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汽車車橋半軸和輪轂油封漏油問題的分析及改進措施

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汽車車橋半軸和輪轂油封漏油問題的分析及改進措施

作者 : admin 發(fā)表時間 : 2018-07-31 瀏覽 : 225

因全文較長，為方便查閱，編輯目錄如下：

1、常見車輛漏油的主要原因

2、預防車輛漏油措施

3、車橋及輪轂油封漏油問題概述

4、油封的工作原理

5、驅動橋漏油主要原因分析

6、輪減橋油封漏油分析和改進措施

7、半軸油封漏油問題分析

8、油封產品本身的質量控制

9、輪轂軸承間隙對油封密封的影響

10、油封與隔圈之間偏心對密封的影響

11、輪轂軸承預緊力的控制

12、油封裝配過程質量控制

13、油封漏油相關零部件的控制

14、油封裝配失效因素

15、油封壓裝工裝夾具設計失效因素

16、車橋輪轂油封維護和保養(yǎng)

在車輛的使用中，往往會出現(xiàn)漏油故障，它將直接影響到汽車的技術性能，導致潤滑油、燃油的浪費，消耗動力，影響車容整潔，造成環(huán)境污染。由于漏油、機器內部潤滑油減少，導致機件潤滑不良、冷卻不足，會引起機件早期損壞，甚至留下事故隱患。

1、常見車輛漏油的主要原因

1）產品（配件）質量、材質或工藝不佳；結構設計存在問題。

2）裝配調整不當，配合表面不清潔，襯墊破損、位移或未按操作規(guī)程規(guī)范進行安裝。

3）緊固螺母擰力不均、滑絲斷扣或松曠脫落等導致工作失效。

4）密封材料長期使用后磨損過限，老化變質、變形失效。

5）潤滑油添加過多、油面過高或加錯油品。

6）零部件（邊蓋類、薄壁件）接合表面撓曲變形、殼體破損，使?jié)櫥蜐B出。

7）通氣塞、單向閥堵塞后，由于箱殼內外氣壓差的作用，往往會引起密封薄弱處漏油。

2、預防車輛漏油措施

1）重視襯墊作用。汽車靜置部位（如各接合端面、各端蓋、殼體、罩墊、平面蓋板等）零部件之間的襯墊起著防漏密封作用。若在材料、制作質量及安裝上不符合技術規(guī)范，就起不到密封防漏作用，甚至發(fā)生事故。如油底殼或氣門罩蓋，由于接觸面積大而不易壓實，由此造成漏油。

2）車上各類緊固螺母都需按規(guī)定的扭矩擰緊。過松壓不緊襯墊會滲漏；過緊又會使螺孔周圍金屬凸起或將絲扣擰滑而引起漏油。另外，油底殼放油螺塞若未擰緊或回松脫落，容易造成機油流失，繼而發(fā)生“燒瓦抱軸”的機損事故。

3）及時更換失效油封。車上很多動置部位（如油封、O型圈）會因安裝不妥，軸頸與油封刃口不同心，偏擺而甩油。有些油封使用過久會因橡膠老化而失去彈性。發(fā)現(xiàn)滲漏應及時更新。

4）避免單向閥、通氣閥堵死。由此引起箱殼內溫度升高，油氣充滿整個空間、排放不出去，使箱殼內壓力升高潤滑油消耗增加和更換周期縮短。發(fā)動機通氣系統(tǒng)堵塞后，增加了活塞的運動阻力，使油耗增加。由于箱殼內外氣壓差的作用，往往會引起密封薄弱處漏油。因此需對車輛進行定期檢查、疏通、清洗。

5）妥善解決各類油管接頭密封。車用聯(lián)管螺母經常拆裝，容易滑絲斷扣而松脫，會引起滲油。更換聯(lián)管螺母，用研磨法解決其錐面密封，使螺母壓緊而解決密封。

