流出;

        (2)正常行駛工況:潤滑油經(jīng)差速器軸承蓋集油槽流入差速器,齒面差殼開孔處流出;

        (3)改進方案能有效解決起步及倒車、正常行駛兩種工況下差速器內(nèi)部零件的潤滑問題,從而解決因缺少潤滑油而導致的差速器相關故障。

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