摘　要：介紹了輕型越野汽車主（zhǔ）減速器的（de）結構特點；討論了主減速（sù）器軸承預緊度及裝配調整技巧；針對主減速器齒輪的損壞形式，對該類車型主減速器的故障進行分析。
　　主題詞：主減速（sù）器；調整技巧；故障分（fèn）析
　　一、輕型越野汽車主減（jiǎn）速器軸（zhóu）承預緊度的（de）裝配調整技巧
　　實踐說明，輕型越野汽車主減速器齒輪（減速用的螺（luó）旋錐齒輪（lún））的使用壽命及運轉性能（néng），除與其本身的設計（jì）、製造（zào）有直接關係外，還受到其支承剛度及裝配調整的影響。因（yīn）此，科學合理地裝配調整對減速器的使用壽命和整車的性能起（qǐ）著至關重要的作用。
　　1、軸承預緊的必要性
　　輕型越野汽車主減速器的構（gòu）造如圖（tú）1所示。 　　理論研究（jiū）和長期的汽車使用經驗（yàn）已證明，主減速器螺旋錐齒輪（lún）副的安裝（zhuāng），必須保證其有足夠（gòu）的支承剛性，它（tā）是該齒輪（lún）副能否（fǒu）平穩齧合，並具有高的使用壽（shòu）命的重要因素之一。在選擇齒（chǐ）輪的支承形式時，必須考慮支承剛性的要求（qiú）。在實踐中（zhōng），對支承齒輪軸（zhóu）的軸承采取預緊措施，也可以增強支（zhī）承剛性；同時，軸承預緊還可以消除裝配的原始間隙，減緩磨合期甚至正常使用初（chū）期的軸承間隙的出（chū）現及增大。
　　圖1中的2、5號零件是一對支承（chéng）著錐齒（chǐ）輪的（de）圓錐（zhuī）滾柱軸（zhóu）承。如通過扭緊錐齒輪軸左端的調整螺母1，給軸承副以預緊力，那麽在軸承圓錐滾柱及其（qí）內、外圈工作表麵之間將產生接觸壓力。軸承副的（de）作用等價於圖2b所（suǒ）示的一對（duì）剛度很大的彈簧，因（yīn）此，接觸表麵產生彈（dàn）性變形不可避免。下麵分析一（yī）下施加預緊力前後（hòu），這對軸承對支承剛性的影響。為了研（yán）究方便，將其用圖2a所示的模型代替。 　　在（zài）圖2a中，一根銷軸滑套在一固定不動的圓盤的孔內，在其兩（liǎng）側各裝（zhuāng）有一尺寸和剛性都相同的彈（dàn）簧。彈簧的一端頂靠在固定不動（dòng）的圓盤上，另一端則頂靠在（zài）可以相對銷軸軸向移（yí）動的檔片上。另外，設兩彈簧的自由長度均為110mm，其剛性如圖3中（zhōng）的直線1所示。
　　如果不給上述模型提（tí）供預緊力，那（nà）麽當銷軸的一端作用有一軸向力時，此力將通過軸上該端的（de）銷釘推動（dòng）擋片，產生軸向位移。這種位移從一開始就（jiù）壓縮該側的彈簧，並使另一側的彈（dàn）簧完全處於自由狀態而不起作（zuò）用，整個係統的剛性與一個彈簧的剛性（xìng）完全一致，即按圖3中的直線（xiàn）1變化（huà）。 　　如果給係統以預緊力，使兩（liǎng）個彈簧分別預先壓縮10mm，如圖2b所示。然後再在銷軸的一端施加軸向力，則（zé）在此力的作用下，受（shòu）軸向力作用（yòng）其一端的彈簧將在原已預緊的基礎上（shàng）繼續被（bèi）壓縮，而不受軸（zhóu）向力作（zuò）用的另（lìng）一彈（dàn）簧，則在原來預緊的基礎上逐（zhú）漸地被鬆弛，這種情形將一直持續到右側彈簧恢複到其自由長度為止（zhǐ）。而在（zài）整（zhěng）個過程中，係（xì）統特性將沿著圖3中直線2規律變化。也就是（shì）說，在圖2a給定的預緊條件下，若作（zuò）用（yòng）在銷（xiāo）軸一端的軸（zhóu）向力為980N，則銷軸處（chù）於平衡狀態時，僅相應右移5mm；若作用力增大到1960N，銷軸平衡時相應右移10mm，如所施加的軸向力（lì）繼續增大，那（nà）麽，係統（tǒng）的剛性將沿圖3中與（yǔ）直（zhí）線相連的虛線變化。