6）避免輪轂甩油。輪轂軸承及腔內潤滑油脂過多，或其油封裝配不妥，質量不良及老化失效；制動頻繁引起的輪轂溫度過高；車軸螺母松動等都會引起輪轂甩油。因此要用“空腔潤滑法（即適量潤滑）”，疏通通氣孔。

3、車橋及輪轂油封漏油問題概述

驅動橋漏油主要有油封漏油、零件結合面漏油兩種情況。產生漏油主要是制造及裝配過程中存在不足造成的。

驅動橋油封漏油主要是由油封本身質量、裝配質量、裝配過程管理與油封配合的相關零部件精度不足等方面造成的。

輪轂油封的漏油問題，該處一旦漏油容易流到摩擦片上，嚴重影響行車安全。輪轂油封為動密封，影響因素較多，容易發(fā)生漏油現(xiàn)象。

解決油封漏油的關鍵，首先是油封相配件的質量控制，其次為油封自身性能和刃口質量，三是裝配過程。

4、油封的工作原理

汽車油封是在汽車維修中用量較多的配件之一。油封又稱擋油圈，凡汽車各機構裝有滾動軸承或滑動軸承的部位，都需安裝油封來防止?jié)櫥突驖櫥耐庑够驖B漏，同時又防止灰塵或污泥的浸入，保持住滾動或滑動摩擦零件的良好潤滑條件，延長使用壽命。

1）自由狀態(tài)下，油封唇口內徑比軸徑小，具有一定的過盈量。

2）安裝后，油封刃口的過盈壓力和自緊彈簧的收縮力對旋轉軸產生一定的徑向壓力。

3）工作時，油封唇口在徑向壓力的作用下，形成0．25～0．5mm寬的密封接觸環(huán)帶。在潤滑油壓力的作用下，油液滲人油封刃口與轉軸之間形成極薄的一層油膜。

油膜受油液表面張力的作用，在轉軸和油封刃口外沿形成一個“新月面”防止油液外溢，起到密封作用。

5、驅動橋漏油主要原因分析

1）油封質量差，橡膠早期老化，造成主減速器處漏油。

2）和油封結合的配合面加工精度達不到要求，造成油封和零件的磨損，間隙增大，出現(xiàn)滲油

3）通氣孔堵塞，造成橋內壓力升高，潤滑油會從結合面處或油封處滲出。

4）主減速器與橋殼結合面或半軸凸緣與橋體結合面未按規(guī)定涂抹密封膠，或結合面有異物、結合面平面度不合格等均會造成漏油。

5）油脂加注量超過規(guī)定標準后，油脂會自動溢出。

6）當軸出現(xiàn)磨損形成溝槽，即使更換新油封仍不能密封時，是由于油封唇口與軸的接觸壓力下降，造成安裝后油封唇直徑與軸徑的過盈量太小。

7）輪轂軸承松動或差速器軸承松曠，使半軸上下抖動，影響油封的密封性，應進行檢查調整。

6、輪減橋油封漏油分析和改進措施

輪邊油封漏油是一種常見的故障，很多車輛在輪邊發(fā)生漏油時只一味地更換油封，沒有找出其根本原因，所以有些車在更換輪邊油封不久會反復出現(xiàn)漏油現(xiàn)象。經過實踐觀察分析，其原因有以下幾點。

1）新車行駛不到2000km，輪邊出現(xiàn)輕微滲漏。這種故障在以前發(fā)生過不太多的幾例，經觀察是車輛出廠時，輪邊齒輪油加得過量，超過了油平面，車輛運行輪邊溫度升高造成油封輕微滲漏。像這種故障不要急于更換油封，可將多余的齒輪油放掉，車輛繼續(xù)運行故障會自然消失。

2）許多車輛在強?；蚋鼡Q輪邊齒輪油后不久，輪邊油封出現(xiàn)漏油故障。這種故障原因出在換油過程中。因為輪邊減速器內齒輪密布，齒輪油分布在齒輪縫隙中，放油前，最好先讓車輛行駛一下，使油溫升高；放油時，將車輪旋轉，使放油孔在最下方，同時打開加油孔，使空氣流通。

