汽车变速箱振动故障分析与诊断

师愿

安徽江淮汽车集团股份有限公司 安徽省合肥市 230000

1 引言

其实随着人们生活水平的逐渐的提升，人们对于生活质量的要求也在逐渐提升，因此人们对于汽车的需求也在逐渐增加。汽车需求量在逐渐增加并逐渐的带动汽车市场的发展，因此在市场的带动之下人们对于汽车的了解程度也在逐渐的变深，对于汽车设备的一些小型故障进行改造和升级是非常重要的。

2 汽车变速箱的含义、功能还有进行故障诊断的重要性：

2.1 其实变速箱在很多领域中都有着一定的运用，在汽车行业中一般叫做变速箱，在工业领域过程中一般会被叫做变速机，变速机一般是运用于机械动力的转换或者是液压设备。一般意义上来讲，其实变速箱是作为汽车传动系统的重要组成部分之一来进行运用的，对于汽车整体动能会产生一定的影响作用。在汽车使用过程中，一般都会进行速度变化还有爬坡或者是倒车、怠速停车等，这都是需要依靠汽车的驱动能力和车速在一定范围之内产生变化。为了更好地使发动机运行，因此一般情况之下都会在传统系统过程中设置一个变速器。

2.2 变速器的具体功能：由上文可以会对汽车的变速器有一定了解，现在就要对变速器的具体功能进行一定表述。第一，对传动比进行改变，改变传动比的主要方法就是说扩大驱动轮转的转速还有就是扩大驱动轮转距这两者的变化范围；第二，在汽车倒退行驶的时候能够进一步保证发动机旋转的方向；第三，能够尽可能的保证发动机的输出情况等几个比较重要的功能等。

2.3 其实汽车变速箱是在汽车内部系统中一个非常重要的振动系统，具有多自由度的弹性，变速箱在进行工作的时候依靠非常多种类的激振力共同导致产生一种复杂振动。在长时间高速度的运转之下其实汽车的变速器就会在某一个时刻发生一定故障，但是在汽车使用历史上就出现过由于变速器出现振动故障，从而给该生产公司带来非常大的经济损失。因此对于变速器的振动故障产生的原因还有诊断都是非常重要的。

3 汽车变速器的故障诊断发展趋势

其实早在二十世纪七十年代，汽车的使用和发展其实已经出具规模了，由于许多专家在研究过程中把研究目光逐渐的转变向变速箱故障研究之上，对于变速器的特点还有变速器发生故障原理进行重点分析，主要的研究内容也就是对于变速器的振动、噪声、能量损耗等都进行分析，并且在逐渐研究过程中针对出现许多故障都进行了改进方法的研究这是非常重要的。

在变速器故障中，主要对振动故障进行说明，在进行调查研究的过程中发现就是变速器在运转工作的时候就会出现一定程度的振动，这些振动是伴有一定的频率还有幅度，因此针对这些有一定振动幅度的故障来讲，其实是可以根据试验来进行研究和提出改进方法的。其中一个进行测试的方法就是在不停机状态下时候，对于变速箱振动中的一些参数进行一定的诊断，对于变速箱的状态进行一定的分析，对于故障发生的部位进行准确的判断。

4 变速箱试验研究

在进行试验研究中，一般会使用时域图来进行描绘过程中相关的测试点变化情况。在整个进行试验测试系统中主要组成测试的部分就是加速度传感器还有DASP36通道数据进行采集的仪器，并且使用计算机软件进行数据的收集还有图表的绘制还有就是试验所需要的试验台都是试验测试系统中的一部分。

