汽车传动轴动平衡标准_汽车传动轴动平衡

1.汽车传动轴为什么会产生不平衡现象？

2.传动轴动平衡怎么做

3.传动轴不平衡会造成什么

传动轴不平衡的话，会造成哪些后果？

1.小传动轴总成中万向节十字轴的轴向游隙、传动轴滑动花键中的间隙、传动轴总成两端接头的对中精度、高速运转时传动轴的弹性变形、传动轴上点焊平衡片时的工艺处理，都可以改变传动轴总成的不平衡。由于上述原因，当传动轴离开其平衡位置时，相对于平衡位置会发生弯曲振动。旋转传动轴因其质量偏心而产生的离心惯性力是引起传动轴弯曲振动的干扰力。这个干涉力的频率等于传动轴的转速。当传动轴的转速等于其弯曲振动的固有频率时，就会发生共振，导致振幅急剧增大，可能导致传动轴断裂。

2.一般来说，此时的转速是传动轴的临界转速，也称为“危险转速”。由于传动轴总成不平衡，自动启动时传动轴会产生异常噪音，车身会振动。车速变化时，声音会更明显，齿轮脱开滑行时传动轴发出的声音会更清晰，严重时传动轴会明显弯曲断裂。如果传动轴不平衡，应妥善处理，否则会严重危及安全驾驶。当车内传动轴平衡存在安全隐患时，应叉起或拉起全车，保证驱动轮高速运转。此外，汽车的底盘处于有利于检查的位置。

3.汽车被点燃，减速比慢慢增大，以便对传动轴的转动情况进行检查。如果速度迅速下降，传动轴会明显抖动，这可能是传动轴弯曲或模座倾斜造成的。这种情况大多是小型货运物流车或者长期超重的家庭造成的。出现这种情况，应立即将传动轴调直，校直后应对发电机转子进行动平衡检测和调整，确保修复后的零件满足发电机转子动平衡要求。此外，还应检查横轴和滚轮。如果发现任何问题，应立即拆卸零件。

汽车传动轴为什么会产生不平衡现象？

传动轴的不平衡会引起转轴的横向振动，并使转轴受到不必要的动载荷，这不利于转轴正常运转。大多数转轴应该进行动平衡。

在机器制造或维修中，动平衡成为一道重要工序。

一般传动轴动平衡分为刚性的动平衡和柔性的动平衡。

刚性的动平衡 对于工作转速远低于临界转速的转轴，不平衡量引起的变形很小。动平衡可在低速下进行，称为刚性转轴的动平衡。

常见的动平衡机分为软支承式和硬支承式两类，前者检测不平衡量引起的振动；后者检测不平衡转轴对支承的作用力。目前,国际标准化组织(ISO)已规定出各类刚性转轴动平衡的精度。

柔性的动平衡 对于工作转速会超过于转轴的临界转速这时不平衡量会使转轴转数在通过临界转数时产生明显的变形。此时转轴不能按刚性转轴处理，相应的动平衡称为柔性转轴的动平衡。 一般的传动轴不会设计成这种状况

其方法主要有两种：

① 振型法。将不平衡量按转轴的各阶固有振型分解。通过检测该振型，就可找到为消除这一阶不平衡分量所需的校正质量的大小和应放置的位置。逐阶进行，就可完成动平衡。

② 影响系数法。在转轴上选定若干个校正面和若干个测量面并进行多次运转校正。通过测量或计算求出这些影响系数，便可根据不平衡量引起的振动，确定为将各测量面的振动限制在某量值以下，各校正面应加配重（或去重）的位置和大小。

传动轴动平衡怎么做

小传动轴总成中万向节十字轴的轴向窜动、传动轴滑动花键中的间隙、传动轴总成两端连接处的定心精度、高速运转时传动轴的弹性变形、传动轴上点焊平衡片时的工艺处理等因素，都能改变传动轴总成的不平衡度。由于上述种种原因致使传动轴离开其平衡位置，便会发生相对于平衡位置的弯曲振动。旋转的传动轴因其质量偏心产生的离心惯性力，是引起传动轴弯曲振动的干扰力。此干扰力的频率与传动轴转速相等。当传动轴的转速等于它的弯曲振动的固有频率时，便会发生共振，致使振幅急剧增加，有使传动轴折断的危险。一般称此时的转速为传动轴的临界转速，亦称为“危险转速”。由于传动轴总成的不平衡，在汽车起步时，传动轴会产生异响，车身振动；改变车速时响声更明显，脱档滑行时声响会更清晰地从传动轴部位发出，严重时会使传动轴明显弯曲和断裂。

