车辆工程技术
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车辆技术
随着汽车行业技术水平日趋成熟，其驱动布置也丰富化，常见的汽车发动机驱动布置有：前置后轮驱动（FR）、前置前轮驱动（FF）、后置后轮驱动（RR）、中置后轮驱动（MR）、全轮驱动（nWD），缩短传动系统可以降低转矩损失、提高承载能力。在汽车轻量化、结构简单化趋势下，轴间差速器与主减速器采用一体设计，减小了主减速器的结构尺寸并减轻了桥的重量。但在实际中，轴间差速器烧死（即无法转动）的问题时常发生。
1　轴间差速器工作原理
通常情况下，发动机的转矩要经过一级圆柱齿轮传动传输到中桥主减速器的主动轴，在没有轴间差速器时，汽车直线行驶中、后桥车轮无明显差别；当汽车在复杂工况下，如转弯或爬坡时，中、后桥车轮的外轮和内轮线速度并不相同，中、后桥同侧车轮相距速度瞬心较近者相有滑转或滑转趋势使轮胎磨损加剧，相距较远者车轮有滑移或滑移趋势。轴间差速器的作用是当汽车在复杂工况下重新分配转矩，获得适应的线速度，其工作原理如下：汽车发动机的动力经过变速箱传递到主动轴2，主动轴动力有两条传递
路线：一是通过圆柱齿轮3传递到中桥主减速器；二是经过差速器传递到后桥。汽车直线行驶时，差速器锁锁住，行星齿轮6无相对转动，主动轴和后桥主动轴保持相同转速，差速器不工作；汽车转弯或爬坡时，由于中桥轮毂和后桥轮毂转速不同，差速器锁打开，行星齿轮6发生相对转动，主动轴和后
桥主动轴转速不同，差速器起差速作用（见下图）。
图1
2　轴间差速器烧死
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（1）现象描述。轴间差速器结构可以分为两种：一是差速器外壳安装到主减速器上，二是差速器外壳与主减速器外壳做成一体结构。两种情况下发生轴间差速器烧死现象分析方法相同，以第一种情况为例，在正常状况下，对轴间差速器的主轴输入转矩，主减速器可以持续运转；在病态条件下，装配完成后输入转矩轴间差速器不转，这是装配干涉引起的，装配完成后输入转矩，轴间差速器运转一段时间后无法运转，此情况下为轴间差速器烧死，这时轴间差速器中的运动件与非运动件在高温下相互熔融粘滞。发生烧死现象应当拆开轴间差速器总成，以到具体烧死部位。
（2）烧死部位分类。轴间差速器的运动件包括前侧齿轮系、后侧齿轮系、行星齿轮系、传动轴，常见烧死分类有前、后侧齿轮烧死和行星齿轮十字轴烧死，但引起轴间差速器烧死的原因多种多样，因此需要对烧死部件的有关尺寸进行测量。1）前侧齿轮烧死。前侧齿轮在轴间差速器中与行星齿轮啮合，其轴颈与差速器壳内孔配合安装，同时前侧齿轮的内花键孔与主减速器主动轴的花键配合。在发生烧死
时，前侧齿轮的轴颈与差速器壳内孔粘滞在一起无法分离，若拆卸时无法使用其分离，宜采用线切割拆开零件分析，但缺点是切开后会导致零件发生形变，差速器总成状态下与差速器零件状态下的尺寸
有一定的偏差，不利于尺寸分析。因此，线切割时要控制零件表面的温度，采取相应的冷却处理。2）后侧齿轮烧死。后侧齿轮的情况与前侧齿轮相似，在烧死时后侧齿轮与差速器壳也会粘滞，通常情况下前侧齿轮烧死的概率要大于后侧齿轮，这是因为前侧齿轮距离主动轴的另一端较远，轴的形位误差累积大。3）行星齿轮十字轴烧死。行星齿轮安装在十字轴上，它是实现轴间差速器实现差速功能的核心部件。烧死后，行星齿轮和十字轴粘滞，行星齿轮不能转动，便起不到差速作用。这也是一种比较常见的烧死情况，测量数据时将零件拆开。
（3）烧死原因分析。通过对轴间差速器的失效模式分析，可以看出失效主要有两方面原因：一是润滑方面，常用润滑方式为齿轮油润滑，润滑油量不足引起润滑效果变差，摩擦转矩增大，发热量增加，使轴间差速器烧死。在轴间差速器装配涂润滑油时，油量要充足并且涂抹均匀，此外要防止漏油现象，必须保证装配的密封性。在工业过程中，这种现象并不多见，油润滑作为一道重要工序，被忽略的可能性很小。二是加工精度方面，分别包括尺寸精度、几何精度和表面质量，它们都有可能引起轴间差速器烧死。前侧齿轮和后侧齿轮的情况类似，以前侧齿轮为例，前侧齿轮轴颈与差速器前壳内孔为间隙配合，当实际为小过盈配合时就会增大发热量，最理想的状态是配合间隙形成油膜，避免前侧齿轮轴颈表面与差速器壳内孔表面直接接触。同时，它们的同轴度也有设计要求，当同轴度不符合要求时，两个表面仍会直接接触，这是不允许的。轴颈的表面粗糙度（Ra）也是很重要的影响因素，普通机床加工时刀具磨损，使刀具参数改变，但并未有误差测量和刀具补偿，因此加工的表面质量就
会降低，甚至不满足设计要求，表面粗糙度偏大会增加配合面的摩擦，提高接触面的温度，严重时引起烧死。行星齿轮十字轴有时也会发生烧死现象，其原因也是行星齿轮内孔与十字轴这两个相对运动的表面直接接触使发热量增加，造成烧死。因此，需要检测行星齿轮内孔的尺寸参数、几何参数及其表面粗糙度，判断其是否合格。加工精度是引起轴间差速器烧死的主要原因，其根本原因是接触表面直接接触面积增大导致发热量增大，使局部温度升高，最终发生烧死现象。五菱之光6376nf
3　总结
轴间差速器烧死的原因大致分为以上几类，其故障发生时应及时更换主减速器，同时排查并出原因为避免不合格品再次出现提供帮助。齿轮要添加足量的润滑油，测量零件尺寸宜采用高精度的设备，如三坐标测量仪，其测量基准面的选择直接影响测量结果，因此要选择合适的基准面。在车削前、后侧齿轮轴颈表面时，为避免刀具磨损引起误差，及时更换刀具，可以提高表面质量。提高工艺水平，合理装配，可以有效避免轴间差速器烧死的发生。
参考文献：
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[1]韦文儒.轴间差速器前壳断裂整改[J].大众科技,2010(09).[2]黄迪.中重型商用车驱动桥轮间差速器十字轴研究现状[J].汽车工业研究,2013(05):55-58.
作者简介：王锦辉（1997-），男，河南驻马店人，本科，学士，主要研究方向：车桥。
汽车中桥轴间差速器烧死原因研究金华交警支队
王锦辉
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（东风德纳车桥有限公司，湖北 十堰 442000）
摘　要：在复杂工况下，汽车中桥轴间差速器使中、后桥车轮获得不同转速以实现差速功能，从而降低轮胎磨损和事故风险。轴间差速器烧死后不再具备差速功能，常见烧死部位为前侧齿轮、后侧齿轮和行星齿轮，润滑、加工精度是烧死的主要原因。关键词：汽车；轴间差速器；烧死原因