第11章万向传动装置与驱动桥故障诊断与检修

第十一章万向传动装置与驱动桥故障诊断与检修•第一节万向传动装置故障诊断与分析•第二节驱动桥故障诊断与分析•第三节万向传动装置驱动桥的检查与调整•第四节故障实例返回第一节万向传动装置故障诊断与分析•一、万向传动装置功能和组成•１.功用•万向传动装置用来实现变角度的动力传递。•２.组成•万向传动装置一般由万向节和传动轴组成，有时还要加装中间支承。如图１１－１所示。•３.常见故障•万向传动装置故障主要表现为异响和振动。下一页返回第一节万向传动装置故障诊断与分析•二、异响故障•１.故障现象•（１）传动轴万向节响声•①汽车起步时，车身发抖，能听到“克啦、克啦”撞击声，在车速变化时响声更加明显。•②车辆在高速挡用小油门行驶时，响声增强，抖动更严重。•（２）中间轴承发响•汽车行驶时，听到一种无节奏的“呜、呜”或“嗡嗡”的响声，速度越快响声越严重，有时也出现“咯噔、咯噔”的响声。上一页下一页返回第一节万向传动装置故障诊断与分析•２.故障原因•（１）传动轴万向节响声•①由于长期缺油，万向节十字轴及滚针磨损松旷或滚针碎裂。•②传动轴花键齿与叉管花键槽磨损松旷。•③变速器第二轴（输出轴）花键齿与突缘花键槽磨损严重。•④车辆经常用高速挡制动停车。•⑤各连接部位的螺栓松动。上一页下一页返回第一节万向传动装置故障诊断与分析•（２）中间轴承发响•①轴承磨损严重或缺少润滑油。•②滚珠轴承损坏。•③支架橡胶套损坏或支架位置不正确和装配不当等致使轴承歪斜。•④支架螺栓松动或松紧不一致。•３.故障诊断•传动轴异响故障诊断流程图如图１１－２所示。上一页下一页返回第一节万向传动装置故障诊断与分析•二、振动故障•１.故障现象•汽车在行驶中听到一种周期性的“隆隆”声，且随车速加快，响声增大，严重时车身发抖，驾驶室振动。•２.故障原因•①传动轴不平衡。•②传动轴弯曲和扭曲。•③传动轴各部紧固螺栓松动。上一页下一页返回第一节万向传动装置故障诊断与分析•④十字万向节十字叉花键磨损。•⑤中间轴承磨损或轴承支架安装处松动。•３.故障的诊断•传动轴振动故障诊断流程图如图１１－３所示。上一页返回第二节驱动桥故障诊断与分析•一、驱动桥的功用与组成•１.功用•驱动桥的功用是将万向传动装置传来的发动机动力，经降速增矩，改变传动方向后，分配给左、右驱动轮，并且允许左、右驱动轮以不同转速旋转。•２.组成•捷达轿车的动力传动，如图１１－４所示，是典型的发动机前横置传动。主减速器和差速器结构如图１１－５所示。下一页返回第二节驱动桥故障诊断与分析•载货汽车驱动桥如图１１－６所示，由主减速器４、差速器５、半轴２和驱动桥壳３组成。主减速器可降速增矩，并可改变发动机转矩的传递方向，以适应汽车的行驶方向。差速器可保证左、右驱动轮以不同的转速旋转。半轴把转矩从差速器传到驱动轮。桥壳支承汽车的部分质量，承受驱动轮上的各种力及力矩，并起到保护主减速器、差速器和半轴的作用。•３.常见故障•驱动桥故障主要表现为异响、过热、漏油等。上一页下一页返回第二节驱动桥故障诊断与分析•二、异响故障•１.故障现象•（１）主减速器齿轮响•①汽车起步时，有“刚、刚”的声响；行进中突然抬油门，或“脱挡”滑行时，能听到“刚”的撞击声。•②汽车在加速或减速时，主减速器处出现连续的“嗯、嗯”声，同时驱动桥有发热现象。•③车辆行驶时，驱动桥间断地发出“哽、哽”声，且随车速提高而增大。上一页下一页返回第二节驱动桥故障诊断与分析•（２）差速器响•①汽车直线行驶或空挡滑行时，响声较轻或无响声，而挂挡转弯时响声严重，转弯越急响声越大。•②汽车直线行驶且速度较慢时，有“咝咝”的齿面摩擦声音。•③转弯时，出现“嗯”的响声，车速越快，响声越大；有时有“咯叭、咯叭”的响声或“啃、啃”的金属撞击声。•（３）半轴和半轴套管响•①半轴或套管弯曲，两者相互碰撞，轻微时出现“呲哽、呲哽”的碰擦声，严重时产生“咕隆”的撞击声。•②花键磨损与半轴齿轮配合间隙过大，将出现“咯啃”的碰撞声。