传动轴不平衡会造成什么

常用机械中包含着大量的作旋转运动的零部件，例如各种传动轴、主轴、电动机和汽轮机的转子等，统称为回转体。在理想的情况下回转体旋转时与不旋转时，对轴承产生的压力是一样的，这样的回转体是平衡的回转体。但工程中的各种回转体，由于材质不均匀或毛坯缺陷、加工及装配中产生的误差，甚至设计时就具有非对称的几何形状等多种因素，使得回转体在旋转时，其上每个微小质点产生的离心惯性力不能相互抵消，离心惯性力通过轴承作用到机械及其基础上，引起振动，产生了噪音，加速轴承磨损，缩短了机械寿命，严重时能造成破坏性事故。为此，必须对转子进行平衡，使其达到允许的平衡精度等级，或使因此产生的机械振动幅度降在允许的范围内。

现代，各类机器所使用的平衡方法较多，例如单面平衡(亦称静平衡[1])常使用平衡架，双面平衡(亦称动平衡)使用各类动平衡试验机。静平衡精度太低，平衡时间长；动平衡试验机虽能较好地对转子本身进行平衡，但是对于转子尺寸相差较大时，往往需要不同规格尺寸的动平衡机，而且试验时仍需将转子从机器上拆下来，这样明显是既不经济，也十分费工(如大修后的汽轮机转子)。特别是动平衡机无法消除由于装配或其它随动元件引发的系统振动。使转子在正常安装与运转条件下进行平衡通常称为“现场平衡”。现场平衡不但可以减少拆装转子的劳动量，不再需要动平衡机；同时由于试验的状态与实际工作状态二致，有利于提高测算不平衡量的精度，降低系统振动。国际标准ISOl940一1973(E)“刚体旋转体的平衡精度”中规定，要求平衡精度为G0.4的精密转子，必须使用现场平衡，否则平衡毫无意义。

现代的动平衡技术是在本世纪初随着蒸汽透平的出现而发展起来的。随着工业生产的飞速发展，旋转机械逐步向精密化、大型化、高速化方向发展，使机械振动问题越来越突出。机械的剧烈振动对机器本身及其周围环境都会带来一系列危害。虽然产生振动的原因多种多样，但普遍认为“不平衡力”是主要原因。据统计，有50%左右的机械振动是由不平衡力引起的。因此，有必要改变旋转机械运动部分的质量，减小不平衡力，即对转子进行平衡。

造成转子不平衡的因素很多，例如：转子材质的不均匀性，联轴器的不平衡、键槽不对称，转子加工误差，转子在运动过程中产生的腐蚀、磨损及热变形等。这些因素造成的不平衡量一般都是随机的，无法进行计算，需要通过重力试验（静平衡）和旋转试验（动平衡）来测定和校正，使它降低到允许的范围内。应用最广的平衡方法是工艺平衡法和整机现场动平衡法。作为整机现场动平衡技术的一个重要分支，在线动平衡技术也正处于蓬勃发展之中，很有前途。由于工艺平衡法是起步最早的一种经典动平衡方法。

整机现场动平衡技术是为了解决工艺平衡技术中存在的问题而提出的。

工艺平衡法的测试系统所受干扰小，平衡精度高，效率高，特别适于对生产过程中的旋转机械零件作单体平衡，目前在动平衡领域中发挥着相当重要的作用，汽轮机、航空发动机普遍采用这种平衡方法。但是，工艺平衡法仍存在以下问题：

(1)平衡时的转速和工作转速不一致，造成平衡精度下降。例如：有不少转子属于二阶临界转速的扰性转子，由于平衡机本身转速有限，这些转子若采用工艺平衡，则无法有效的防止转子在高速下发生变 形而造成的不平衡。

(2)平衡机（特别是高速立式平衡机）价格昂贵。

(3)在动平衡机上平衡好的转子，装机后其平衡精度难以保证。因为动平衡时的支承条件不同于转子在实际工作条件下的支承条件，且转子同平衡装置之间的配合也不同于转子与其自身转轴之间的配合条 件，即使出厂前已在动平衡机上达到高精度平衡的转子，经过运输、再装配等过程，平衡精度在使用前难免有所下降，当处于工作转速下运转时，仍可能产生不允许的振动。

