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某型混凝土泵车底盘异响测试分析与研究 黄志亮，邵威，卢立秀 （三一集团有限公司，长沙 410100） 摘 要振动和噪声测试，判定异响原因为支承分动箱输出轴的NJ1028轴承内滚道缺陷。最后，对轴承内滚道缺陷形态及分动箱装配流程分析找出轴承出现缺陷的原因，提出并实施相应的改进措施后。 关键词：混凝土泵车异响故障诊断分动箱 中图分类号： TB531 汽车底盘异响是指汽车在行驶时传动系、行驶系、转向系和制动系各总成部件或者机械中发出的不正常噪声、响声及振动。底盘异响是车辆即将或者已经发生某种故障的先兆，重型车辆底盘系统一旦发生故障往往会造成经济上的损失甚至造成严重的人身伤害，因此，若能及时诊断故障的原因并提前排除故障，则可以确保人身安全和减少用户的财产损失。 本文针对，利用LMS Test.lab对一台有异响的车(以下简称异常车)和同型号无异响的车(简称正常车)进行振动和噪声的对比测试与分析。 2 为减少路面的干扰，试验时将车的支腿支起使轮胎悬空，变速器置档，控制油门踏板使车速保持在60km/h左右。由于整个底盘下面均能听到明显异响而又难以判断异响大致来源于哪些部位，因此，试验时在容易产生异响的子系统，包括变速器、分动箱及后桥主减速器上均布置了和三向加速度传感器。正常车还增加了发动机的噪声测点，部分测点如图1所示 a) 变速箱测点 b) 分动箱箱测点 c) 后桥测点 图1 部分测点示意图 图2正常车和异常车声压级对比 为进一步确认以上判断，图3对正常车和异常车分动箱测点的横向加速度时域曲线进行对比分析。对比可以看出，正常车分动箱测点的振动时域曲线基本呈正弦波的形态，这是由于传动轴转动引起的；异常车分动箱的振动时域曲线则存在较多冲击，由此可知异响源确实来源于分动箱，需更进一步分析分动箱内部的结构和故障原因。 图3 正常车与异常车分动箱加速度对比 3 分动箱结构及故障原因分析 该混凝土泵车分动箱的大体结构如图4所示 1-三轴；2-三轴轴承；3-三轴齿轮；4 -二轴齿轮； 5-二轴轴承；6-二轴；7-输入轴轴承（6316轴承）；8-输入轴；9-空套齿轮轴承；10-空套齿轮；11-拨叉；12-离合套；13-一轴轴承（6309轴承）；14-输出轴轴承（6316轴承）；15-输出轴；16-输出轴轴承（NJ1028轴承） 图4 分动箱结构示意图 根据异常车泵送状态无异响的现象，可将泵送工况下参与工作及行驶工况不转动的零部件排除仅剩下输入轴轴承和输出轴轴承是可能存在问题的零部件。由于滚动轴承是机器中最容易损坏的元件之一，而滚动轴承常见缺陷的特征频率可以通过公式计算如表1所示： ……………………………………………..(1) ……………………………………………..(2) …………………………………………..(3) 式中分别为轴承内圈、外圈及滚动体存在缺陷时的特征频率；为滚子数量、α为接触角；和分别为轴承节圆直径和滚子直径。 表1轴承缺陷特征频率 型号 传动轴转频Hz) 外滚道Hz) 内滚道Hz) 滚动体Hz) 6316 33.5 103.3 164.7 69.4 NJ1028 33.5 362.9 441.1 170.8 为找到异常频率， 异常车 正常车 图5 分动箱测点振动功率谱密度 根据混凝土泵车动力传动系统的传动比可以出7档60km/h行驶时传动轴的转动频率约为32.4Hz，可见分动箱振动频谱图中对应的33.5Hz即为传动轴的转动频率。可知，异常车分动箱在437Hz处存在很大的加速度峰值且在该频率附近出现了大量边频带，而正常车仅在33.5Hz处存在较大的峰值。可知，NJ1028轴承内滚道缺陷的特征频率441.1与437Hz相吻合，因此，将异响的原因诊断为NJ1028轴承内滚道缺陷。为验证诊断的结果，现场将分动箱解体，并逐个对分动箱内部的零件进行检查，确实发现NJ1028轴承内滚道上有明显压痕。 图NJ1028轴承内圈缺陷 对故障件的分析可知，NJ1028轴承内圈轨道面的伤痕呈等间距性，且存在于无挡边的一侧。结合分动箱现场装配流程可以判断，该划痕应是压入6309轴承内圈时输入轴的垂直度无法保证而导致NJ1028轴承的内圈和滚子发生碰撞形成的。在工厂内更换该轴承并重新装配分动箱后该车底盘异响现象消失。改进装配工艺流程，在NJ1028轴承下面加装一个带锥度的导套后。 结论 针对某型号混凝土泵车在使用过程中底盘出现异响的情况，进行了一系列对比试验及分析，得出以下结论： ) 通过对正常车和异常车判定异响原因为支承分动箱输出轴的NJ1028轴承内滚道缺陷。结合NJ1028轴承内圈故障的形式及现场装配流程，分析NJ1028轴承过早出现故障的原因并提出了更合理的装配工艺 参考文献 [1] 于丽萍. 汽车