傳動(dòng)軸的扭振抖動(dòng)原因分析及診斷

傳動(dòng)軸在農(nóng)用運(yùn)輸車(chē)上用來(lái)連接變速器的輸出軸和主傳動(dòng)器的主動(dòng)軸。農(nóng)用運(yùn)輸車(chē)行駛中，傳動(dòng)軸要承受很大的扭矩和沖擊載荷，同時(shí)做高速轉(zhuǎn)動(dòng)，伴隨不斷的振動(dòng)，其潤(rùn)滑條件較差，容易產(chǎn)生磨損、變形和損壞，并會(huì)出現(xiàn)扭振抖動(dòng)等故障。發(fā)生傳動(dòng)軸振抖這種故障，主要是傳動(dòng)軸失去動(dòng)平衡而引起的，因此，車(chē)速達(dá)到某一速度時(shí)會(huì)產(chǎn)生共振。傳動(dòng)軸的振動(dòng)存在許多危害，會(huì)產(chǎn)生噪音，還會(huì)降低傳動(dòng)效率，產(chǎn)生配合松動(dòng)，乃至于使元件斷裂，從而導(dǎo)致事故的發(fā)生。
    一、故障原因
    1．傳動(dòng)軸細(xì)長(zhǎng)，兩端支承點(diǎn)相離較遠(yuǎn)，剛度不大，經(jīng)長(zhǎng)期使用（或大修后），在自重的作用下，傳動(dòng)軸中部會(huì)產(chǎn)生微量彎曲變形，使傳動(dòng)軸的質(zhì)量中心與旋轉(zhuǎn)中心線發(fā)生偏移：由于偏移量的存在，在運(yùn)轉(zhuǎn)中產(chǎn)生離心力，離心力又加劇了軸的彎曲。傳動(dòng)軸在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，本身振動(dòng)周期和外力作用周期同時(shí)發(fā)生共振，由此在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)引起扭轉(zhuǎn)振抖現(xiàn)象，同時(shí)伴有噪聲發(fā)出。
    2．長(zhǎng)期使用后，常因軸的旋轉(zhuǎn)中心與其中心線不重合，或材料質(zhì)量分布不均勻（管壁厚薄不一），及安裝不正確或平面塊脫落等原因，引起的不平衡將產(chǎn)生很大的離心力，這個(gè)離心力就能促使軸彎曲。當(dāng)轉(zhuǎn)速增至一定數(shù)值時(shí)，軸的彎曲變形將接近無(wú)窮大，致使傳動(dòng)軸折斷，此時(shí)的轉(zhuǎn)速則為“危險(xiǎn)轉(zhuǎn)速”。“危險(xiǎn)轉(zhuǎn)速”是傳動(dòng)軸最危險(xiǎn)的狀態(tài)，有人一也把“危險(xiǎn)轉(zhuǎn)速”稱(chēng)為“臨界轉(zhuǎn)速”。
    3．由于傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速很高，其轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)刻都在發(fā)生變化，不平衡產(chǎn)生大小和方向都在變化的較大的離心力，輕者產(chǎn)生振動(dòng)，重則會(huì)引起彎扭變形，使傳動(dòng)軸花鍵、中間軸承、萬(wàn)向節(jié)十字軸軸頸等磨損加劇，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使車(chē)身振抖，傳動(dòng)軸還會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的噪聲，方向盤(pán)發(fā)顫麻手，使車(chē)輛無(wú)法高速行駛。
    4．傳動(dòng)軸總成各零件磨損、變形或安裝不當(dāng)，均會(huì)使傳動(dòng)軸的徑向跳動(dòng)量增加，傳動(dòng)軸就會(huì)產(chǎn)生抖動(dòng)、異響，如不及時(shí)排除，就會(huì)造成斷軸事故。
    5．傳動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)中心線與傳動(dòng)軸本身的軸線不重合。其原因是十字軸中心產(chǎn)生誤差；各軸頸端面未對(duì)正中心；軸承和軸頸有較大的松曠量，十字軸晃動(dòng)，造成傳動(dòng)軸的軸心線與旋轉(zhuǎn)中心線偏移。因此，十字軸松曠后應(yīng)及時(shí)更換。