(4)有些转子，由于受到尺寸和重量上的限制，很难甚至无法在平衡机上平衡。例如：对于大型发电机及透平一类的特大转子，由于没有相应的特大平衡装置，往往会造成无法平衡；对于大型的高温汽轮 机转子，一般易发生弹性热翘曲，停机后会自动消失，这类转子需进行热动态平衡，用平衡机显然是无法平衡的。

(5) 转子要拆下来才能进行动平衡，停机时间长、平衡速度慢、经济损失大。

为了克服上述工艺平衡法的缺点，人们提出了整机现场动平衡法。

将组装完毕的旋转机械在现场安装状态下进行的平衡操作称为整体现场平衡。这种方法是机器作为动平衡机座，通过传感器测的转子有关部位的振动信息，进行数据处理，以确定在转子各平衡校正面上的不平衡及其方位，并通过去重或加重来消除不平衡量，从而达到高精度平衡的目的。

有于整机现场动平衡是直接接在整机上进行，不需要动平衡机，只需要一套价格低廉的测试系统，因而较为经济。此外，由于转子在实际工况条件下进行平衡，不需要再装配等工序，整机在工作状态下就可获得较高的平衡精度。

常用机械中包含着大量的作旋转运动的零部件，例如各种传动轴、主轴、电动机和汽轮机的转子等，统称为回转体。在理想的情况下回转体旋转时与不旋转时，对轴承产生的压力是一样的，这样的回转体是平衡的回转体。但工程中的各种回转体，由于材质不均匀或毛坯缺陷、加工及装配中产生的误差，甚至设计时就具有非对称的几何形状等多种因素，使得回转体在旋转时，其上每个微小质点产生的离心惯性力不能相互抵消，离心惯性力通过轴承作用到机械及其基础上，引起振动，产生了噪音，加速轴承磨损，缩短了机械寿命，严重时能造成破坏性事故。为此，必须对转子进行平衡，使其达到允许的平衡精度等级，或使因此产生的机械振动幅度降在允许的范围内。

现代，各类机器所使用的平衡方法较多，例如单面平衡(亦称静平衡[1])常使用平衡架，双面平衡(亦称动平衡)使用各类动平衡试验机。静平衡精度太低，平衡时间长；动平衡试验机虽能较好地对转子本身进行平衡，但是对于转子尺寸相差较大时，往往需要不同规格尺寸的动平衡机，而且试验时仍需将转子从机器上拆下来，这样明显是既不经济，也十分费工(如大修后的汽轮机转子)。特别是动平衡机无法消除由于装配或其它随动元件引发的系统振动。使转子在正常安装与运转条件下进行平衡通常称为“现场平衡”。现场平衡不但可以减少拆装转子的劳动量，不再需要动平衡机；同时由于试验的状态与实际工作状态二致，有利于提高测算不平衡量的精度，降低系统振动。国际标准ISOl940一1973(E)“刚体旋转体的平衡精度”中规定，要求平衡精度为G0.4的精密转子，必须使用现场平衡，否则平衡毫无意义。

现代的动平衡技术是在本世纪初随着蒸汽透平的出现而发展起来的。随着工业生产的飞速发展，旋转机械逐步向精密化、大型化、高速化方向发展，使机械振动问题越来越突出。机械的剧烈振动对机器本身及其周围环境都会带来一系列危害。虽然产生振动的原因多种多样，但普遍认为“不平衡力”是主要原因。据统计，有50%左右的机械振动是由不平衡力引起的。因此，有必要改变旋转机械运动部分的质量，减小不平衡力，即对转子进行平衡。

造成转子不平衡的因素很多，例如：转子材质的不均匀性，联轴器的不平衡、键槽不对称，转子加工误差，转子在运动过程中产生的腐蚀、磨损及热变形等。这些因素造成的不平衡量一般都是随机的，无法进行计算，需要通过重力试验（静平衡）和旋转试验（动平衡）来测定和校正，使它降低到允许的范围内。应用最广的平衡方法是工艺平衡法和整机现场动平衡法。作为整机现场动平衡技术的一个重要分支，在线动平衡技术也正处于蓬勃发展之中，很有前途。由于工艺平衡法是起步最早的一种经典动平衡方法。

整机现场动平衡技术是为了解决工艺平衡技术中存在的问题而提出的。

工艺平衡法的测试系统所受干扰小，平衡精度高，效率高，特别适于对生产过程中的旋转机械零件作单体平衡，目前在动平衡领域中发挥着相当重要的作用，汽轮机、航空发动机普遍采用这种平衡方法。但是，工艺平衡法仍存在以下问题：

