长城赛弗SUV车身抖动

背景

长城赛弗SUV汽车。

现象

据驾驶员反映，该车以低于90km/h或高于100km/h的速度行驶时均正常，但以95±5km/h的速度行驶时车身就会抖动，且底盘有异响声。

分析

根据以往经验，引起汽车车身抖动、异响的原因主要有： 01 传动轴动平衡被破坏，如传动轴套管部分被异物撞击，平衡块脱落； 02 变速器动力输出轴支撑轴承损坏； 03 主减速器小锥齿轮突缘与传动轴突缘固定螺母松动； 04 变速器延伸壳与动力输出轴突缘叉配合间隙过大； 05 主减速器大、小锥齿轮支撑轴承损坏： 06 后轮螺旋弹簧断裂，上、下支撑垫损坏或丢失； 07 前轮轴承损坏； 08 横拉杆球头松旷； 09 后悬架组件拉杆胶套损坏； 10 上、下臂球销损坏失效； 11 万向节(十字轴)损坏。

方案

修理工首先对该车的转向及传动部分进行全面检查。经检查，有一个上臂球销松旷，有明显的间隙，遂对松旷的球销总成进行了更换：转向从动臂轴与座的间隙过大，遂采取更换衬套的方法使其恢复到标准间隙(0.025-0.050mm)。 此外，检查传动轴外观无碰撞痕迹，配重块未脱落；变速器延伸壳后端无漏油现象，突缘叉无明显松旷；突缘与法兰盘连接螺栓不松动；后轮螺旋弹簧完好；传动轴安装位置正确；主减速器温度正常，无漏油现象。随后，通知车主接车。 该车接走40min后又开回维修站，车主反映故障依然存在。笔者随车主一起试车，该车起步、加速均正常，但当车速达至95±5km/h这一“临界点”后，底盘发出“嗡嗡”的响声，同时车身发生颤动。车速超过100km/h后，汽车在短时间内恢复正常。 笔者在详细了解了上次的检查项目后，认为应重点检查高速转动部件。检查中发现，主减速器主动圆锥齿轮突缘的固定锁紧螺母松动了，其它高速转动件未发现异常。对松动的突缘固定锁紧螺母进行紧固后再试车，故障现象消除。由此可以确认，该故障就是由于主减速器主动圆锥齿轮突缘的固定锁紧螺母松动所致。

备注

汽车传动轴在传动转矩的同时又高速转动。传动轴的前端用万向节与突缘叉(滑动叉)连接，突缘叉用花键与变速器输出轴连接。传动轴的后端用万向节与突缘连接，突缘用花键与主动圆锥齿轮连接，并用专用锁紧螺母固定锁紧。 传动轴的受力分析如图1所示。 当发动机达到一定的转速(即“临界”速度)时，传动轴可视为一细长杆，它具有一定的质量，由于高速旋转，必然产生一个离心力F。从传动轴与变速器、主减速器的连接方式来看，万向节通过一定的夹角传递转矩M。输出轴旋转一周要作两次增速和减速，速度的变化取 决于万向节夹角仪的大小。一般情况下，转动中速度的变化是不明显的，但当运转角发生变化或在某一特定转速下时，即会产生扭转振动能。 主减速器突缘是用专用的固定锁紧螺母以规定的力矩拧紧固定的，以限制突缘发生轴向位移，使离心振动力无法产生。该车主减速器主动锥齿轮突缘的固定锁紧螺母松动后，主动圆锥齿轮在接受来自传动轴的转矩M的同时，又接受来自与从动圆锥齿轮啮合而产生的作用力Fm和反作用力Fm(沿主动圆锥齿轮轴线作用在B点)，造成传动轴沿轴线窜动。而突缘相对于主减速器主动锥齿轮轴线发生偏斜，源于径向力Fm，传动轴在“临界”速度所产生的离心振动力迫使突缘回正。由于传动轴发生轴向位移，万向节夹角仪瞬时发生变化，造成传动轴的过度振动，最终导致车身抖动并发出“嗡嗡”的响声，车辆无法在95±5km/h这一“临界”速度下正常行驶。 为避免出现此类故障，要求维修人员在对车辆进行保养时，一定要按保养规定的内容和项目检查、保养到位。