    6．萬(wàn)向節(jié)損傷：萬(wàn)向節(jié)零件的損傷使十字軸配合松曠而產(chǎn)生擺動(dòng)和軸向竄動(dòng)，不僅在工作中發(fā)出撞擊聲，而且削弱傳動(dòng)軸的抗彎強(qiáng)度：傳動(dòng)軸的質(zhì)量中心更加偏離旋轉(zhuǎn)軸線，從而增強(qiáng)抖動(dòng)和異響。
    二、故障診斷
    1．車(chē)起步時(shí)，車(chē)身發(fā)抖并聽(tīng)到有“咯啦、咯啦”的撞擊聲，在改變車(chē)速時(shí)，特別是在緩速時(shí)，響聲更加明顯。主要是：傳動(dòng)軸突緣連接處松動(dòng)；萬(wàn)向節(jié)軸承磨損松曠或滾針斷裂；花鍵磨損松曠；伸縮節(jié)磨損松曠；驅(qū)動(dòng)橋定位螺栓松動(dòng)；中間支承支架固定螺栓松動(dòng)或松緊調(diào)整不當(dāng)；中間軸承磨損或缺油。排除方法：緊固有關(guān)螺栓，更換磨損零件，補(bǔ)足潤(rùn)滑脂。
    2．車(chē)輛起步時(shí)無(wú)異響，行駛中有聲音。主要是：傳動(dòng)軸兩端十字軸萬(wàn)向節(jié)不在同一平面內(nèi)；等角速及不等角速萬(wàn)向節(jié)裝配不當(dāng)或過(guò)緊；各處軸承潤(rùn)滑不良；中間軸承安裝不當(dāng)；中間軸承損壞。排除方法：因裝配不當(dāng)，應(yīng)重新裝配；損壞零件應(yīng)更換，并補(bǔ)足潤(rùn)滑脂。
    3．車(chē)在行駛中，聽(tīng)到一種周期性的響聲，速度越快聲音越大，嚴(yán)重時(shí)車(chē)身發(fā)抖。主要是：傳動(dòng)軸彎曲；傳動(dòng)鈾的突緣與軸管焊接歪斜；傳動(dòng)軸不平衡；中間吊架的固定螺栓松動(dòng)或眼孔位置偏斜。
    4．車(chē)輛停止或慢速時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)，其原因是萬(wàn)向節(jié)松動(dòng)。檢修方法是緊固或更換萬(wàn)向節(jié)。
    5．在低速或變速時(shí)出現(xiàn)的噪聲一般是零件磨損松動(dòng)引起。用手正反轉(zhuǎn)動(dòng)傳動(dòng)軸，如有松動(dòng)即能感覺(jué)出來(lái)。如果是滑動(dòng)叉花鍵、十字軸和滾針軸承磨損嚴(yán)重，則應(yīng)更換整根傳動(dòng)軸。傳動(dòng)軸是經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的動(dòng)平衡試驗(yàn)的，因此不能隨意分解。
    6．車(chē)輛行駛中傳動(dòng)軸有異響，同時(shí)振擺。傳動(dòng)軸彎曲變形，軸管凹陷破損；傳動(dòng)軸平衡塊脫落或沒(méi)按裝配記號(hào)安裝；萬(wàn)向節(jié)回轉(zhuǎn)中心不在傳動(dòng)軸軸線上；發(fā)動(dòng)機(jī)固定不良；萬(wàn)向傳動(dòng)裝置其他部件不平衡；中間軸承支架定位松動(dòng)或歪斜，動(dòng)平衡破壞嚴(yán)重應(yīng)更換傳動(dòng)軸。調(diào)整安裝萬(wàn)向節(jié)，緊固發(fā)動(dòng)機(jī)，調(diào)整中間支承。
    7．高速行駛出現(xiàn)一種周期性的響聲，猛收油門(mén)時(shí)又出現(xiàn)“咯楞、咯楞”的撞擊聲。高速穩(wěn)住油門(mén)時(shí)車(chē)身發(fā)抖，手握方向盤(pán)有麻木感時(shí)，可停車(chē)將車(chē)輛后軸架起，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)掛高速擋察看傳動(dòng)軸擺振情況，特別是轉(zhuǎn)速下降時(shí)擺振顯著增大，即為傳動(dòng)軸不平衡所致，嚴(yán)重時(shí)應(yīng)檢修。將后輪的一側(cè)架起，轉(zhuǎn)動(dòng)車(chē)輪使傳動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)，用帶粉筆的支架或劃針檢查傳動(dòng)軸是否彎曲，如彎曲應(yīng)校直。另外，還應(yīng)檢查萬(wàn)向節(jié)叉及中間軸支架的技術(shù)狀況，如因安裝不合要求，十字軸及滾針磨損碎裂而引起松曠，使傳動(dòng)軸總成失去平衡，應(yīng)修復(fù)或更換。