輪邊放油比較慢，有條件的可使用高壓氣自加油口吹一下。加油時最好使用專用加油器，輪邊加油較慢，要有耐心，發(fā)現(xiàn)加油口有油流出，并不意味著已加滿，這時要空上3～5分鐘。每個輪邊加油要在2L左右。許多車輛在換油時因為加油量不足造成油封早期磨損。

3）半軸油封失效造成輪邊油封漏油。這種故障一般不易察覺。中后橋主減速器和輪邊潤滑油靠半軸油封封閉分割，互相不同，而且主減速器內油平面比輪邊油平面高。

如果半軸油封失效，會使主減速器齒輪油流到輪邊減速器內，造成輪邊油位升高，沖壞油封。這種故障只更換輪邊油封不起作用，故障會反復出現(xiàn)。只有把半軸油封和輪邊油封同時換掉才能徹底解決故障。

4）潤滑油變質造成油封損壞。平時要注意打開輪邊加油孔觀察，發(fā)現(xiàn)缺油及時補充。一般車輛每行駛12000km應清洗輪邊減速器并更換潤滑油。另外，選擇符合規(guī)定的齒輪油、合理裝載也是防止油封漏油的關鍵。

綜上所述對于輪邊油封漏油的這種現(xiàn)狀，我們要找清楚原因才能更清楚的去處理

7、半軸油封漏油問題分析

最初的汽車后軸是死軸，后軸既要承擔車重又要傳遞動力。隨著傳動軸的出現(xiàn)，后軸演變?yōu)閮筛顒拥陌胼S。早期的半軸是不浮式的，半軸既要傳遞驅動扭矩，還要承受各種載荷。后來，半軸內端軸承支承在差速器殼上，成為半浮式，廣泛用于小客車上。載重汽車和大客車的載荷較大，采用全浮式半軸。個別小客車采用3/4浮式的半軸。

半軸油封處于底盤下部，半軸油封是用來封閉分割驅動橋和輪邊減速器兩個部位，互相不通。半軸用來將差速器半軸齒輪的輸出轉矩傳到驅動輪或輪邊減速器上。半軸油封漏油會使驅動橋內潤滑油量減少，影響正常潤滑，加劇機件的磨損而導致早期損壞。

汽車半軸油封漏油，使驅動橋內油量逐漸減少，將影響主、從動錐齒輪的潤滑，潤滑油流入輪邊減速器內，造成輪邊減速器油位升高，沖壞油封，流到制動鼓內，引起制動不好，危及安全行車。嚴重時可以使半軸球籠萬向節(jié)嚴重磨損，造成難以挽回的損失。

安裝時的不到位、零件的不合格都能導致漏油，也有可能是半軸變形導致油封磨損過大，更換半軸油封這類維修基本不會出現(xiàn)裝配的問題，油封漏油應該是配件存在質量問題，更換一個新油封以免變速箱油滲漏導致變速器內齒輪潤滑不良。

