摘　要（yào）：變速器後油封的質量，是直接關係變速（sù）器使用壽命的關鍵之一。通過對變速器後油封的質量攻關，從設（shè）計結構、材料、裝（zhuāng）配、相關零部（bù）件的影響以及用戶的使用等方麵的分析，采取了一係列應對措施（shī），使變速器的質量有（yǒu）了很大提高。
　　關鍵詞：變速器（qì）；後油封；結構；材料；質量；零部件；用（yòng）戶；使用
　　骨架油封是油（yóu）封的（de）典型（xíng）代表，本文所指的（de）油封，即是雙唇內包骨架油（yóu）封。油封的（de）作用一般就是將潤滑液（脂）密封在需（xū）要潤滑的（de）傳動部件中，不至於讓潤滑油滲漏。
　　油封的（de）密封機理，是油封（fēng）與軸之（zhī）間（jiān）存在著油封唇口控製的油膜，此油膜具有流體潤滑特性。在液體（tǐ）表麵（miàn）張（zhāng）力的作用下，油（yóu）膜的剛度恰好使（shǐ）油（yóu）膜與空氣接觸（chù）端形成一個新月麵，防（fáng）止了工作介質的泄漏，從而實現旋轉軸的密（mì）封。在實際工（gōng）作中，我們發現：油封在使用一段時間後，就會出現潤（rùn）滑油從（cóng）油（yóu）封的唇口處滲（shèn）漏出來，使變速（sù）器潤滑不良而發生諸如異響等故障，直接影響用戶對產品的使（shǐ）用。
　　引起（qǐ）變速器後油封滲油的因素較多，現從如下幾個方麵（miàn）加（jiā）以闡述（shù）。
　　1　油封的結構
　　變速器後油封按結構形式，可分單唇（chún）骨架油封和雙唇骨架（jià）油封。單唇油封在現在很少使用，因此我們隻對雙唇油（yóu）封進行討論。
　　1.1　原結（jié）構形式（shì）的雙唇骨架油（yóu）封
　　雙唇骨架油封的主唇是起（qǐ）密封作用；副唇起防塵作用，防止外界的灰塵、雜質等進入變速器內（nèi）部。由於副唇的結構形式不同又有兩種結構（見圖1、圖2），圖1為原結構油封圖，由於副唇的尾部較長（zhǎng），在（zài）副唇與主（zhǔ）唇（chún）之間就形成了一個較大的空腔。油封在工作一段時間後，在（zài）腔內（nèi）會積累一些灰（huī）泥等雜質，而傳（chuán）動軸是在油封內作旋轉與軸向的往複運動。因此車輛在行駛過程中，由於車輛自重與載重及路況（kuàng）的變化，引（yǐn）起車輛的上下顛簸，而造成傳動軸在油封內作軸向往複運動，因而就有一部（bù）分在腔內的（de）雜質隨著傳動軸的軸向（xiàng）運動而進（jìn）入到油封的主唇，時間（jiān）一長，雜質（zhì）就加速了油封主（zhǔ）唇的磨損，而造成變速器滲（shèn）漏油。 　　1.2　新結構（gòu）形式的雙唇骨架（jià）油（yóu）封
　　為了解決這一（yī）問題，我們與客戶、變速器及油封的供應商共同對整車的工作環境、變速器（qì）後油封及相關工作的零部件進行分析，找出由於油封的結構不同而產生漏油的原因，認為是在主唇與（yǔ）副唇之間的空腔（qiāng）較大，很容易積累雜質（zhì）而使主唇產生早期磨損所（suǒ）致。針（zhēn）對這一原因（yīn），隻有減小空腔（qiāng）的尺寸才是解決問題的方案。
　　通過對變速器後油封相關件尺（chǐ）寸鏈的計算，油封供應商設（shè）計出了如圖2新結構的變速器後油封。
　　這個油封的特點（diǎn）是：減小了副（fù）唇尾（wěi）部的（de）尺寸，從而縮小了主（zhǔ）唇與副唇之間空腔的（de）容積，使汽車在行駛過程中雜質不易在空腔中積累，這樣油封的主唇也就不易被早（zǎo）期磨損。
　　新結構油封出來後，進（jìn）行了海南3萬km的強化試（shì）驗，結果沒有出現因變（biàn）速器後油封（fēng）質量問題而產生（shēng）變速器漏油的質量問題（tí），因而就決定用圖2的油封替代圖1的油封。經過（guò）用戶的驗證後，變（biàn）速（sù）器後油封滲漏油的質量問題大有改觀，得到用戶的好（hǎo）評。如圖3為改進後變速器（qì）後油封漏油故障率趨勢。 　　2　油封的材料
