汽車差速器故障是汽車驅動橋品質的主要問題之一，也是差速器總成的重要售后問題，常常帶來巨大的市場損失，影響產品的市場美譽度。文章針對某汽車產品中差速器總成產品出現的故障進行分析，尋找差速器故障產生的原因及解決方案。汽車驅動橋位于汽車傳動系統的末端，主要由主減速器、差速器、半軸和驅動橋殼等組成。

差速器的功用是：

①將萬向傳動裝置傳來的發動機轉矩通過主減速器、差速器、半軸等傳到驅動輪，實現降低轉速、增大轉矩。
②通過主減速器錐齒輪副改變轉矩的傳遞方向。
③通過差速器實現兩側車輪的差速作用，保證內、外側車輪以不同轉速轉向。

汽車差速器的工作原理

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是當汽車轉彎行駛或在不平路面上行駛時，使左右驅動車輪以不同的角速度滾動，以保證兩側驅動輪與地面間作純滾動運動，如圖1所示。差速器能起差速作用，主要是行星齒輪起了重要作用。行星齒輪有三種運動方情況，即：公轉、公轉+自轉、自轉。 兩側車輪轉彎時，外側車輪邊滾動，邊滑移；內側車輪邊滾動。

①當汽車直線行駛時：兩側車輪以相同的速度轉動，則行星齒輪繞半軸軸線轉動，即被兩半軸齒輪緊固中央，不能自轉，只能公轉。

②當汽車轉彎行駛：內側車輪駛過的距離短，外側車輪駛過的距離長，此時內輪受到的地面阻力大于外輪受到的地面阻力，行星齒輪在公轉的同時，還繞自身的軸線轉動，即是自轉。因此，兩半軸齒輪就能帶動兩側車輪以不用轉速轉動。

汽車差速器的構成

汽車差速器有錐齒輪式和圓柱齒輪式，本文重點講述汽車上廣泛應用的對稱式錐齒輪差速器，其結構如圖2所示。對稱式錐齒輪差速器由行星齒輪、十字軸、半軸齒輪和差速器殼等構成，裝配關系為：差速器殼由左殼1和右殼5組成，并用螺栓6緊固。裝合時，十字軸8的四個軸頸嵌在差速器殼兩半端面上相應的凹槽所形成的孔內，差速器殼的剖分面通過十字軸各軸頸的中心線。每個軸頸上套著一個直齒行星齒輪4，它們均與兩個直齒半軸齒輪3嚙合。而半軸齒輪的軸頸分別支承在差速器殼相應的左、右座孔中，并借花鍵與半軸相連。動力從主減速器的從動錐齒輪依次經差速器殼、十字軸、行星齒輪、半軸齒輪及半軸輸出給驅動輪。當兩側車輪以相同的轉速運動時，行星齒輪繞半軸軸線運動（即公轉）；若兩側車輪阻力不同，則行星齒輪在公轉的同時，還繞自身軸線轉動（即自轉）。因此，兩半軸齒輪帶動兩側車輪以不同轉速轉動。

差速器故障表現及差速器常見故障及分析

汽車在行駛中，主要存在以下差速器常見故障。

3.1 差速器損壞
3.1.1 駕駛員對差速鎖操作不當，導致差速器損壞

差速器的作用主要用于汽車轉彎時，左右車輪以不同的轉速行駛，實現左右車輪的自動差速功能，避免磨損輪胎和造成機械損壞。 當汽車單邊車輪駛入光滑或泥濘路面而打滑，汽車無法駛出時，此時將差速鎖掛合，左右半軸成為一根剛性連接軸，汽車自然會駛出故障路面。當汽車駛出故障路面時，應立即將差速鎖摘除，否則會產生輪胎嚴重磨損和打壞差速器的故障。

3.1.2 油位低、油質差導致潤滑不良，造成差速器損壞
汽車行駛中，駕駛員未及時觀察油面孔，造成油位線過低，導致潤滑不良。有時因油品價格問題，添加了市場上劣質油品，也會導致潤滑不良，從而造成差速器損壞。
3.2 差速器中十字軸斷裂