上一页下一页返回第二节驱动桥故障诊断与分析•③半轴花键损坏，会出现“咔、咔”的响声，甚至无法传递动力。•（４）轴承响•轴承响是一种杂乱而连续的响声。•①汽车行驶时，驱动桥发出一种连续的“咯啦、咯啦”的响声，车速越快，响声越大。•②车辆行驶中发出“嗯、嗯”的响声或发出一种连续“咕咚、咕咚”响声，车速越快，响声越大。上一页下一页返回第二节驱动桥故障诊断与分析•２.故障原因•（１）主减速器齿轮响•啮合间隙太大：•①主、从动齿轮磨损或调整不当。•②主、从动齿轮轴承磨损、松旷。•③主动齿轮轴紧固螺母松动或调整不当。•④双级减速器圆柱主、从动齿轮磨损严重。•⑤从动齿轮铆钉或螺栓松动。•⑥圆柱从动齿轮固定螺栓松动。（汽车起步时，有“刚、刚”的声响；行进中突然抬油门，或“脱挡”滑行时，能听到“刚”的撞击声）上一页下一页返回第二节驱动桥故障诊断与分析•啮合间隙过小：•①主、从动齿轮装配间隙过小。•②啮合间隙不均匀。•③润滑油不足、变质、润滑不良（汽车在加速或减速时，主减速器处出现连续的“嗯、嗯”声，同时驱动桥有发热现象）•（２）差速器响•①齿轮啮合间隙小。•②行星齿轮在十字轴上运动时有阻滞甚至卡住的现象，行星齿轮与半轴齿轮不配套（如单独更换某齿轮）。上一页下一页返回第二节驱动桥故障诊断与分析•（３）半轴和半轴套管响•①半轴弯曲、扭曲、折断。•②差速锁止装置使用不当而打坏半轴齿轮或造成半轴花键损坏。•③半轴花键磨损松旷等。•３.故障诊断•异响故障的诊断流程图如图１１－７所示。上一页下一页返回第二节驱动桥故障诊断与分析•三、驱动桥过热•１.故障现象•车辆行驶一段路程后，用手抚摸驱动桥，若感到烫手（不能忍受），则为过热。•２.故障原因•①轴承装配过紧。•②齿轮啮合间隙过小。•③齿轮过度磨损。•④缺少润滑油或使用的润滑油牌号与要求不符。上一页下一页返回第二节驱动桥故障诊断与分析•３.故障诊断•驱动桥过热故障诊断流程如图１１－８所示。•四、驱动桥漏油故障•１.故障现象•齿轮油封或衬垫向外渗漏油液。•２.故障原因•①油封磨损或装配不当。•②轴承轴颈磨损严重而起槽。上一页下一页返回第二节驱动桥故障诊断与分析•③衬垫损坏或螺栓松动导致结合面不严密。•④齿轮油油量过多，通气孔堵塞，放油螺塞松动。•⑤壳体有裂缝。•３.故障诊断•驱动桥漏油故障诊断流程如图１１－９所示。•五、主减速器和差速器的常见故障排除方法（表11-1）上一页返回第三节万向传动装置驱动桥的检查与调整•一、传动轴的检查•１.检查传动轴的弯曲变形•拆下中间传动轴或主传动轴后，如图１１－１０所示，将轴管两端支撑在Ｖ形架上，用百分表测量传动轴的径向圆跳动，其使用极限见表１１－２。•２.检查传动轴花键配合间隙•检查传动轴花键配合间隙方法如图１１－１１所示，将传动轴滑动叉（或凸缘）夹在台钳上，把花键轴按装配标记插入滑动叉（或凸缘），并使部分花键露出，转动花键轴，同时用百分表测量花键侧面扭转摆动量，即为花键配合间隙，其值应不超过表１１－３规定。下一页返回第三节万向传动装置驱动桥的检查与调整•二、主减速器、差速器的检查与调整•１.主减速器主动锥齿轮轴承的预紧度的检查与调整•（１）主减速器主动锥齿轮轴承的预紧度的检查•主减速器主、从动锥齿轮轴承应旋转平顺，并应有一定的预紧度。主动锥齿轮轴承预紧度检查如图１１－１２所示。•在不装油封的情况下，用手抓住突缘来回推拉，应无间隙感觉，转动突缘，轴承应转动灵活，无卡滞。在突缘螺栓孔处用弹簧秤测量圆周切向拉力（图１１－１２），其拉力极限值（见表１１－４）即为主动锥齿轮的轴承预紧度。上一页下一页返回第三节万向传动装置驱动桥的检查与调整•（２）主减速器主动锥齿轮轴承的预紧度的调整•主动锥齿轮轴承预紧度一般使用调整垫片调整，其中又多半是两轴承外环距离已定，用改变两轴承的内环之间的距离来调整，如图１１－１３（ａ）和（ｂ）所示。其中（ａ）图两轴承之间有隔套２。（ｂ）图主动齿轮轴上有轴肩。在隔套或轴肩前面装有调整垫片３，增减垫片３的厚度即可改变两锥轴承内环之间的距离。