　　選擇變（biàn）速器（qì）後油（yóu）封材料（liào）的原則，與其他密封件的選擇原則類似，也要根據密（mì）封介質和工作條件來選擇。
　　2.1　對工作條件的考慮
　　工作條件主（zhǔ）要考慮（lǜ）使用壓力、工作線速（sù）度、工作溫度範圍及工作環境。選擇油封的（de）材料時，必須考慮材料對工作介質的相（xiàng）容性、對工作溫（wēn）度範圍的適應性和唇緣對旋轉軸高速旋轉時的跟隨能力。
　　一般油封工作時，其唇緣的（de）溫（wēn）度高於（yú）工作介質（zhì）溫度20～50℃，在選擇油封材料時應予注意。在同一直徑條件下，不（bú）同材料製（zhì）造的油封，適應軸旋轉線速度的能力不同。油封使用的線速度範圍一般小於30m/s。普通油封的使用壓（yā）力一般不超過0.05MPa。當工作（zuò）壓力超過這個值時，應選用耐壓型油封。油封的工作範圍與油（yóu）封使用的（de）材料有關：材料為丁晴橡膠（NBR）時為-40～100℃，聚丙烯酸酯橡膠（ACM）時為-18～150℃，氟（fú）橡膠（FKM）時為-25～250℃。
　　2.2　對材料彈性的考（kǎo）慮
　　在選擇油（yóu）封的材料時（shí），還要充分考慮（lǜ）其（qí）彈性。因為汽車的傳動軸在工作時，由於自身及相關件的影響，會有一定的徑向跳動，如（rú）果油封材料彈性不（bú）好，就不能及時封住變（biàn）速器內的齒輪潤滑油，也就是我們通（tōng）常所說油封主唇的過盈量，一般（bān）來說過盈量為1mm左右。
　　2.3　對聚丙烯酸（suān）酯橡膠（ACM）的選用
　　以前油封使用（yòng）的（de）材料（liào）是丁晴橡膠（NBR），它是丁二烯和丙烯晴（qíng）的共聚體。其特點是耐（nài）汽油和脂肪烴油類的性能特別好，僅次於聚硫橡膠、聚丙烯酸酯和氟橡（xiàng）膠，而（ér）優於其他通用橡膠，具有耐熱性好（hǎo），氣（qì）密（mì）性、耐磨及（jí）耐水性等均較好，粘結力強的特點；但其耐寒及耐臭氧性較差，強力及彈性（xìng）較低，耐酸性差，電絕緣性不好，耐極性溶劑性能也較差。因此在（zài）使用過程也出現了很多（duō）質量問題，引起用戶的抱（bào）怨。
　　為了解決這一（yī）質量問題，我們經過多次試驗後（hòu），考慮到各方麵的因素，決定選用的材料為聚丙烯酸酯橡膠（ACM）的變速器後油封。它是（shì）丙烯酸共聚合（hé）物，其特點是兼有良好的耐熱、耐（nài）油性能，在含有硫、磷、氯添加（jiā）劑的潤滑油中性能穩定。同時耐老化、耐（nài）氧和（hé）臭氧、耐紫外線、氣密性優良。它解決了丁晴橡（xiàng）膠的不足。選用這個材料後（hòu），變速器後油封滲漏的質量問（wèn）題也就大為提高。
　　3　油（yóu）封的裝配
　　油封的裝配效果（guǒ），直接影響到油封的功能。譬如油封壓裝傾斜現象、油封裝配環境不清潔等等。我們從故障件分析得出，因油封裝配不（bú）當造（zào）成油（yóu）封漏油（yóu）由如下幾種情況（kuàng）造成：
　　（1）壓裝（zhuāng）油封沒有（yǒu）使用專用組裝夾具，或油封沒有（yǒu）水平放置而傾斜強製擠進去，這樣油（yóu）封配合部分被擠壞或卡住，在工作一段時間後唇口產生偏磨。
　　（2）由於油封唇口端部（bù）是承擔油封功能的Z重要部分，裝配油封（fēng）時手觸及油封唇口，使指（zhǐ）甲劃傷唇口，或插入油封的軸上倒角有毛刺、有鍵槽及花鍵的場合下，未使用（yòng）軸套保護唇口，而使唇口端部損傷。
　　（3）裝配過程中粘有異物，或開封過而又不使用的油封（fēng），沒有進（jìn）行防沙防塵等異物附著及混入的防護措（cuò）施（shī），異物直接夾在油封的主唇部，或隨著（zhe）傳（chuán）動軸的運動而進（jìn）入到油封的主唇，使唇口與軸產生間（jiān）隙。
　　4　相關件製（zhì）造質量的影響
　　影響油（yóu）封性能的相關件（jiàn），主要是與其配合安裝的傳動軸滑動叉和變速器總成的延伸箱，它們所采用的材質、硬度、粗糙度和加工方法等，都會對油封性能有（yǒu）顯（xiǎn）著影響。
　　4.1　傳動軸滑動叉
