汽车变速箱振动故障分析与诊断

汽车变速箱振动故障分析与诊断

甄祎 张彬

蜂巢传动科技河北有限公司 河北省保定市 071000

摘要：经济的发展，人们生活水平的提高，对汽车的需求量也在逐年增多。汽车变速箱对汽车正常运行的影响很大，它一旦出现故障，就会涉及到对汽车的型号和不同的变速箱及其前进挡和倒挡做相应的检查，同时还需要考虑升速变化和稳态运行的相关参数测试，从而找出问题根源，保证汽车良好的性能。本文就关于汽车变速箱振动故障分析与诊断展开探讨。
关键词：变速箱；振动；故障

1、汽车变速箱故障诊断的重要性
  汽车变速箱是存在于汽车内部的一个重要设备，而且从它的性质来看的话是属于振动系统的一类，同时它还具备多自由度的弹性功能。变速箱的工作原理实际上就是依靠激振力来产生作用从而形成一种在形式上比较复杂的振动，然而在长时间的运转之下就可能会导致变速器发生故障而无法正常工作。而且在汽车的使用中经常会出现因变速器的使用而导致在振动方面出现较大的故障，对汽车生产公司来说也会造成较大的经济损失。为了避免汽车的变速器在运转时候出现故障就要首先诊断故障出现的原因，如果振动的方向不同的话在水平方向上能量的振动就会比之前的高出很多，而且变速箱的速度在达到一定程度的时候它的振幅最大往往会在转速稳定之后才可以出现。

2、变速箱的功能与应用
  变速箱的应用领域比较广泛，并不只是局限于汽车行业，另外它在汽车行业之中被称之为变速箱，在工业领域之中被称之为变速机，但是在应用原理上其实是一样的。变速机指的就是采用液压设置或者是机械动力的转换来完成具体的动作。而且变速箱在某种程度上来说也是汽车传动系统的重要内容，另外对于汽车行业的整体动能也有很大的影响。汽车使用过程中出现的速度变化往往也是需要汽车的驱动能力来发生作用，在爬坡的过程中或者是怠速停车的过程中都需要车速在一定的范围之内发生变化。为了保证发动机的正常使用就要在相应的系统之内增加一个变速器。

3、汽车变速箱的常见故障及原因
  （1）变速箱打滑汽车在起步或行驶时，踩下油门，发动机的转速升高但车速并未明显升高，或汽车在平路正常行驶时，发动机转速升高但上坡困难，导致这些现象发生是由于变速箱发生打滑故障，其主要原因可能为变速箱油面太高或太低或其他原因导致漏油等。（2）换挡冲击大在汽车起步时挂倒档或前进挡时，汽车振动较大或在行驶中由于升档时使汽车发生明显闯动，导致换挡冲击过大，其主要原因可能为发动机怠速转速太高、主油路油压过高、减震活塞被卡、真空软管松脱或破损等。（3）升档过迟升档过迟的现象是在汽车行驶时，升档的行驶速度远大于标准值，使发动机转速偏高，或变速箱不能直接调超速档需先松油门提前调档。其主要原因为调速器卡带、节气门位置传感器故障以及调速器问题等。（4）无超速档无超速档故障的现象为汽车在行驶时，车速高于超速档之外，然而变速箱却不执行调到超速档。引起其故障的主要原因为超速档的开关、电磁器可能故障，或档位开过故障以及某传感器故障等。（5）频繁跳档汽车在行驶时，在加速踏板没动的情况下，变速箱突然降挡，而发动机转速却升高产生换挡冲击导致频繁跳档。其原因主要是节气门或车速的传感器及线路故障、换挡电磁阀故障以及变速箱ECu问题等。
4、变速箱齿轮的失效类型
  齿轮发生故障的比例很高，它的失效类型主要是齿面的破坏和齿断裂。a)齿面的剥落。齿面如发生相对滑动，在润滑不良、大载荷条件下会使工作面温度过高引起齿面金属熔融粘着并产生剥落。b)齿面机械磨损。齿面的机械磨损是由于污物、金属屑末、尘埃和砂粒等进入齿的工作表面所引起，还与润滑不良有关。当操作不当产生冲击时，会加速齿面的磨损。它使齿廓形状不准，从而产生或加大振动冲击。最终可导致齿的折断。c)齿面腐蚀。由于所用润滑油失效或其它腐蚀性杂质进入齿面造成化学腐蚀，出现锈班、点蚀，从而引发齿轮的失效。d)齿的断裂。断裂分疲劳断裂和过载断裂两种情况，工作中齿根截面受弯矩最大，且根部有较大的应力集中，是危险断面，当负荷超过一定值或在循环载荷下，齿根部会产生裂纹、断裂。e)齿轮温升、变色和软化。由于润滑不良引起散热能力不足或长时间超载运转引起齿轮温升超标，使齿面变色、退火软化，造成齿轮失效。
5、关于汽车变速箱振动故障分析与诊断
  5.1汽车变速箱振动故障分析与诊断的注意事项
  汽车是很多复杂的部件所组成的，并且每个部件都有着自己独特的作用，所以汽车的运行是十分复杂的，并且变速箱可能会出现的问题也是多种多样的，所以我们一定要对汽车变速箱振动故障的分析与诊断引起足够的重视。在汽车变速箱振动故障的分析与诊断中，我们要注重运用高科技设备。高科技设备是科技发展的重要产物，它能够在很大程度上减少我们在分析与诊断过程中可能会出现的失误情况，从而来帮助我们更好地找出变速箱的问题所在，对变速箱所出现的故障进行及时解决，保证汽车的正常运行。