汽車半軸油封漏油的主要原因有以下幾點：

1)驅動橋減速器內加油過多，油面超過正常的高度。應放出多余的油使油平面保持在標準高度。

2)驅動橋減速器通氣孔堵塞，行駛時，油溫升高，壓力上升，油被擠出，造成油封損壞。

3)油封變質老化，失去密封作用。此種情況下應進行更換。

4)油封安裝不正或者油封質量有問題。油封與座孔配合過松，汽車半軸油封質量不好，尺寸不符。

5)零部件有問題影響油封安裝使其產生漏油。與油封接觸的半軸軸頸磨損起槽，有麻點等，應修復或更換有關零件。

為了有效地防止汽車半軸油封漏油，應做到以下幾點，只有這樣才能保證汽車半軸油封正常使用：

1)每次換油，油應和要求油平面一樣齊；

2)每次一級保養(yǎng)，均拆卸減速器通氣孔清洗；

3)換用合格的汽車半軸油封，建議使用配套廠生產的油封；

4)應正確安裝油封，避免碰、刮；

5)二級保養(yǎng)檢查輪轂軸承的緊度，使之不松動；

6)對老化油封及時更換。

8、油封產品本身的質量控制

當驅動橋出現(xiàn)漏油現(xiàn)象后，首先想到的是油封自身的質量問題。漏油的確可能與油封質量有關，但這不是唯一因素。油封自身質量應該由油封制造商來控制，出廠必須有嚴格的檢測，對油封進行臺架試驗檢查油封的回彈性、耐油性、抗老化性，以及油封刃口的尺寸檢測都是很有必要的。油封的供應商必須提供合格的油封，但這也不能保證百分之百不漏油，所以必須在油封結構上采用新方法。

首先對油封進行臺架試驗，模擬實際車況進行試驗，即試驗中加溫，軸對油封的偏心量加大為0.2mm，按車輛速度進行變化試驗，油封在試驗條件下不滲漏，即試驗合格方可裝車。通過試驗可以確認油封的性能如回彈性、耐油性、抗老化性等，是對油封的綜合檢驗。

其次是加強對刃口尺寸的檢測，油封有的是切唇，有的是模壓成型，不論哪種油封，刃口是關鍵。刃口尺寸很難測量，為此制作了塞規(guī)，用塞規(guī)不僅能檢測尺寸，也可對刃口橢圓及點狀缺陷進行檢測，即將油封套于塞規(guī)上透過光線很容易發(fā)現(xiàn)油封刃口的橢圓及點狀缺陷。

油封的橢圓在止端表現(xiàn)為縫隙，如果出現(xiàn)縫隙則判斷為不合格，如果點狀缺陷通過透光十分明顯，此系缺膠、雜質等問題造成，對切唇油封還存在切唇過程中對油封刃口的損傷所引起的缺陷，這些都是產生漏油現(xiàn)象的因素，通過以上方法，嚴格地控制油封質量。

9、輪轂軸承間隙對油封密封的影響

在裝配過程中，輪轂軸承間隙時通過軸承預緊力100%檢驗裝配調整的，不存在問題，后來發(fā)現(xiàn)整車使用后，容易發(fā)生左邊軸頭螺母脫出及松動，輪轂油封漏油明顯增多，輪邊緊固結構為軸頭墊片、鎖片及軸頭螺母緊固，軸頭螺母為右旋，順時針擰緊，右輪軸頭螺母相對整車前進方向即輪轂轉動方向是一致的，而左邊相反，盡管整車在運轉中軸承軸向力很小，但此力始終存在，在瞬間還可能比較大，容易造成左邊鎖片撕裂、軸頭螺母松脫，輪轂軸承間隙變大而發(fā)生擺動，造成油封相對隔圈擺動量變大而出現(xiàn)漏油。

針對此問題的改進方案有兩個，一是將左邊軸頭螺母改為左旋，使旋緊方向與輪轂轉動方向一致，但該方法會給裝配帶來不便；二是提高軸頭螺母螺紋的制造質量，避免車輛運轉中軸頭螺母松脫，經分析判斷后采取第二種方案，因國產化后的軸頭螺母一直采用銑削加工，加工后螺紋表面粗糙度差，容易產生振紋，此缺點造成螺紋配合形成點接觸，使螺紋自鎖性能下降出現(xiàn)松脫，后將軸頭螺紋加工改為車削，提高了螺紋表面粗糙度并避免了振紋，保證了螺紋配合時的自鎖性能。

油封密封必須使油封刃口在隔圈上運動軌跡為均勻的細環(huán)，如果出現(xiàn)偏心或刃口沿軸向擺動，則必然發(fā)生漏油。通過改進提高了隔圈及軸頭螺紋的加工精度，有效地解決了油封刃口相對于隔圈在轉動時的擺動。

10、油封與隔圈之間偏心對密封的影響

油封刃口在隔圈外圓上磨削痕跡線不同，不漏油的橋一般其痕跡線明顯沿周線比較均勻，且較細，而漏油的橋其痕跡線相對比較模糊不均勻，且較寬，這是由于油封相對隔圈在運動過程中偏心引起跳動過大造成的，故控制跳動量是解決漏油問題的一個重要方面。