　　（1）滑動叉軸材料為結（jié）構用碳素鋼，其表麵硬度必須在30HRC以上，若硬度太低，軸粗糙度不容易達（dá）到（dào）要求的精度，且軸與油封接觸部位一定需加保護套（tào），避免軸與油封（fēng）接觸部位在搬運過程中碰傷（損傷（shāng）或有凹坑），或使用過程中容易磨損。
　　（2）滑動叉插入油封端軸（zhóu）一般直徑為30～40mm時，要求有（yǒu）3×（15～25）°的倒角及需進行二次倒R0.3～0.5圓角，形成圓（yuán）滑過渡，這樣裝配時能保證完全（quán）裝（zhuāng）入油封且不容易劃傷油封唇口。
　　（3）由於（yú）軸的速度與油量不同，軸表麵粗糙度過大或過小都會影響（xiǎng）到油封泄漏和磨（mó）損。對（duì）氟橡膠（FPM）唇口材料，一般要求（qiú）軸表麵粗糙度為（0.2～0.63）Ra，對矽橡膠唇口材料，軸的表麵粗糙度要求更高，為（0.08～0.2）Ra。
　　（4）軸應采用軸向無進給精磨加工工藝，這種加工方（fāng）法的加工痕跡是不連續的，但對軸心線垂直，這種狀態對油封（fēng）的唇（chún）接觸部分Z適合。否則，在（zài）軸表麵會（huì）產（chǎn）生斜（xié）紋狀的加（jiā）工痕跡，粗糙度的穀部由油（yóu）的一側與唇的接觸部分相通，並連（lián）續到大氣側，潤滑油由此泄漏。
　　4.2　延伸（shēn）箱
　　（1）為了（le）防止油封外圓與箱體配合部分的泄漏，延伸箱與油封配合（hé）孔內表麵粗糙度如果過大，則（zé）在接觸麵有間隙而成為泄漏隱患（huàn），因此一般要求為（3.2～1.6）Ra較適合（hé）。
　　（2）由於延伸箱材料為YL112，且在運動過程中溫度不（bú）至於（yú）達到熱變形狀況（kuàng），因此與（yǔ）油封配合孔（kǒng）加工尺寸公差應一般采用H8，否則，公差（chà）過大，會造成（chéng）油封脫落；過（guò）小，則裝配時會造成鏟邊現象（xiàng）。
　　5　用戶（hù）使用不（bú）當的影響
　　5.1　齒輪油質量（liàng）的影響
　　用戶使用的齒輪油本身的質量不好（不按（àn）設計（jì）要求的（de）牌號規格），和未按車輛使用說明書規（guī）定的時間更換，以及變速器箱體密封不良而使油質劣化變質（zhì），都會加速（sù）油封基體老化或變速器在工作時摩擦產生沉積和殘質（zhì），形成了（le）固體粒狀物進入油封唇口並吸附（fù）在唇口部位，破壞油膜形成，而導致泄漏。還有（yǒu）由於變（biàn）速器後（hòu）油封是飛濺潤滑，如果加注的齒輪油不（bú）足，到達唇口（kǒu）部位的油量少，潤滑不足，致使唇口部硬化，回彈力（lì）差（chà），也會導致泄漏（lòu）。
　　5.2　車輛使用環境（jìng）的影響
　　用戶車輛使用的環（huán）境也是導致油封泄漏的一（yī）個（gè）關鍵因素。發動機經常性超速（sù）運轉或轉（zhuǎn）速變化頻繁（fán），使（shǐ）油封長時間（jiān）在高（gāo）溫下（xià）工作，加速了橡膠老化和唇口（kǒu）磨（mó）損，而導致泄漏；還有（yǒu）車輛經常超載行駛或路況顛簸，油封唇（chún）口未能及時跟隨，也會導致泄漏。
　　6　結束語
　　綜上所述，變速器後油封質量的好壞，直接影響（xiǎng）到變速（sù）器的質量，它是衡量變（biàn）速器的（de）一項重要指標。因（yīn）此，我們在變速器（qì）的生產、使用過程中一定要對油（yóu）封（fēng）的結構、材料進行精挑細選；控製（zhì）油封的裝（zhuāng）配（pèi）過程，不要因為油封（fēng）的裝配因（yīn）素而產（chǎn）生油封漏油的質量問題；同時我們也要對與油封的相關件提出嚴格要求，比（bǐ）如說對相關（guān）件（jiàn）的材質、表麵質量及相（xiàng）關件（jiàn）的裝配等提出適合油封的要求；還要對用戶進行培訓，使他（tā）們知道正確地使用（yòng）變速（sù）器。
　　參考文獻：
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