　　對係統采取預緊措施後（hòu），軸承的軸向支承剛（gāng）性將會增大。由（yóu）於軸承的剛性（xìng）是非線性的，圓錐滾柱軸承的（de）軸向變形與軸向載荷的0.75次（cì）方正（zhèng）比（見圖（tú）4中曲線2），所（suǒ）以係統的剛性（xìng）增加要比模型更為顯著。在一定的範圍（wéi）內，預緊（jǐn）措施還能消除在軸向力（lì）上由於一個軸承的彈性變形而產生的軸向間隙，這是因為中間的彈性隔套4及另一端軸承的彈性（xìng）恢複量會補償可能出現的間隙。另外，在使用過程中，由於軸承中各（gè）零件的磨損，也會出現軸向間隙，但預緊後（hòu）彈性隔套及（jí）軸承（chéng）的彈性恢複過程將在一（yī）定程（chéng）度上對此加以彌補。 　　2、軸承預緊度的調整
　　在輕型越野汽車主減速器的裝配過程中，共有兩處軸承的裝配（pèi）預緊度（dù）需檢查、調（diào）整。
　　首先，要檢查、調整主動螺旋錐齒輪軸7前後軸承的（de）預緊度。
　　一般來說，軸承的預緊度用旋轉（zhuǎn）齒輪所需的力矩（jǔ）來檢查。檢查前，軸承應潤滑，且軸承內圈應當正、反兩個方向相對（duì）於（yú）外圈各旋（xuán）轉不少於5圈，以便於其中的各圓（yuán）錐滾柱處於內（nèi）、外圈（quān）滾道中的正確位置。同時，也有利於確保（bǎo）重複性（xìng）檢測數據的（de）真實性和可靠性。
　　按規定，以190～250N•M的力矩擰緊主動螺旋錐齒輪凸緣上的螺（luó）母，使彈簧秤的拉力方向垂直於凸（tū）緣時的彈簧秤拉力值。將此拉力值乘以凸緣螺栓孔至花鍵（jiàn）孔中心的距離後，即可得知用於轉到主動螺旋錐齒輪所需力矩值，即表征該項軸承預緊度（dù）的具體數值（未裝主動齒輪油封狀（zhuàng）態下（xià）該力矩（jǔ）較為合適經驗值為1.10～2.3N•m）。
　　如果檢查結果不符合（hé）上述經驗值，則應調整主動螺旋錐齒輪輪軸7的（de）軸承預緊度。由圖1可知，在按規定擰緊主（zhǔ）動螺旋錐齒輪凸緣螺母後，安裝在減速器殼8中（zhōng）的（de）軸承座中的兩圓錐滾柱（zhù）軸承外圈分別被軸承座中加工出的（de）凸起限定了位置，而影響（xiǎng）裝（zhuāng）配緊度的是兩軸承內圈之間（jiān）的距（jù）離，此距（jù）離（lí）大小由靠近凸緣一側的圓錐滾柱軸承內圈與主（zhǔ）動螺旋錐齒輪軸7凸肩（jiān）端麵之間前（qián）軸承調整墊片3的厚度和彈性隔（gé）套4的長度共（gòng）同（tóng）決定（dìng）。減少（shǎo）該（gāi）組墊片的厚度或彈性隔套的長度、擰（nǐng）緊凸緣螺（luó）母後，兩軸承內圈之間的距離縮（suō）短，軸承預緊度增（zēng）加；反之（zhī），兩軸承內圈之間的距離（lí）加大，軸承預緊度較小。
　　其次，要檢查、調整主、從動螺（luó）旋錐齒輪軸承預緊度。