(1)平衡时的转速和工作转速不一致，造成平衡精度下降。例如：有不少转子属于二阶临界转速的扰性转子，由于平衡机本身转速有限，这些转子若采用工艺平衡，则无法有效的防止转子在高速下发生变 形而造成的不平衡。

(2)平衡机（特别是高速立式平衡机）价格昂贵。

(3)在动平衡机上平衡好的转子，装机后其平衡精度难以保证。因为动平衡时的支承条件不同于转子在实际工作条件下的支承条件，且转子同平衡装置之间的配合也不同于转子与其自身转轴之间的配合条 件，即使出厂前已在动平衡机上达到高精度平衡的转子，经过运输、再装配等过程，平衡精度在使用前难免有所下降，当处于工作转速下运转时，仍可能产生不允许的振动。

(4)有些转子，由于受到尺寸和重量上的限制，很难甚至无法在平衡机上平衡。例如：对于大型发电机及透平一类的特大转子，由于没有相应的特大平衡装置，往往会造成无法平衡；对于大型的高温汽轮 机转子，一般易发生弹性热翘曲，停机后会自动消失，这类转子需进行热动态平衡，用平衡机显然是无法平衡的。

(5) 转子要拆下来才能进行动平衡，停机时间长、平衡速度慢、经济损失大。

为了克服上述工艺平衡法的缺点，人们提出了整机现场动平衡法。

将组装完毕的旋转机械在现场安装状态下进行的平衡操作称为整体现场平衡。这种方法是机器作为动平衡机座，通过传感器测的转子有关部位的振动信息，进行数据处理，以确定在转子各平衡校正面上的不平衡及其方位，并通过去重或加重来消除不平衡量，从而达到高精度平衡的目的。

有于整机现场动平衡是直接接在整机上进行，不需要动平衡机，只需要一套价格低廉的测试系统，因而较为经济。此外，由于转子在实际工况条件下进行平衡，不需要再装配等工序，整机在工作状态下就可获得较高的平衡精度。

传动轴各凸缘连接螺栓松动；长期缺油造成万向节十字轴及滚针磨损松旷或滚针破碎；传动轴花键齿与万向节滑动叉花键槽磨损松旷；变速器第二轴花键齿与凸缘花键槽磨损过度；中间轴承吊架固定螺栓松动。

传动轴的常见故障：

1、传动轴、万向节和花键松旷，故障现象：汽车起步时，车身发抖并能听到“咯啦、咯啦”的撞击声；当车速变换或高档低速行驶时，也有撞击声。

故障的判断与排除：车行驶中突然改变速度时，总有敲击声，多半是个别凸缘或万向节轴松旷。可以用手上下或圆周方向晃动传动轴来检查；放松手制动，用手晃动制动盘，如有松旷量，表明变速器第二轴花键轴与凸缘花键槽磨损松旷；起步行驶中，始终有明显响声且有振动，表明中间轴承支架固定螺栓松动严重；起步和变速时发响，高档低速行驶时更明显，多半是中间轴承松旷或花键轴与花键配合松旷；上述故障严重时应拆检修复。

2、传动轴不平衡发响：传动轴不平衡响声的征象是，汽车行驶中，能听到的一种周期性的响声，而且是速度越快响声越大。严重时会使车身发抖.手握方向盘有麻木的感觉。

产生故障的主要原因：

（1）传动轴弯曲、凹陷，造成运转时的不平衡，引起摆动而出现响声。

（2）传动轴安装不当，传动轴两端的万向节叉没装在同一平面内。或者原来的平衡片未装回原位，使平衡状态破坏，造成发响和振动。

（3）万向节接合盘连接螺栓松动。

（4）传动轴中间支架固定螺栓松动。

故障诊断与排除方法：将汽车后轮架起来，启动发动机，挂上高速档，察看传动轴摆振情况，若在转速下降时摆振最大，说明是传动不平衡引起的摆振和响声。否则是由松旷引起的响声。响声不严重可驶回后修理，严重时应立即停车修理。

3、汽车传动轴震摆原因：

（1）传动轴因受力而弯曲变形，失去平衡。

（2）万向节叉偏心，使传动轴运转不平衡。

（3）万向节磨损，变速器第二轴花键齿与传动轴套管叉内花键严重磨损及第二轴滚球轴承严重磨损。

（4）传动轴管弯曲或凹陷，平衡片脱落。

（5）传动轴与后桥连接松动。

（图/文/摄： 选车小哥） @2019