因輪轂軸承孔與油封孔是一次裝夾加工而成，故不存在問題，所以問題主要出在隔圈上。通過改進提高隔圈的加工精度，改進了隔圈與油封的裝配精度，隔圈粗糙度過低，容易造成油封刃口早期磨損，從而發(fā)生漏油現(xiàn)象，但粗糙度也不能太高，否則無法再油封及外圓表面之間形成油膜，從而出現(xiàn)干摩擦，其表面有燒灼痕跡。

一般圖紙要求粗糙度Ra0.4，較為理想的范圍是Ra0.3-Ra0.5之間，同時外圓表面不得有磨削缺陷如振紋、螺旋紋等，而跳動及圓柱度超差則造成油封的彈性或回彈速度不足以彌補跳動及圓柱度脈動周期，容易引起漏油。

11、輪轂軸承預緊力的控制

預緊力的控制對有錐軸承的齒輪軸上的油封是否漏油很關鍵。預緊力合理與否，將決定油封的壽命，決定中長期漏油與否。

往往油封漏油，一般會想到與油封質量及壓裝質量有關，但忽視了這一關鍵點。由于錐軸承不僅起到支撐齒輪軸作用，而且還有定位作用。若預緊力過緊，軸承過熱，易造成油封老化。預緊力過小，齒輪軸軸向竄動，徑向擺動，軸與油封刃口間隙在旋轉過程中不均勻，造成油封壽命降低及漏油。

所以必須要控制軸承預緊力，保證油封在軸上的不擺動，減少漏油。因此，根據(jù)產品使用狀況設定合理軸承預緊力，才能提高油封使用壽命以及防止漏油。

12、油封裝配過程質量控制

在驅動橋大規(guī)模裝配中，必須做好精細化生產，油封的裝配是一個重要環(huán)節(jié)，在油封的裝配全過程中，以下主要從油封的壓裝和裝配細節(jié)進行分析，必須做好以下環(huán)節(jié)工作：

1)裝配車間環(huán)境要求干凈整潔，杜絕對油封以及相關零件的污染。

2）封裝配前，注意避免弄臟，要求要有專用工位器具存放,只有保證油封和相關零部件干凈，才能杜絕灰塵或雜物進入油封刃口，減少油封或配合的零部件的磨損，保證不漏油。

3）對裝配的零件要應清洗干凈、去除毛刺，特別是與油封相配的軸，裝配端應保證有一個圓弧倒角，且粗糙度要符合要求，過渡必須光滑，并絕對避免毛刺，這樣才能避免裝配過程中對油封刃口的損傷。

4）油封的壓裝非常關鍵，壓裝質量不好，易造成早期漏油，必須用專用工裝，并定期檢查壓裝工具兩端的平行度，保證油封壓正對中。在壓裝過程中一定避免油封壓裝變形。

5）防止壓入油封時無定位裝置。油封壓具必須有定位裝置，防止油封壓斜。

6)在壓裝油封后，根據(jù)技術要求，一般要求在油封刃口涂抹一圈潤滑脂，這對油封早期運轉能起到潤滑作用，但是不能太多，若潤滑脂涂抹過多，則造成油封在運轉過程中使?jié)櫥軣嶙兿⊥饴斐陕┯偷募傧?。故要求用抹布將多余潤滑脂擦干凈?/div>

7)組裝過程中保護油封不受傷害。例如，在輪轂總成裝配中，輪轂吊裝到后橋合裝時，由于外側軸承內圈后裝，輪轂由于自重下墜，導致擠壓油封變形。這也是直接導致油封早期漏油的主要原因，所以裝配輪轂總成時一定要使輪轂放平，輕輕地裝配到位，防止油封刃口損傷。