并且进行测试点进行Z方向原始信号的时域图试验进行过程中几个测试点出现的异常状况进行表现。其实在测试之前会有非常多的测试点之间进行时域图的比较。在对于试验所进需要的测试点选择时是有一定原则的，其中主要原则有需要对变形之后所有的模态中详细变化情况都需要进行包含和明确显示；对于可能出现振动故障位置附近必须要安排相应数量的测试点进行进行监测，将每个组中的10个测试点分为3个不同的方向进行数据的收集和分析，但是具体的分为几个组还是需要根据实际的情况进行具体的制定的，但是在进行测试点的分布时必须要注意的一个是科学性另一个就是全面性这两个原则，根据实际情况来进行具体的研究和分析，争取让试验内容更加的符合不同变速器之间的特性。

5 经过试验检验之后对于变速箱振动进行一定的分析

要想很好的对变速器发生的振动故障进行一定的分析就需要进行科学的试验来进行。在进行试验的时候其实还是需要更多的对于可能出现故障的地点设置成测试点进行测试并且运用时域进行过程分析，并且找到其中的几个测试点所拥有的最大的振动的频率。

一般情况之下，为了能够更好的对变速器振动故障进行诊断，因此就需要从最基本的运行状态入手进行分析，对于在运行过程中产生振动的部位以及运行过程中振动部位产生振动的原因都是需要进行分析的。从变速器的一般的组成部位来讲的话，变速器是有以下的几个方面所共同组成的：主要是传动轴、轴承、箱体、变速箱的基本壳体还有齿轮等共同组成的，振动故障发生的主要的部位一般是变速箱的壳体，但是在对于运行过程的试验过程中最容易失效或者说出现故障的部位是齿轮，竟然占到总的故障原因的百分之六十左右，剩下的比较容易发生故障的部位主要是轴承占到总的故障率的百分之十九左右，还有传动轴占到总故障原因的百分之十左右，这就是主要会发生故障的几个原因，在进行从动力学角度进行分析的时候应该主要的针对以上的几个方面进行改变，在对这几个故障原因进行研究主要在齿轮上。还有需要进行注意的就是在进行测试的时候一般会把不同速度设置成不同的rpm，其中一挡速度和R挡的速度需要设置成为一千rpm，而二挡到五挡的速度上需要把输入轴承的转速设置到两千rpm上，基本上是两倍的关系来进行设置的，并且这两者所需要进行设置的轴速度一个是16.67赫兹，一个是33.33赫兹。

6 经过以上的研究之后我们通过不断的进行试验、研究以及改装我们可以总结出以下的几个结论

6.1 经过试验研究之后，可以判断出来的就是在不同的挡速的影响条件之下，其中经过时域进行分析之后我们可以发现就是二挡工况条件之下，汽车变速箱的振动响应是会处于比较明显的状态之下。

6.2 我们在试验之后所得到的功率普维度三围的密度图进行一定的分析之后就可以看出，在二挡工况之下，对振动能量进行一定的比较会发现，在不同振动方向比较之下其中水平方向的振动的能量其实要大出非常高的一截。并且在试验所规定的最大的转速也就是两千rpm，当变速箱的速度达到两千的时候其实最大的振幅是出现在最大的转速进行稳定之后，并且这两种最大幅值之间就会形成非常明显的对比的关系。

6.3 经过一定的研究之后可以发现虽然齿轮出现故障的几率非常的大，占到百分之六十左右，但其实无论是齿轮还有轴和轴承等变速箱内部的构成零件是不会引起非常剧烈的振动的，会引起非常剧烈的振动时候，其实主要是变速箱壳体，并且还有比较重要的一点就是在一定条件之下是会引起非常强烈的振动的，在很大程度上成为一个引起变速箱故障的原因。因此经过试验以及研究之后可以发现壳体的变动对于变速器的整体变化是非常重要的。

7 结语

其实对于变速箱的有关故障试验分析还有诊断涉及到非常多的不同的类型，其中不只是有不同种类的变速箱，还有不同种类的故障，都是需要作出不同方法具有针对性研究，但是对汽车变速箱的振动故障进行相关研究之后对于变速箱进行力学方面的结构改造是非常有帮助的，可以帮助变速箱更好的实现变革发展。