发动机变速器倒挡打齿异响问题分析与改进

摘要

变速器作为微车发动机传动系统的重要部件,由于本身结构的复杂性、工作条件的恶劣性,变速器容易出现各种故障,引起客户售后抱怨,其内部相关齿轮结构是否具备良好的力学性能是关键原因。某款发动机在匹配客户微车上市初期,陆续发生多起变速器倒挡打齿异响等故障事件。针对该款发动机变速器倒挡打齿异响故障,通过对故障部位断口金相、材质、齿轮参数等因素的解析,研究倒挡打齿异响的故障原因及特点、重点分析内部齿轮结构,从设计源头解析倒挡齿轮弯曲疲劳强度、接触疲劳强度的可靠性,识别出该款发动机变速器对于客户超载、客户驾驶未停稳就倒挡、踩离合不到底等极端工况的设计裕量不足,对整车使用不良情况预计不足,具体表现在倒挡齿轮的弯曲疲劳强度安全系数、接触疲劳强度安全系数虽合格但偏低,会加大售后打齿异响、甚至断裂的风险。主要改善方法是重新优化倒挡齿轮的齿轮参数,将倒挡齿轮的螺旋角、法向模数、齿数、旋向等齿轮参数进行优化,倒挡齿轮的弯曲疲劳强度提升21.6%,弯曲静强度安全系数提升24.2%,优化后的倒挡齿轮抗冲击能力明显提升,可以有效满足整车需求,有助于减少变速器倒挡打齿故障发生率。