传动轴的扭振抖动原因分析及诊断
一、故障原因
1.传动轴细长,两端支承点相离较远,刚度不大,经长期使用(或大修后),在自重的作用下,传动轴中部会产生微量弯曲变形,使传动轴的质量中心与旋转中心线发生偏移:由于偏移量的存在,在运转中产生离心力,离心力又加剧了轴的弯曲。传动轴在高速旋转时,本身振动周期和外力作用周期同时发生共振,由此在高速运转时引起扭转振抖现象,同时伴有噪声发出。
2.长期使用后,常因轴的旋转中心与其中心线不重合,或材料质量分布不均匀(管壁厚薄不一),及安装不正确或平面块脱落等原因,引起的不平衡将产生很大的离心力,这个离心力就能促使轴弯曲。当转速增至一定数值时,轴的弯曲变形将接近无穷大,致使传动轴折断,此时的转速则为“危险转速”。“危险转速”是传动轴最危险的状态,有人一也把“危险转速”称为“临界转速”。
3.由于传动轴的转速很高,其转动时刻都在发生变化,不平衡产生大小和方向都在变化的较大的离心力,轻者产生振动,重则会引起弯扭变形,使传动轴花键、中间轴承、万向节十字轴轴颈等磨损加剧,严重时会使车身振抖,传动轴还会产生强烈的噪声,方向盘发颤麻手,使车辆无法高速行驶。
4.传动轴总成各零件磨损、变形或安装不当,均会使传动轴的径向跳动量增加,传动轴就会产生抖动、异响,如不及时排除,就会造成断轴事故。
5.传动轴的旋转中心线与传动轴本身的轴线不重合。其原因是十字轴中心产生误差;各轴颈端面未对正中心;轴承和轴颈有较大的松旷量,十字轴晃动,造成传动轴的轴心线与旋转中心线偏移。因此,十字轴松旷后应及时更换。
6.万向节损伤:万向节零件的损伤使十字轴配合松旷而产生摆动和轴向窜动,不仅在工作中发出撞击声,而且削弱传动轴的抗弯强度:传动轴的质量中心更加偏离旋转轴线,从而增强抖动和异响。
二、故障诊断
1.车起步时,车身发抖并听到有“咯啦、咯啦”的撞击声,在改变车速时,特别是在缓速时,响声更加明显。主要是:传动轴突缘连接处松动;万向节轴承磨损松旷或滚针断裂;花键磨损松旷;伸缩节磨损松旷;驱动桥定位螺栓松动;中间支承支架固定螺栓松动或松紧调整不当;中间轴承磨损或缺油。排除方法:紧固有关螺栓,更换磨损零件,补足润滑脂。
2.车辆起步时无异响,行驶中有声音。主要是:传动轴两端十字轴万向节不在同一平面内;等角速及不等角速万向节装配不当或过紧;各处轴承润滑不良;中间轴承安装不当;中间轴承损坏。排除方法:因装配不当,应重新装配;损坏零件应更换,并补足润滑脂。
3.车在行驶中,听到一种周期性的响声,速度越快声音越大,严重时车身发抖。主要是:传动轴弯曲;传动铀的突缘与轴管焊接歪斜;传动轴不平衡;中间吊架的固定螺栓松动或眼孔位置偏斜。
4.车辆停止或慢速时产生振动,其原因是万向节松动。检修方法是紧固或更换万向节。
5.在低速或变速时出现的噪声一般是零件磨损松动引起。用手正反转动传动轴,如有松动即能感觉出来。如果是滑动叉花键、十字轴和滚针轴承磨损严重,则应更换整根传动轴。传动轴是经过严格的动平衡试验的,因此不能随意分解。
6.车辆行驶中传动轴有异响,同时振摆。传动轴弯曲变形,轴管凹陷破损;传动轴平衡块脱落或没按装配记号安装;万向节回转中心不在传动轴轴线上;发动机固定不良;万向传动装置其他部件不平衡;中间轴承支架定位松动或歪斜,动平衡破坏严重应更换传动轴。调整安装万向节,紧固发动机,调整中间支承。
7.高速行驶出现一种周期性的响声,猛收油门时又出现“咯楞、咯楞”的撞击声。高速稳住油门时车身发抖,手握方向盘有麻木感时,可停车将车辆后轴架起,启动发动机挂高速挡察看传动轴摆振情况,特别是转速下降时摆振显著增大,即为传动轴不平衡所致,严重时应检修。将后轮的一侧架起,转动车轮使传动轴旋转,用带粉笔的支架或划针检查传动轴是否弯曲,如弯曲应校直。另外,还应检查万向节叉及中间轴支架的技术状况,如因安装不合要求,十字轴及滚针磨损碎裂而引起松旷,使传动轴总成失去平衡,应修复或更换。