传动轴的扭振抖动原因分析及诊断

传动轴的扭振抖动原因分析及诊断

作者：王永刚

来源：《农机使用与维修》2015年第03期

摘要农用运输车行驶中，传动轴要承受很大的扭矩和冲击载荷，同时做高速转动，伴随不断的振动，其润滑条件较差，容易产生磨损、变形和损坏，并会出现扭振抖动等故障。本文针对传动轴产生扭振抖动的原因进行了分析，并介绍了该故障的诊断方法。

关键词农用运输车传动轴扭振抖动故障分析

传动轴在农用运输车上用来连接变速器的输出轴和主传动器的主动轴。农用运输车行驶中，传动轴要承受很大的扭矩和冲击载荷，同时做高速转动，伴随不断的振动，其润滑条件较差，容易产生磨损、变形和损坏，并会出现扭振抖动等故障。发生传动轴振抖这种故障，主要是传动轴失去动平衡而引起的，因此，车速达到某一速度时会产生共振。传动轴的振动存在许多危害，会产生噪音，还会降低传动效率，产生配合松动，乃至于使元件断裂，从而导致事故的发生。

一、故障原因

1. 传动轴细长，两端支承点相离较远，刚度不大，经长期使用（或大修后），在自重的作用下，传动轴中部会产生微量弯曲变形，使传动轴的质量中心与旋转中心线发生偏移。由于偏移量的存在，在运转中产生离心力，离心力又加剧了轴的弯曲。传动轴在高速旋转时，本身振动周期和外力作用周期同时发生共振，由此在高速运转时引起扭转振抖现象，同时伴有噪声发出。

2.长期使用后，常因轴的旋转中心与其中心线不重合，或材料质量分布不均匀（管壁厚薄不一），及安装不正确或平面块脱落等原因，引起的不平衡将产生很大的离心力，这个离心力就能促使轴弯曲。当转速增至一定数值时，轴的弯曲变形将接近无穷大，致使传动轴折断，此时的转速则为“危险转速”。“危险转速”是传动轴最危险的状态，有人也把“危险转速”称为“临界转速”。

3.由于传动轴的转速很高，其转动时刻都在发生变化，不平衡产生大小和方向都在变化的较大的离心力，轻者产生振动，重则会引起弯扭变形，使传动轴花键、中间轴承、万向节十字轴轴颈等磨损加剧，严重时会使车身振抖，传动轴还会产生强烈的噪声，方向盘发颤麻手，使车辆无法高速行驶。

4.传动轴总成各零件磨损、变形或安装不当，均会使传动轴的径向跳动量增加，传动轴就会产生抖动、异响，如不及时排除，就会造成断轴事故。

5.传动轴的旋转中心线与传动轴本身的轴线不重合。其原因是十字轴中心产生误差；各轴颈端面未对正中心；轴承和轴颈有较大的松旷量，十字轴晃动，造成传动轴的轴心线与旋转中心线偏移。因此，十字轴松旷后应及时更换。

6.万向节损伤。万向节零件的损伤使十字轴配合松旷而产生摆动和轴向窜动，不仅在工作中发出撞击声，而且削弱传动轴的抗弯强度。传动轴的质量中心更加偏离旋转轴线，从而增强抖动和异响。

二、故障诊断

1.车起步时，车身发抖并听到有“咯啦、咯啦”的撞击声，在改变车速时，特别是在缓速时，响声更加明显。主要是：传动轴突缘连接处松动；万向节轴承磨损松旷或滚针断裂；花键磨损松旷；伸缩节磨损松旷；驱动桥定位螺栓松动；中间支承支架固定螺栓松动或松紧调整不当；中间轴承磨损或缺油。排除方法：紧固有关螺栓，更换磨损零件，补足润滑脂。

2.车辆起步时无异响，行驶中有声音。主要是：传动轴两端十字轴万向节不在同一平面内；等角速及不等角速万向节装配不当或过紧；各处轴承润滑不良；中间轴承安装不当；中间轴承损坏。排除方法：因装配不当，应重新装配；损坏零件应更换，并补足润滑脂。

3.车在行驶中，听到一种周期性的响声，速度越快声音越大，严重时车身发抖。主要是：传动轴弯曲；传动铀的突缘与轴管焊接歪斜；传动轴不平衡；中间吊架的固定螺栓松动或眼孔位置偏斜。

4.车辆停止或慢速时产生振动，其原因是万向节松动。检修方法是紧固或更换万向节。

5.在低速或变速时出现的噪声一般是零件磨损松动引起。用手正反转动传动轴，如有松动即能感觉出来。如果是滑动叉花键、十字轴和滚针轴承磨损严重，则应更换整根传动轴。传动轴是经过严格的动平衡试验的，因此不能随意分解。

6.车辆行驶中传动轴有异响，同时振摆。传动轴弯曲变形，轴管凹陷破损；传动轴平衡块脱落或没按装配记号安装；万向节回转中心不在传动轴轴线上；发动机固定不良；万向传动装置其他部件不平衡；中间轴承支架定位松动或歪斜，动平衡破坏严重应更换传动轴。调整安装万向节，紧固发动机，调整中间支承。

7.高速行驶出现一种周期性的响声，猛收油门时又出现“咯楞、咯楞”的撞击声。高速稳住油门时车身发抖，手握方向盘有麻木感时，可停车将车辆后轴架起，启动发动机挂高速挡察看传动轴摆振情况，特别是转速下降时摆振显著增大，即为传动轴不平衡所致，严重时应检修。将后轮的一侧架起，转动车轮使传动轴旋转，用带粉笔的支架或划针检查传动轴是否弯曲，如弯曲应校直。另外，还应检查万向节叉及中间轴支架的技术状况，如因安装不合要求，十字轴及滚针磨损碎裂而引起松旷，使传动轴总成失去平衡，应修复或更换。