垫片厚度增加，距离加大，轴承预紧度减小；反之，轴承预紧度加大。ＥＱ１０９０Ｅ、ＣＡ１０９１、ＪＮ１６２、ＢＪ２０２０、广州标致等汽车都属于这种形式。上一页下一页返回第三节万向传动装置驱动桥的检查与调整•有的汽车不用垫片，而是通过精选隔套长度来调整［图１１－１３（ｄ）］，如南京依维柯Ｓ系列即是这种形式。还有的隔套为波形套，如丰田ＣＯＲＯＮＡ、ＳＴＡＲＬＥＴ和日产２００ＳＸ。当轴承预紧后，波形套便超过了弹性极限而进入塑性变形范围，能在较宽的变形范围内保持轴向支持力基本不变，从而使轴承预紧度保持在规定范围内。•另外，也有两轴承内环之间的距离已定，用改变两轴承外环之间的距离来调整。如图１１－１３（c）所示，在主减速器油封盖后面装有调整垫片３。垫片厚度增加，距离加大，轴承预紧度减小；反之，轴承预紧度增加。奥迪１００组合式变速器主减速器（如图１１－１４所示）也类似这种形式，其调整垫片１在变速器输出轴外端轴承盖下，垫片厚度增加，预紧度减小，反之预紧度增加。上一页下一页返回第三节万向传动装置驱动桥的检查与调整•２.从动锥齿轮轴承的预紧度调整•单级主减速器从动锥齿轮轴承就是差速器轴承，其预紧度调整随结构不同而异。对整体式桥壳来说（如ＥＱ１０９０Ｅ），通常是通过两差速器轴承外侧的螺母来调整的。旋进螺母，预紧力加大，反之则减小。对与变速器在一起的组合式结构来说（如奥迪１００，如图１１－１４所示），通常是通过增减两差速器轴承外环与壳体间的两组垫片３和４的厚度来调整的。两组垫片总厚度增加，预紧度增加；反之减小。类似的，分段式桥壳（如ＢＪ２０２０），通常也是通过增减两差速器轴承内环（或外环）与差速器壳（或桥壳）间两组垫片总厚度来调整的。上一页下一页返回第三节万向传动装置驱动桥的检查与调整•双级主减速器第一级为锥齿轮者（如ＣＡ１０９１），其从动锥齿轮与第二级主动圆柱齿轮共同支承于中间轴上，轴承预紧度是通过中间轮两端轴承盖下的垫片调整的。两组垫片总厚度增加，预紧度减小，反之增加。第二级从动圆柱齿轮轴承预紧度的调整与单级主减速器从动锥齿轮轴承预紧度调整相同。•３.调整主减速器主、从动锥齿轮的啮合印痕和啮合间隙•主减速器工作过程中，必须保证正确的啮合印痕和啮合间隙。零件损坏或因零件磨损而松动，在维修主减速器时必须进行调整。上一页下一页返回第三节万向传动装置驱动桥的检查与调整•（１）检查锥齿轮啮合印痕•在从动锥齿轮的轮齿齿面上沿圆周大致等距分三处，将机械油调和的红丹油或兰油均匀地涂在齿轮凸凹面齿部，然后用手转动主动齿轮，主动齿轮带动从动齿轮旋转，其两齿轮凸面的啮合印痕应符合下列规定：接触长度不小于齿长的５０％，高度方向不小于齿高４０％，如图１１－１５所示。若达不到这个要求，应予以调整。•（２）啮合间隙的检测•测量啮合间隙时，主动齿轮固定不动（图１１－１６），轻微转动从动齿轮。应在从动锥齿轮圆周上不少于３个等距离分齿的牙齿上检查测量。上一页下一页返回第三节万向传动装置驱动桥的检查与调整•主、从动齿轮的啮合间隙应在规定范围内，几种车型的啮合间隙见表１１－５。•（３）主减速器锥齿轮和啮合印痕和侧隙的调整•主、从动锥齿轮的啮合间隙和啮合印痕，是通过主、从动锥齿轮沿各自轴向位移来调整。主动锥齿轮轴向位移通过增减主动锥齿轮轴承壳与减速器壳之间的调整垫片来调整。从动锥齿轮轴向位移通过旋拧差速器轴承调整环来调整（不要改变轴承预紧度）。调整过程如图１１－１７所示。上一页下一页返回第三节万向传动装置驱动桥的检查与调整•对双级主减速器，在不改变主减速器壳左、右主动圆柱齿轮轴承盖下调整垫片总厚度的前提下，通过把适当厚度的调整垫片从一侧移到另一侧来调整从动锥齿轮的轴向位移。•对单级主减速器，从动锥齿轮的轴向位移可通过转动两个差速器轴承调整螺母来调整，但注意不能改变差速器轴承预紧度。•各车型所给定的主减速器锥齿轮侧隙，是在齿面啮合印痕正确的条件下的间隙。因此，调整间隙应与调整啮合痕迹同步进行。调整啮合间隙和啮合印痕时，应以调整啮合痕迹为主，