一款电驱动后桥后盖漏油优化设计

赵晓龙 熊雷

摘 要：本文通过制作透明后盖分析电驱动后桥运行过程中齿轮油的流动情况，针对性制定了防止后桥漏油的优化方案。

关键词：电驱动桥;后盖漏油;通气塞;油流分析

1 前言

后桥漏油对汽车的使用影响很大，由于漏油会导致电驱动后桥内部润滑油量不断减少，导致减速器齿轮、轴承无法得到有效润滑，而电驱动后桥输入转速高，容易导致零件磨损加剧，损坏零件，严重会导致后桥“抱死”，影响行车安全。某款后桥结构如图1所示。在进行整车可靠性道路试验中，后桥后盖漏油严重，无法满足可靠性要求。本文针对该典型问题进行了分析并制定了优化方案。

2 故障问题分析

该款驱动后桥的后盖与桥壳连接面涂抹一圈密封胶通过螺栓与后桥本体进行连接，故障后桥的后盖油渍集中在通气塞附近，从通气塞安装孔流出，通气塞通气开口处无油渍。该款后桥后盖结构如图2所示。进行几种漏油可能性分析。

2.1 通气塞损伤

通气塞配合面损伤会导致润滑油从配合面处直接渗出。拆卸故障后桥的通气塞，观察发现通气塞配合面无损伤，且后盖上通气塞孔无明显毛刺，排除通气塞零件质量问题。

2.2 气孔护盖未按图纸要求焊接

图3为故障件后盖内腔，实物焊接与图纸一致，无虚焊和焊穿，排除焊接质量问题。

3 原理分析

通气塞作用：汽车运转后，后桥减速器齿轮不断运转，齿轮油温度上升，后桥腔体内气压上升，通过通气塞排气孔将高温气体排出，维持后桥腔体内气压稳定。通气塞主要材料为具有一定硬度的橡胶，因此为保证紧密配合防止从配合面漏油，通常将通气塞与安装孔设计为过盈配合。

气孔护盖作用：挡住减速器运转后甩起来的油流，防止齿轮油直接甩到到通气塞孔导致大量漏油。

4 油流分析

为观察运转过程中齿轮油实际流动情况，制作了图4所示透明后盖装在后桥上，后桥安装在台架上，试验台架可给后桥直接提供动力源，以整车前进的方向驱动后桥运转。通过后盖可以直接观察到在不同转速下后桥齿轮油的流动情况。通过观察可以发现，转速升高后，齿轮油在气孔护盖的通气孔附近汇聚，产生对冲撞击，这种情况下油流被冲击进入气孔护盖内部，而进去的油又无法及时流出，于是齿轮油会不断通过通气塞排气孔漏出，导致漏油发生。

5 案例回顾

通过故障件的分析，齿轮油主要通过通气塞与后盖贴合面流出，并不是从通气塞的排气孔漏油，说明贴合面可能配合不合理。

查阅图纸，通气塞配合面外径尺寸为10±0.18mm，而后盖安装孔为冲压成型孔，冲压孔尺寸偏差参照标准QC/T268-1999，安装孔尺寸偏差为10（0，+0.22）mm，通气塞与安装孔为过渡配合，实际故障件为间隙配合，通气塞与安装孔间隙大，因此齿轮油更容易从配合面间隙流出，而不是从通气塞排气孔流出。

结合运转过程中齿轮油流动情况和通气塞配合不合理的问题，制定优化方案。

6 改进方案

①优化通气塞与后盖配合尺寸，由过渡配合改为过盈配合，通气塞安装面尺寸由10±0.18mm改为11±0.18mm，

②后盖的气孔护盖通气孔附近增加帽檐翻边，阻挡甩到护盖通气孔的齿轮油，改变油流方向，避免油流大量冲入气孔护盖。护盖翻边结构如图5所示。

7 试验验证

为尽快验证优化方案有效性，制定验证方案及验证结果如下：

a 1#试验车漏油后桥只更换优化后通气塞，其余零件不变，实车进行路试，路试里程50Km，发现通气塞排气孔开始有齿轮油流出，安装面无齿轮油流出;

b 2#试验车漏油后桥更换优化后的后盖，其余零件不变，实车进行路试，路试里程50Km，通气塞与后盖安装面开始有少量齿轮油渗出，通气塞的排气孔无齿轮油渗出。

通过1#、2#试验车验证可以说明，单独优化通气塞、后盖的气孔护盖结构，对防止漏油都有改善，下一步进行2个优化方案同时实施验证。

在2#车更换后盖的基础上更换优化后的通气塞，路试50Km，观察通气塞安装面、通气塞排气孔均无渗油，继续路试里程达到100Km、200Km、300Km、400Km，均无渗油痕迹，说明有2个因素同时影响漏油，2种优化方案同时实施后可解决漏油问题。为验证方案有效性，加大了验证样本量，1#试验车也换成新后盖+新通气塞，另外增加3#试验车按相同方案验证。1#、3#试验车试验里程达到400Km，观察同样没有发生渗油。漏油问题得到解决。

8 结束语

本文以整车试验过程中后桥后盖漏油为例，结合车辆运转时后桥齿轮油油流分析结果，分析产生漏油的原因。通过针对单个可能影响原因制定的优化方案分别进行道路试验验证，找到漏油根源，并增加试验样本量验证方案有效性，从而解决了后盖漏油的问题。

参考文献：

[1]王望予.汽车设计[M].北京.机械工业出版社，2004.8.

[2]彭文生、李志明、黃华梁.机械设计[M].北京，高等教育出版社，2008.11.