　　由圖1可見，該處的兩圓錐滾子軸承安裝就位後，其外圈分別緊靠軸7兩側加（jiā）工出的定位凸肩端麵上，軸承預（yù）緊度（dù）的大小，取決於兩軸承外圈的軸向距離，亦即取決於主減速（sù）器（qì）殼8兩側調整螺母（mǔ）10和14之間內端麵之間的距離。擰（nǐng）緊兩軸承蓋調整螺母10和14時，兩（liǎng）軸承外圈之間相互（hù）靠近，預緊度增大；反之，兩軸承（chéng）外（wài）圈相互遠離，軸承預（yù）緊度減（jiǎn）小。
　　在某些修理場合，檢查此項軸承（chéng）預緊度時，可采（cǎi）用以下經驗方法，即（jí）固（gù）定主動齒輪軸不動然後用雙手上、下握住從動螺旋齒輪（lún）輪盤兩側（cè），沿其（qí）軸徑向用力晃動齒輪，如（rú）此時手感無軸向間隙感時，且（qiě）該（gāi）齒輪能夠靈活轉動（dòng），則認為軸承預緊度合適。
　　若（ruò）限於具體條件，無法（fǎ）實（shí）施上述測量，也（yě）可按下（xià）述方法調（diào）整：從差速器軸承沒有軸向間隙時起（qǐ），將左側調整螺母向內擰緊一個（gè）環（huán）外端止動凹槽的位置，而另一側的調整螺母（mǔ）向外相應旋出一個凹槽位置即可。
　　軸承的正確預（yù）緊會（huì）帶來很多好處，但預緊度不宜過緊。否則，會（huì）使之減速器傳（chuán）動效率變低，並加速軸承磨損和其他損傷（shāng）。在使用中，在汽車行駛一段（duàn）時間後，停車（chē）檢查（chá）主減速（sù）器殼體外部的（de）溫升情況，如果裝配軸承處的殼體外表（biǎo）麵過熱，那麽該（gāi）處軸承（chéng）預緊度過大，需要及時加以調（diào）整。
　　二、主減速（sù）器螺旋錐齒輪齒麵接觸區的裝配（pèi）調（diào）整
　　輕（qīng）型越野汽車主減（jiǎn）速（sù）器螺旋錐齒輪齒麵接觸區和齒側間隙的（de）調整，應在圓錐滾柱軸承預（yù）緊正確調整之後（hòu）進行。 
　　輕型越野（yě）汽車（chē）主減速器，設計時已在（zài）齒輪支承的結構上保證了主、從動螺旋錐齒輪能夠進行各自軸向位置（zhì）的（de）調整，而正確的齒麵接觸區和齒麵側間隙的獲得，正是依賴上述齒輪軸向位置的調整而實現的。
　　在圖1中，若增加主動螺旋錐齒輪7前後軸承墊片3與6的厚度，則主動螺旋錐齒輪沿其軸7的方向遠離從動螺旋錐齒輪12；反之，則兩者相互靠近。另外，差速器軸承預緊度（dù）的調整先將主被動齒輪的間隙調整為零，然後按（àn）前述要（yào）求將兩側差速器軸承調整螺母預緊至（zhì）一定程度（手感測量或測量主動齒輪凸緣孔處的扭矩），手感（gǎn）法的測量方法（fǎ）如上所述，若用扭（niǔ）矩法測量（扭矩經驗值在3.0～4.3N•m）的改進（jìn）矩調整也後，再（zài）調整主、被動齒輪（lún）的間隙，該間隙值一般（bān）控（kòng）製（zhì）在0.18-0.23mm之間，但在調整中應（yīng）確保（bǎo）左右兩側螺母旋進和旋出的圈數相等。否（fǒu）則，將破壞已（yǐ）調整好的軸承預緊度（dù）。
