汽車鏈條式備胎升降器常見故障分析

林艷麗 王中平

（江鈴汽車股份有限公司產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)中心 江西南昌 330052）

汽車鏈條式備胎升降器常見故障分析

林艷麗 王中平

（江鈴汽車股份有限公司產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)中心 江西南昌 330052）

備胎升降器作為汽車關(guān)鍵配件之一，主要作用是能裝載一輛車的所有車輪及備胎車輪總成，并且能舉升、固定、下降一輛車的充氣或沒有充氣的、帶或者不帶輪胎的備胎總成和行駛車輪總成。本文以汽車鏈條式備胎升降器為研究對象，筆者結(jié)合參加過的實際項目經(jīng)驗以及質(zhì)量改進經(jīng)驗，對鏈條式備胎升降器常見故障進行分析。

鏈條；備胎升降器；故障

1 鏈條式備胎升降器結(jié)構(gòu)概述

鏈條式備胎升降器是通過凸輪軸的轉(zhuǎn)動帶動內(nèi)滑輪、外滑輪轉(zhuǎn)動，外滑輪通過鏈條帶動輪胎架升降，以取出和裝固輪胎；其結(jié)構(gòu)主要包括鏈條、外罩殼、備胎固定板、外滑輪、開口銷、銷軸、緊固件、外滑輪固定板、內(nèi)滑輪、凸輪軸、凸輪等，車輛正常行駛時，鏈條式備胎升降器應能平穩(wěn)的拖住備胎，并且在拆卸和安裝備胎時鏈條應保持順滑狀態(tài)下降和上升；

2 鏈條式備胎升降器常見故障分析

2.1 鏈條式備胎升降器卡滯

在拆卸和安裝備胎時備胎不能順利下降或上升，即卡滯現(xiàn)象。

2.1.1 鏈條和外罩殼十字孔錯位

鏈條是腰型鏈環(huán)經(jīng)過環(huán)環(huán)相扣而成，經(jīng)過外罩殼的十字孔受向上或者向下的拉力進出外罩殼。如果在初次安裝鏈條式備胎升降器以及備胎時鏈條和外罩殼的十字孔沒有捋順，即鏈條與外罩殼十字孔錯位，那么就會導致用戶在拆卸備胎時發(fā)生卡滯現(xiàn)象。

防止因鏈條和外罩殼的十字孔錯位而導致鏈條式備胎升降器卡滯的方法就是在初次安裝鏈條式備胎升降器和備胎時捋順鏈條與外罩殼的十字孔，捋順的方法可以采用降、升備胎的方法，即初次打緊備胎后放松備胎、再打緊備胎，這樣的重復操作就是一個捋順的過程。

2.1.2 鏈條和外滑輪錯位、鏈條和內(nèi)滑輪錯位

鏈條在外罩殼里面繞轉(zhuǎn)內(nèi)滑輪，同時從外罩殼的十字孔出來繞轉(zhuǎn)外滑輪，如果鏈條和外滑輪或者內(nèi)滑輪發(fā)生了錯位，也是會導致用戶在拆卸備胎時發(fā)生卡滯現(xiàn)象。

防止因鏈條和內(nèi)滑輪、外滑輪錯位而導致鏈條式備胎升降器卡滯的方法與上述鏈條和外罩殼十字孔錯位的方法是一致的。

2.1.3 外罩殼的強度不足

（1）鏈條式備胎升降器是靠凸輪和外罩殼內(nèi)壁摩擦力來保持內(nèi)滑輪和外滑輪的轉(zhuǎn)動使鏈條上升、下降，以達到備胎上升、下降的目的。如果外罩殼壁強度不足，凸輪與外罩殼內(nèi)壁的接觸點可能會發(fā)生凹陷，從外表面看是外罩殼鼓包，這時凸輪就陷進外罩殼內(nèi)壁而不能自由轉(zhuǎn)動，即發(fā)生了鏈條式備胎升降器卡滯。

（2）鏈條是通過備胎升降軸的驅(qū)動經(jīng)過外罩殼的十字孔進、出外罩殼帶動內(nèi)、外滑輪轉(zhuǎn)動，從而使備胎上升和下降。如果外罩殼的十字孔強度不足，鏈條的進、出破壞了外罩殼的十字孔，那么這時鏈條不能順利進、出，即發(fā)生了鏈條式備胎升降器卡滯。

