改装引发的事故 法士特故障分析及建议

    【卡车之家 原创】2011年5月18日，一个自卸车用户在改装变速箱后出现了零部件损坏的故障，向我咨询故障原因。他的车辆为非完整车辆的自卸车类型，之前在使用工作环境中因整体牵引力不足的情况下，对其配置的9JS119变速箱进行了副箱增大速比的改装作业，采用法士特公司出品8JS118系列变速箱的副箱减速轮以及焊接轴更换现有变速箱中的相关零部件。

    用户在使用一周后出现同步器高档锥环断裂、锁销式同步器的锁销弯曲松旷、减速轮出现疲劳性内结合齿断裂等事故。用户怀疑是因为质量问题引起，通过所有零部件损坏的宏观观察分析，此事故并非是零部件本身完全责任事故而主要是因为操作不当引起的使用事故。下面通过较为详细的图示以及说明来阐述事故缘由：

    用户为了改装变速箱来适应车辆的运行，这其中其实非常关键的是需要用户在使用中要详细了解改装后的不同，因为副箱减速系统的改装会引起整车在低档区牵引力增大，而高档区却没有变化，而且因为速比的变化同样会引起换档习惯的变化，尤其是在主副箱结构的变速箱高速转低速的过程中。

    从法士特的变速箱速比表上可以明显的看出，8JS118系列变速箱的副箱减速比为4.06，而9JS119变速箱的副箱减速比为3.36，在没有改装前，假设高档区变低档区换档转速差（如上图）为1800-1300=500转，而改装后的换档转速差却达到了2100-1300=800转。对于很多驾驶员来讲，如果开习惯9JS119系列变速箱的人来讲，如果在两脚离合器并进行哄油来提高发动机的转速的情况下，转速控制在500以上600以下是可以进行正常换档的，而如果对改进后的变速箱进行类似的操作，则会出现因转速差达到不到理想状态而引起副箱不能得到同步效果，出现同步器啮合滑套与减速轮内结合齿强烈的冲击引起换档噪音。

    在和驾驶员进行沟通的过程中我们还发现一个普遍而严重的问题，该驾驶员在对变速箱的驾驶理解上存在严重问题，他的概念里面是法士特的变速箱不需要踩离合器来进行换档（起步除外），也就是说高低档操作都不使用离合器，那么在因为对换档转速差存在习惯性误解后会出现副箱在高低档换档的过程中出现严重的非正常工作（副箱采用气动换档，因为有时间滞后问题，此类操作极易引起同步器的锥环以及高低档齿轮的啮合齿出现损坏问题）。

    在我们对零部件进行观察的过程中发现一个有意思的现象，副箱减速轮的内结合齿齿根基本上是没有过度圆角，在齿轮的结构设计上如果保证有正常足够强度的情况下是此类设计也是可以的，但是基于上述非正常改装以及非正常操作的情况下，瞬时的冲击负荷就变成了一个隐性杀手。

    用SW做一个简单的局部零部件特征疲劳强度说明，下图中上部的为齿轮简单单齿粗样，齿轮根部没过渡圆角，下部图片是有过渡圆角。

    通过SW系统自带的一个材料应力分析软件，通过简单的设置可以得到一段应力分析视频。从视频中可以明显的看出（右侧颜色变化是从蓝变红意味着应力大小，红色区域为危险断裂区域），没有过渡圆角的类型很容易在因瞬时应力过大引起结构强度下降出现瞬时断裂现象。

    此用户在了解了问什么引起变速箱损坏的原因后，相对满意的购买了新零部件进行维修，但是这种事故天天在实际操作过程中出现！对于改装变速箱而言，一定要和相对了解使用的维修人员进行沟通后进行改装并且要改变习惯性操作中各种不良操作行为。同时给法士特的建议的在目前基本上全部采用全自动加工的情况下，对于零部件后市场改装的问题引起正常零部件损坏的现象其实是可以通过增加加工工序以及做到足够的后市场培训引导用户合理使用来实现相对零部件的可靠性。