  5.2变速箱试验研究
  在进行汽车变速箱的相关研究时很多公司往往会采用时域图来具体秒回测试点出现的各种变化情况。在实验的测试系统之中有一个很重要的内容就是加速度传感器，以及其他一些采集数据的仪器和设备。数据的采集工作以及图表的绘制工作为了方便可以使用计算机软件来完成，另外还有试验测试系统所需要的试验台也是一个很重要的组成部分。在进行测试工作之前为了避免出错最好要做好测试点之间时域图的对比工作。另一方面，在选择测试点的时候还要按照一定的原则。模态在变形之后的详细变化情况会有明确的显示过程。要注意监测振动故障附近的测试点所出现的具体情况，然后将每一组的测试点划分成不同的方向，在此基础之上在进行相关数据的采集和分析。在分布测试点的时候一定要注意位置的科学性和全面性。
  5.3经过试验检验之后对于变速箱振动进行一定的分析
  要想很好的对变速器发生的振动故障进行一定的分析就需要进行科学的试验来进行。在进行试验的时候其实还是需要更多的对于可能出现故障的地点设置成测试点进行测试并且运用时域进行过程分析，并且找到其中的几个测试点所拥有的最大的振动的频率。一般情况之下，为了能够更好的对变速器振动故障进行诊断，因此就需要从最基本的运行状态入手进行分析，对于在运行过程中产生振动的部位以及运行过程中振动部位产生振动的原因都是需要进行分析的。从变速器的一般的组成部位来讲的话，变速器是有以下的几个方面所共同组成的：主要是传动轴、轴承、箱体、变速箱的基本壳体，还有齿轮等共同组成的，振动故障发生的主要的部位一般是变速箱的壳体，但是在对于运行过程的试验过程中最容易失效或者说出现故障的部位是齿轮，竟然占到总的故障原因的百分之六十左右，剩下的比较容易发生故障的部位主要是轴承占到总的故障率的百分之十九左右，还有传动轴占到总故障原因的百分之十左右，这就是主要会发生故障的几个原因，在进行从动力学角度进行分析的时候应该主要的针对以上的几个方面进行改变，在对这几个故障原因进行研究主要在齿轮上。还有需要进行注意的就是在进行测试的时候一般会把不同速度设置成不同的rpm，其中一挡速度和R挡的速度需要设置成为一千rpm，而二挡到五挡的速度上需要把输入轴承的转速设置到两千rpm上，基本上是两倍的关系来进行设置的，并且这两者所需要进行设置的轴速度一个是16.67赫兹，一个是33.33赫兹。

结语：在如今的生活中，越来越多的人使用汽车，而汽车变速箱作为汽车中不可缺少的一个重要部件，对汽车的安全运行有着不可替代的重要作用，所以我们一定要对汽车变速箱引起足够的重视。

参考文献：
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