3.3 差速器不差速
十字軸軸頸磨損失圓、行星齒輪墊片研損等，導致行星齒輪無法自轉，差速器不差速的故障。售后市場最常見的就是十字軸軸頸部位的磨損，造成差速器不工作。從差速器的工作原理可知，十字軸異常磨損會引起車輛差速時異響。主要表現為車輛在轉彎、凹凸不平路面或泥濘路等路況行駛，會聽到異響。因此，在判斷異響是否為十字軸原因引起時首先向用戶了解清楚車輛是否在差速時有異響。若是車輛在轉彎、凹凸不平路面或泥濘路等路況行駛時產生異響，此時十字軸可能發生了問題。

差速器故障的解決方案
4.1 差速器損壞

對差速器損壞問題的正向分析，發現問題的產生原因是駕駛員對差速器操作不當或齒輪油質量差、油位低引起的損壞故障。因此，解決方案是編制驅動后橋的維修保養手冊，明確差速鎖的正確使用方法，差速鎖操作中的注意事項，差速鎖的檢查方法等。在車輛進站保養中，指導駕駛員應經常檢查主減速器的油面高度，不足時及時添加。首次運行2 000～4 000 km的強制保養時應更換齒輪油，強保后車輛每運行20 000 km應更換一次齒輪油。嚴禁添加市場上劣質油品，嚴格按規定加油和換油，才能避免差速器的損壞。

4.2 差速器十字軸斷裂

對差速器十字軸的斷裂件進行原因分析，發現十字軸產品的金相組織和滲碳層深是問題發生的主要原因。經討論，采用以下解決方案：
①將十字軸產品的材質由20 CrMnTi更改為22 CrMoH，下面做一對比說明，見表2。
由表2可以看出，合金鋼22 CrMoH與20 CrMnTi對比，在化學成份、淬透性、有效滲碳層深、非馬氏體組織的厚度等方面，均具有較強的優勢。22C rMoH鋼的淬透性高，在滲碳淬火工藝中更容易滲碳到零件心部，避免心部產生較多的鐵素體，減少非馬氏體組織的厚度，提高零件的疲勞極限。
{2}增加十字軸產品的表面磁粉探傷工藝。
十字軸產品的生產工藝：
下料→鍛造→正火→拋丸→粗加工→滲碳→精加工→成品

由生產工藝得知，十字軸在鍛造及滲碳工藝時，容易產生細微裂紋，影響零件的質量，造成斷裂隱患。因此，采用在鍛造和滲碳工藝后增加兩次表面磁粉探傷工藝，杜絕十字軸細微裂紋件流出。

4.3 差速器十字軸異常磨損
對差速器十字軸異常磨損的失效件進行分析，主要是十字軸軸頸位磨傷和磨痕、發亮問題。對于軸頸位磨傷問題，要求各服務站指導駕駛員及時檢查油品質量、油位高低，并且更改了十字軸的材料，提高了表面硬度及耐磨性。對于軸頸位磨痕、發亮問題，由于十字軸與行星齒輪之間發生公轉、自轉的運動，且十字軸與行星齒輪均屬剛性零件，必然會發生表面的發亮現象。因此，在判定十字軸產品是否有異常磨損，不能僅以目測的發亮作為依據，還需依靠外徑千分尺對四個軸頸位分別進行測量，記錄磨損后的實際外徑尺寸，與磨損極限做對比，從而決定是否需更換十字軸。根據表3的十字軸尺寸，需選用25-50/0.01規格的外徑千分尺進行測量十字軸外徑尺寸，測量時需檢測十字軸每個軸頸外徑尺寸并記錄數據（注意：測量前需將十字軸軸頸表面擦拭干凈），當檢測尺寸小于十字軸磨損極限時，則認為十字軸已經磨損此時需更換十字軸，當檢測尺寸大于十字軸磨損極限時，可繼續使用，無需更換十字軸。本文對汽車后橋差速器做了簡單介紹，闡述了差速器的工作原理和結構組成。針對汽車差速器售后市場常見的故障逐條進行了詳細的原因分析。結合市場的失效件分析結果，制定了有效的解決方案，大大減少了市場賠償損失，提高了產品的競爭力。

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