　　若檢查發現從動螺旋錐齒輪在主動螺旋錐齒輪沿汽車前進或倒車方向旋轉時（shí），其輪齒凸麵（前進方（fāng）向）和凹麵（倒車方向（xiàng））的齒麵接觸區（qū）均位（wèi）於（yú）輪齒（chǐ）大端，則首先應將左軸承調整螺母（mǔ）10向外放出半（bàn）圈，然（rán）後，再將右軸承調整螺母向內旋入半圈（quān）這樣，就（jiù）可在按規定扭矩擰緊左、右軸承蓋螺母後，一方麵維持（chí）了（le）預緊度，一方麵使（shǐ）從動螺旋錐齒輪（lún）向主動螺旋錐齒輪靠近，從而使從動錐齒輪齒麵接觸區向齒小端移動（dòng），趨於正確位（wèi）置。若（ruò）由於移動從動螺旋錐齒輪導致齒輪間的間隙變小，則可通過從動齒輪的軸向位置以滿足齒側間隙0.18～0.25mm的裝配要求。
　　在目前生產條（tiáo）件下，螺旋錐齒輪一般（bān）是（shì）經過配對研磨與檢驗的，即在機加工完成後配對進行齒麵研磨，並在滾動檢驗機上檢驗成對（duì）齒輪（lún）的齒麵接觸區及噪音、從動螺旋錐齒輪轉動一周時的齒側間隙（xì）變動量及齒側間隙的極限（xiàn）值。因此（cǐ），在減速器裝（zhuāng）配或修理過（guò）程中，不允許將主、從動螺旋錐齒輪副中某一件（jiàn）單獨（dú）更換，也不允將原配對關係打亂。
　　三、減速器常見故障分（fèn）析
　　輕型越野汽車的主減速器在工作中，要承受很大的變動載（zǎi）荷。經長期（qī）使用後，主減速器的齒輪、軸（zhóu）承等零部件將產生不同程度的損壞，主減速器殼也可能產生變形（xíng），影響各相（xiàng）關零部件的正確位置關（guān）係（xì）。這些（xiē）都將使總成工作狀況惡化，以致出現不（bú）正常的（de）響（xiǎng）聲、發熱、傳（chuán）動效（xiào）率下（xià）降等故（gù）障，甚至不得不停駛修理。
　　1、螺旋錐（zhuī）齒輪與斜齒圓柱齒輪的損壞
　　在正常情（qíng）況下，該（gāi）主減速（sù）器螺旋錐齒輪副的使用壽命可達4×10⁵km以上，齒輪的（de）損壞形式主要是疲勞（láo）破壞。其中，尤以主動斜齒圓柱齒輪的（de）表麵疲勞剝落為（wéi）甚，而彎（wān）曲疲勞斷裂次之（zhī），其他不（bú）正常的輪齒磨損也（yě）較為常見。
　　齒麵的疲勞點蝕及（jí）剝落，是滲碳齒輪的主要破壞形式。據（jù）統計，正常（cháng）情況下，大（dà）約有70%的主減速器齒輪都是（shì）因此而報廢的。由於輪齒在工作承受很（hěn）大的表麵接觸應力，因此常在節圓附近形成極小的齒麵裂（liè）紋（wén），並（bìng）進（jìn）而發展成淺凹坑或麻坑，即點蝕。一般這種損（sǔn）壞率先（xiān）發生在幾個齒上，隨著齒輪的繼續工（gōng）作，逐（zhú）漸增大，甚至使齒麵成塊剝（bāo）落，產（chǎn）生噪音。較大的動載（zǎi）荷，Z終導致輪齒迅速損壞或折（shé）斷（duàn）。在汽車日常使用中，如果長期超（chāo）載，或（huò）由於維修調整不當造成或齒麵（miàn）接觸區位置嚴重不當，都將使局部齒麵接觸壓力大幅度提高，促使齒（chǐ）麵點蝕和剝落現象。
　　輪齒斷裂主要是由疲勞和過載引起。裝（zhuāng）配過（guò）程中齒側間隙調整不當、安裝剛度不足（即軸承預緊度不足）、安裝位置不對等原因，使齒麵（miàn）接觸區位置偏向一（yī）端，造成應力集中，常（cháng）使輪（lún）齒沿斜向產（chǎn）生局部齒端麵過載斷（duàn）裂。