8)橋總成裝配完畢，檢查通氣口總成是否堵塞。若通氣口總成堵塞，導致汽車行駛時，驅動橋內油溫上升，橋殼內壓力上升，必然使?jié)櫥捅粩D壓而從油封處滲出。

13、油封漏油相關零部件的控制

根據(jù)統(tǒng)計分析，發(fā)現(xiàn)漏油的油封刃口在軸外圓磨削痕跡線不同，不漏油的橋一般在軸上的痕跡線明顯沿周線比較均勻，且比較細，而漏油的橋痕跡相對比較模糊不均勻，且較寬。這是油封相對軸在運動中偏心引起跳動過大造成的，故控制油封跳動量是解決油封漏油的一個重要方面。

對于輪轂油封來說，這就需要控制輪轂兩軸承孔的同軸度、橋殼軸頭兩裝軸承外圓的同軸度以及隔圈的加工精度。油封漏油與零件表面質量，合理的公差配合也有關系，需要統(tǒng)籌考慮。故需要對相關零部件加工質量進行嚴格控制，達到減少漏油的事故發(fā)生。

零件結合面漏油主要是橋殼與主減速殼結合面處漏油。

下面主要從密封膠、涂膠操作方法、裝配過程進行分析：

1）密封膠使用控制

平面密封的性能好壞，密封時效長與短，很大程度上取決于密封膠的好壞。性能好的密封膠具有良好的固化柔性、高延伸性、較好的耐油性、耐高低溫性和固化過程體積變化小等特點。防止平面漏油一定要使用性能良好的密封膠。

2）涂膠操作方法控制

涂膠不科學也是造成平面漏油的主要原因，目前驅動橋的密封平面成圓環(huán)狀，且上面通常有螺栓，由于螺栓的存在加大了涂膠的操作難度，螺栓與孔的配合間隙較大，大約有0.5～1 mm，除了保證平面密封外，還要保證螺栓與孔的密封。因此涂膠方法特別關鍵，現(xiàn)場要求在密封平面上均勻連續(xù)涂上一圈6 mm寬的密封膠，且在螺栓根部也要涂一圈密封膠，涂膠要求連續(xù)不間斷，如圖3所示。在密封平面上連續(xù)涂一圈密封膠是防止從密封的平面上漏油，在螺栓的根部上涂一圈密封膠是防止從孔內漏油。圖3驅動橋殼密封平面涂膠

3）結合面的清理控制

密封平面有雜物，如砂子、鐵屑或棉布等，由于這些雜物的存在，使密封間隙變大，大于密封膠所能密封的最大間隙，造成密封不嚴而引起漏油。因此一定要擦干凈密封平面再涂密封膠。

4）結合面變形、加工粗糙或損壞等控制

密封平面的變形也會引起局部間隙過大，造成密封不嚴從而導致漏油。平面變形一般是有猛烈碰撞或是裝配過程中用撬杠拆卸造成。因此在橋殼轉運和裝配當中一定要小心，避免密封平面變形。

5）螺栓擰緊力矩的控制

當密封平面涂好密封膠后，就用螺母將兩零件連接在一起，如果有某一些緊固螺母沒有達到預緊力矩，則造成局部密封不嚴。故一定要求把緊固的螺母全都按照要求擰緊。

關于解決驅動橋漏油問題，必須抓住關鍵，首先解決裝配過程中的問題，其次是零部件的質量控制。

14、油封裝配失效因素

1）油封傾斜壓入：組裝時油封放置傾斜，工裝強制擠壓擠入油封，導致油封配合部分被擠壓損壞，成為油封泄露的起因

改進措施：正確選擇工裝夾具，組裝時將油封水平放置均勻加壓

2）長軸傾斜插入：由于軸表面不夠光滑，傾斜插入后，長軸擱在油封唇口上插入，長軸上的螺旋線就像鋸齒一樣拉扯油封唇口，造成油封漏油

改進措施：將長軸插入油封，保持油封中心與軸中心同軸，首先在軸表面及倒角處薄薄地涂覆潤滑油或礦物油型鋰基潤滑脂，壓入時防止唇口部分翹起。