差速器半轴垫片的摩擦性能可能是车辆转弯异响的潜在原因

来源：汽评网 2023-04-23 18:15:52

标题：差速器半轴垫片的摩擦性能可能是车辆转弯异响的潜在原因

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引言

差速器是汽车传动系统中的关键部件之一，它的作用是在行驶过程中，通过对两侧车轮的差速驱动，保证车辆平稳地过弯行驶。但是，有些车辆在转弯时会出现异响现象，影响驾驶体验和安全性能。本文通过整车和电驱动系统台架的试验测试与排查分析，以及对故障零部件差速器的解析情况，初步推测差速器半轴垫片的摩擦性能可能是该车型转弯异响的潜在原因。

差速器的工作原理

在车辆的行驶过程中，两侧车轮需要独立地旋转，但是当车辆在转弯时，内侧车轮和外侧车轮需要按不同的速度旋转，以保持车辆平稳行驶。这时，差速器就起到了关键作用。

差速器通常由太阳轮、行星轮、行星架、环齿、半轴齿轮和差速器壳体等部件组成。其中，太阳轮和行星轮的轴线互相垂直，行星轮被行星架保持在固定位置。半轴齿轮位于行星齿轮的内侧，与行星齿轮啮合。当行星架绕着太阳轮转动时，行星轮将绕着行星架自转，这样，行星轮和半轴齿轮就会产生相对转动，实现对两侧车轮的差速驱动。

差速器半轴垫片的作用

在行星锥齿轮与半轴锥齿轮的扭矩传递过程中，锥齿轮副之间的切向力可以分成轴向力和径向力，其中的轴向力将直接通过垫片传递到差速器壳体的定位平面，形成正压力，并分别产生行星/半轴齿轮与差速器壳体之间的运动摩擦副。

差速器半轴垫片的作用是防止差速器行星齿轮轴向位移，并调节轴向力的大小。当差速器受到外力作用时，半轴齿轮、垫片和差速器壳体之间的摩擦副表面间隙逐步减小的过程中，如果润滑油液分布不均匀或者油膜动态压力稳定性降低，润滑油膜发生破裂，摩擦副表面润滑状态将由混合润滑转化为边界润滑，金属表面之间发生相互的接触，导致运动表面摩擦系数的波动，产生粘滑现象，从而引起自激励振动噪声问题，并通过驱动半轴和减速器壳体等“结构声路径”传递到车内。

初步推测差速器半轴垫片摩擦性能可能是潜在原因

通过对故障车辆的试验测试与排查分析，我们发现，在车辆大角度转弯过程中，出现了异响现象。我们对差速器进行了拆解和检查，并发现差速器半轴垫片的表面存在磨损痕迹，表面状态不佳，同时半轴齿轮的啮合面上也有一定的磨损。这些现象都表明，差速器半轴垫片可能存在摩擦性能问题，导致摩擦副表面间隙逐渐减小，润滑状态从混合润滑变为边界润滑，从而引起转弯异响的问题。

解决方案

针对差速器半轴垫片摩擦性能的问题，我们可以考虑以下解决方案：

1.更换垫片和半轴齿轮：如果垫片和半轴齿轮表面的磨损严重，我们可以考虑更换它们，以恢复差速器的正常工作状态。

2.调整差速器的润滑系统：如果润滑油液分布不均匀或者油膜动态压力稳定性降低，可以对差速器的润滑系统进行调整，以确保润滑油液能够充分润滑差速器的摩擦副，保证摩擦副表面间隙不会逐渐减小。

3.优化差速器的设计：差速器的设计对于其摩擦性能和噪声水平有着很大的影响，我们可以优化差速器的设计，减少垫片和差速器壳体之间摩擦副表面间隙逐步减小的过程中，如果润滑油液分布不均匀或者油膜动态压力稳定性降低，润滑油膜发生破裂，摩擦副表面润滑状态将由混合润滑转化为边界润滑，金属表面之间发生相互的接触，导致运动表面摩擦系数的波动，产生粘滑现象，从而引起自激励振动噪声问题，并通过驱动半轴和减速器壳体等“结构声路径”传递到车内。

差速器半轴垫片摩擦性能的影响因素

差速器半轴垫片的摩擦性能受多种因素的影响，包括润滑油的粘度、温度和质量、半轴齿轮和垫片表面的质量、间隙大小和形状等。其中，润滑油的质量和润滑效果是影响差速器半轴垫片摩擦性能最为重要的因素之一。

润滑油在差速器中的作用是形成润滑膜，降低表面间的摩擦和磨损，减少热量的产生和传递。如果润滑油质量不好，粘度过低或过高，容易导致润滑膜形成不良，甚至出现润滑油膜破裂的现象，从而导致摩擦副表面之间的相互接触，引起噪声和磨损。

此外，差速器半轴垫片和半轴齿轮表面的质量和间隙大小也会对摩擦性能产生影响。如果表面粗糙度过高或过低，或者间隙太大或太小，都会导致润滑油液无法形成良好的润滑膜，从而影响摩擦性能。

解决方案

针对差速器半轴垫片摩擦性能不良引起的车辆转弯异响问题，可以从以下几个方面入手解决：

检查润滑油的质量和润滑效果，选择适当的润滑油品牌和型号，并定期更换润滑油，以保证润滑油的质量和润滑效果。

检查差速器半轴垫片和半轴齿轮表面的质量和间隙大小，如有必要，可以对其进行磨削或更换配件，以确保表面粗糙度和间隙大小符合要求。

定期对差速器进行保养和维护，清理和更换过时的配件，以保证差速器的正常工作。

如果车辆转弯异响问题依然存在，可以通过进一步的试验测试和排查分析，深入了解差速器半轴垫片摩擦性能不良的具体原因，进一步优化和改进差速器的设计和制造工艺，以提高其性能和可靠性。

结论

差速器半轴垫片的摩擦性能是影响车辆转弯异响问题的关键因素之一。本文通过对差速器工作原理、半轴垫片的作用和摩擦性能的影响因素进行分析，初步推测差速器半轴垫片的摩擦性能不良可能是该车型转弯异响的潜在原因。为了解决这一问题，可以从润滑油的质量和润滑效果、表面质量和间隙大小、保养和维护等方面入手，进一步提高差速器的性能和可靠性，确保车辆的安全性和驾驶体验。

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