上述這兩種由于外罩殼強度足部導致的鏈條式備胎升降器卡滯的失效模式，改進方法就是需要綜合分析外罩殼的強度，包括使用材料及其鋼板厚度。筆者參加過的一個項目，外罩殼材料是Q235，產(chǎn)品在使用一段里程后，易出現(xiàn)外罩殼壁凹陷、十字孔變形等問題，后經(jīng)過CAE分析、強度試驗、耐久試驗以及市場用戶跟蹤調(diào)查分析，外罩殼材料改用SAPH440有效解決了外罩殼強度不足的問題。

2.2 鏈條式備胎升降器斷裂

2.2.1 鏈條強度不足

如果鏈條的強度和所匹配的輪胎重量不合適，在車輛行駛過程中承受輪胎重量的鏈環(huán)不斷受到?jīng)_擊，那么比較容易出現(xiàn)鏈條斷裂、備胎掉落的情況。

鏈條的強度主要是由鏈環(huán)的直徑、鏈環(huán)的材料來保證的，筆者參加過的一個項目中，鏈條的材料是20Cr，鏈環(huán)直徑是φ4.3，輪胎的重量是27kg，鏈條所能承受的最小拉力是20kN，經(jīng)過CAE分析和強度試驗以及整車耐久試驗驗證，這種匹配可有效防止正常使用過程中鏈條斷裂的情況發(fā)生。

2.2.2 鏈條與外滑輪摩擦

備胎打緊后靜止狀態(tài)鏈條和外滑輪沒有相互作用力，車輛行駛在一定的路面時，由于路面的激勵會使得鏈條與外滑輪存在一定的相互作用力，這種相互作用力也可以認為是鏈條與外滑輪的摩擦力，如果外滑輪和鏈條的材質(zhì)耐磨性差的話，會大大縮短整個鏈條式備胎升降器的生命周期，這種情況在產(chǎn)品的開發(fā)以及驗證階段就需要充分考慮外滑輪以及鏈條的耐磨性。

2.3 鏈條式備胎升降器噪音

2.3.1 機械噪音

如果備胎升降器出現(xiàn)機械噪音，一般考慮是由于車輛在動態(tài)行駛時發(fā)生了機械干涉。

鏈條式備胎升降器系統(tǒng)的靜態(tài)間隙需考慮輪胎的最大漏氣量、輪胎最大壓縮量、最大輪胎尺寸和車架公差累積等因素。備胎升降器以及備胎安裝后需要滿足整車的離地間隙、接近角和離去角，備胎與周邊有可能具有破壞性的零部件之間的靜態(tài)間隙至少40mm，與非破壞性零部件至少19mm，備胎在升降過程中，與周邊零部件至少保持25mm的間隙。備胎胎壁與車架/身至少要有3個接觸位置，每個接觸面積至少625m2，邊長至少10mm。這些都是為了更好的保證車輛在任何路面行駛都不會出現(xiàn)機械干涉而導致機械噪音。

2.3.2 NVH

目前市場上的鏈條式備胎升降器的備胎固定板與車輪的鋁輪或者鋼圈大多數(shù)是剛性連接，這種剛性連接在一定工況下會出現(xiàn)NVH相關(guān)的噪音甚至是振動，筆者參加的一個項目中通過在備胎固定板上硫化橡膠層，以避免備胎固定板與鋁輪或者鋼圈的剛性連接，結(jié)果表明，這種方法有效解決了NVH方面的噪音和振動。

3 結(jié)束語

鏈條式備胎升降器是比較傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式，也是目前市場上廣泛采用的主要形式之一，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，成本較低。隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，人們對于汽車的需求日益強烈，汽車領(lǐng)域也得到了全面的生產(chǎn)和壯大，在這個過程中，人們對于汽θ車的各方面的要求也是越來越高，本文為鏈條式備胎升降器常見故障的解析希望能為同行提供一定的方法和思路。

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[2]張平，馬榮健，單光學，李晶.Solidworks軟件在備胎架設計中的應用[J].專用汽車，2007（2）.

U472.4

A

1004-7344（2016）03-0224-01

2016-1-2

林艷麗（1982-），女，河南開封人，底盤工程師，2007年畢業(yè)于河南科技大學，研究方向為汽車底盤系統(tǒng)開發(fā)及質(zhì)量改進。