齿轮故障诊断

毛红安

[摘 要]本文简述了商用车面罩锁止机构的基本组成，对其设计原则及设计要素进行了相关说明，重点对面罩锁故障诊断及结构进行了深入研究，就其面罩铰链、锁芯、面罩拉线、面罩锁座安装支架设计结构等方面优缺点进行了对比分析，提出结构优化建议，有效提高了面罩机构使用的可靠性。

[关键词]锁芯断裂锁芯中心距长方形孔 圆弧孔

中图分类号：U226.8+1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）31-0007-01

前言

面罩锁作为汽车装配过程中的重要部件，对于汽车的安全性有着至关重要的作用，面罩锁失效，对汽车正常行驶和整体性能的发挥，有严重的影响。

车辆行驶过程面罩锁自动打开，面罩锁座及拉杆总成发卡、变形严重，面罩锁带支架總成发卡、失调，锁头断裂、脱落，导致产品市场表现差，对公司产品质量形象产生较恶劣的负面影响。

一、故障件失效原因诊断

1.1 失效模式统计

通过故障件统计分析，确定面罩锁主要故障模式：面罩锁拉丝发卡、面罩扣手断裂、锁芯断裂变形、面罩锁座卡死（图1）。

1.2 设计结构可靠性诊断

前面罩铰链与前面罩铰链过渡板连接方式，前面罩铰链安装孔位为9×25长圆弧孔；前面罩简练过渡板为下18.6X11的长方形孔；安装所用螺栓为M8（图2）。

1.3 故障原因诊断

1.3.1 面罩锁自动打开原因诊断

车面罩锁锁上后用手能直接掰开，锁舌处于半开状态，经测量分析拉线长度为53mm。图纸上拉线伸出护套57mm，实物拉线最短的零部件45mm， 导致锁舌全开，无法锁上。分析诊断，拉线较短会使汽车在行驶中自动打开（图3）。

1.3.2 前面罩锁芯断裂原因诊断

锁座固定在白车身前围上，锁芯固定在前面罩本体上，前面罩总成由铰链固定在白车身上，由于零部件制造误差和装配误差累积使锁芯与锁座不同心，面罩锁紧后，锁芯处于受力状态，行驶过程中导致断裂。

现场测量车辆左右锁芯中心距离为1805mm，左右锁座中心距离为1813mm，技术文件为1805mm。

1.3.3 面罩锁打不开、手柄断裂

锁座与锁芯不同心，锁舌打开后锁座与锁芯处于干涉状态（锁芯卡在锁座上，锁舌失效），不能弹开；同时对故障件拆解分析，面罩锁拉线内部锈蚀，无法拉动，易导致手柄断裂。

二、零部件结构优缺点分析

优点：

1.铰链及铰链过渡板等开孔较大，前面罩本体可以上下左右调节的范围较大，能够有效避免因零部件偏差引起间隙、面差不均等问题，总装装配比较容易。

2.前面罩开启装置位于驾驶室内部，前围安全性较高。（考虑到拉手故障问题，保留从前面罩下部直接开启的功能）

缺点：

1.因零部件开孔较大，前面罩本体在车辆长期震动过程中，能够出现与白车身的相对位移，加之前面罩本体自重，导致锁芯受力，易出现锁芯卡死导打不开问题及锁芯疲劳断裂的问题。

2.拉线较长，且拉线折弯点较多，拉线可靠性较差，易出现锈蚀引起的打不开问题及长度短锁不住的问题。

三、结构优化措施

3.1 临时措施

（1）、制定了面罩锁锁座及拉索总成装配工序说明；

（2）、在图纸上增加涂润滑脂技术要求，防止面罩锁拉线锈蚀。

3.2 永久措施

1.建议减少面罩铰链及铰链过渡板等开孔公差尺寸，降低驾驶室面罩下沉导致面罩锁芯偏移卡死；

问题点：经分析认为减小尺寸会对白车身钣金件、前面罩本体的制作精度加大，同时左右上下调节范围减小，会影响装配效率，不预采纳。

2.优化改进面罩锁的结构，选用“U”型锁座结构，可以有效避免面罩在垂直方向（Z方向）上的偏移，从而解决面罩锁芯断裂、锁芯与锁座卡死问题。

3.确定新结构面罩锁，借鉴奔驰面罩锁结构原理，将现有“O”形孔定位 改成“U”型锁座结构，可以有效避免Z方向上的偏移。

四、结论

面罩锁改进，涉及到面罩铰链、锁芯、面罩拉线、面罩锁座、面罩锁座安装支架等多个零件，改进难度非常大；通过对前面罩锁结构、拉线、其他部件结构故障结果诊断分析，解决了面罩锁的设计质量问题，跟踪效果良好。

参考文献

[1] 唐传茵等.单气室变截面空气弹簧刚度特性及影响因素分析.机械工程学报.第50 卷第24 期.

[2] 陈燎等.空气弹簧动态特性拟合及空气悬架变刚度计算分析.机械工程学报.第46卷第4期.endprint