　　主減速器齒（chǐ）輪的不正常磨損，主要是零部件運轉（zhuǎn）傳動中產生的剝落顆粒，裝配（pèi）、修理過程（chéng）中帶（dài）入的外部雜質、未清除幹淨（jìng）的型砂、氧化皮以（yǐ）潤滑油中混入的磨料（liào）顆粒等引起的（de）磨損（sǔn）。由此可見，主減速器生產及修理裝配時，重視產品清潔度的控製，使用正確牌號的潤滑油，以（yǐ）及在走合期和正常使用期內按規定的（de）裏程進行維修保養，清洗（xǐ）更換潤滑油這（zhè）些措施均可防止或減輕主減速器齒輪的不正常磨（mó）損。
　　2、主減速器常見故障分析（xī）
　　（1）主減速器齒輪早期磨損的實踐（jiàn）表明（míng），主減（jiǎn）速器齒輪產生早（zǎo）期磨損（sǔn）的真（zhēn）正原因，往往（wǎng）不是齒輪本身的質（zhì）量問題，必須對其（qí）工作條件進行綜合分析（xī）。造（zào）成螺旋錐齒輪和斜齒（chǐ）圓柱齒輪早（zǎo）期磨損的原因，分析起來大致有以下幾個方麵：
　　①主、從動螺旋（xuán）錐齒輪和斜齒圓柱齒輪齧合間隙過小；
　　②齒麵接觸位置調整不當；
　　③使用、維護或修理中，未按出廠要求加用潤滑油；
　　④各軸承預緊度調整過緊，行駛（shǐ）過程中發（fā）熱，造成油溫過高，潤滑油粘度下（xià）降，油膜的強度也遭到（dào）削弱；
　　⑤後橋殼通氣孔被堵塞，使橋殼內部在工作溫度影響（xiǎng）下壓力增（zēng）加，迫（pò）使潤滑油（yóu）從各密封襯墊處（chù）滲漏，或自油（yóu）封處甩出，造成潤滑油缺乏；
　　⑥主減（jiǎn）速器殼（ké）與後橋殼連接螺栓鬆動，或未按規定扭矩（jǔ）擰緊，或兩者接合麵處密封襯墊被擠破（pò），使潤滑油泄漏（lòu）；
　　⑦汽車在使用過程中長期超載或超速行駛；
　　⑧修理及裝配過程中，混入了外界磨料顆粒等；
　　（2）主減速器異響
　　造成主減速器異響這一故障的原因，可歸納為以下幾類：
　　①進入齧合的（de）齒輪副齒側間隙（xì）過小（xiǎo）或齧合不（bú）良；
　　②齒輪的（de）齧合間隙過（guò）大；
　　③各處軸承因長期使用，造成磨損鬆（sōng）曠，或因緊固螺栓、螺母鬆動造成（chéng）軸承鬆曠，齒輪或（huò）軸承（chéng）發生輪齒斷裂或軸承破碎；
　　④由於（yú）各種原因所造成的潤滑油不足或油的粘度太小；
　　⑤在內（nèi）應力、外載荷（hé）和（hé）使用溫度影響下，主減（jiǎn）速器殼發生變形，使齒輪的（de）相互位置（zhì）關係變動，正確齧（niè）合（hé）關係遭到（dào）破壞。
　　造成主減速器異常響（xiǎng）聲（shēng）的（de）各種原因，分析起（qǐ）來比較容易，但具體確定時需要較多的故障診斷經驗，需結合不同的（de）汽車運行情況，綜合加以判斷，其中涉及到（dào）齒輪時（shí），如不能通過調整解決問題，則大多需要更換齒輪，且（qiě）成對地更（gèng）換。
　　（3）主減速器殼過（guò）熱
　　主減速器殼，尤其（qí）是內部裝有（yǒu）軸承處出現過熱，主要是由以下原因造成的：
　　①各支承軸承（chéng）裝（zhuāng）配時，軸承預緊度過高；
　　②各齒輪副齧合時（shí）齒輪間隙過小；
　　③各種原因造成的潤滑油不足或油的粘（zhān）度太小；
　　④汽車使用中長期超（chāo）速超載；
　　⑤主減速器殼在（zài）使用中因製造內應力、外載荷和溫度等影響下，產生變形（xíng），使其（qí）上各承孔相互位置發生變化，軸承運行阻力增（zēng）加。