武理工高等机构学教学案例10后桥总成装配工艺分析案例

后桥总成主要零部件装配工艺分析案例8/22/20262026/8/22目录1汽车后桥总成简介2主减速器装配工艺分析3后桥总成装配工艺分析8/22/20262026/8/22后桥总成简介8/22/202612026/8/228/22/2026主被齿轮差速器壳主减速器壳后桥桥壳主减速器图1-1

后桥总成装配图半轴

1.1后桥总成简介由图1-1可知，后桥总成主要由主减速器、差速器、后桥桥壳以及左右半轴等部分组成。2026/8/221.2主减速器简介8/22/2026主动齿轮轴减速器壳总成差速器总成从动锥齿轮轴承座8/22/2026

1.3装配工艺分析目的了解整个后桥从加工生产到总装过程中的所有工艺过程，找出可能影响后桥振动和噪声的关键控制参数和关键工艺，为后期的理论仿真分析和装车测试提供依据。根据仿真分析及装车测试结果明确影响后桥振动和噪声的主要控制参数、后桥生产过程控制的关键工序、锁定关键控制点位置，通过对关键点的控制使后桥总成品质一致性得到提高。本案例主要对主减速器装配工艺以及后桥总成装配工艺进行相应的工序分析，找出其中的关键点以及需要特别注意的地方。8/22/2026主减速器装配工艺分析22026/8/228/22/2026主减装配工艺流程图一、主减速器装配工艺流程8/22/2026装配主要指标：汽车后桥主减装配过程中，涉及到装配质量的内容很多，我们必须保证主要质量控制点，即主减装配质量的主要指标。目前厂内主减装配中的主要质量指标及其控制设备如表6-1所示。过程编号主要指标技术要求设备、工具70行星齿轮、半轴齿轮间隙间隙测量仪90被动齿轮螺栓拧紧力矩四轴拧紧机120305、306轴承外圈压装力液压机130主动齿轮垫片厚度按测量值选择主齿选垫机140305、306轴承内圈压装力液压机150主齿锁紧螺母力矩拧紧机主减启动力矩拧紧机160连接法兰径跳连接法兰径跳≤0.15mm≤0.15mm百分表表6-1

主减装配质量主要指标8/22/2026过程编号主要指标技术要求设备、工具170208轴承内环压装液压机180轴承盖螺栓预紧扭力风枪190轴承盖螺栓上紧扭力定扭力扳手200总成回转力矩减速器总成间隙检测机主被齿齿侧间隙减速器总成间隙检测机齿面接触斑点员工目视210锁扣螺栓上紧扭力扭力扳手220噪声振动检测正转≤10m/s2反转≤12m/s2主减在线检测系统表6-1

主减装配质量主要指标8/22/2026二、关键过程分析（一）、差速器游隙调整1、对后桥噪声的影响装配中通过调整垫片的厚度来调整齿轮副之间的接触间隙。齿轮副啮合间隙过大及过小对机构噪声的影响都很大。啮合间隙过小时，易造成行星齿轮与半轴齿轮产生卡滞（严重的造成差速器卡死），汽车转弯时不易实现差速功能，传动不灵活，增大差速传动系的阻力及车轮转动时与地面的摩擦力，造成传动不平稳从而使机构产生卡滞声及冲击声甚至失效。配合间隙过大时，行星齿轮与半轴齿轮间相对位置变化大，造成行星齿轮与半轴齿轮在差壳内频繁地作相对大位移运动，惯性冲击大，从而造成机构整体噪声大。8/22/2026

图6-2

差速器间隙测量仪图6-3

间隙测量仪界面8/22/20263、说明

①当差壳加工质量不稳定时，会使得行星半轴齿轮装配时经常出现不合格品，需要重新选择垫片进行调整。通过现场调研，发现每班需要返工的差速器总成数量较多，个别差速器总成还会返工多次，这样不仅对生产节拍造成一定影响，频繁的拆装还会对齿轮齿面及装配面的质量造成影响。

②行星齿轮、半轴齿轮制造精度等级不高，检测时由于只检测一个点，不同位置的测量值不同，有时相差较大，表示齿轮啮合时不均匀性较大，对差速器总成质量影响较大。8/22/2026（二）、空载转动力矩的控制1、对后桥噪声的影响空载转动力矩是主减速器装配过程中需要严格控制的一个关键参数，主要为上、下圆锥滚子轴承的摩擦转动力矩之和。若过小，说明圆锥滚子轴承的支撑刚度不足，严重情况下会使主动锥齿轮发生轴向与径向窜动，造成主被动锥齿轮不能再正常位置啮合而发生严重的齿面磨损，并伴随着噪声与振动。转矩若是过大，说明预紧载荷偏大，会使圆锥滚子轴承超负荷工作，磨损加剧，温度急剧升高，轴承寿命缩短，出现噪声异常等情况，严重时还会造成轴承烧死乃至后桥抱死的现象。8/22/2026

图6-4

选垫机测量垫片图6-5

选垫机界面8/22/2026

图6-6

测量启动力矩图6-7

启动力矩测量界面8/22/20263、说明

①轴承上线前建议进行振动与噪音检测。②主减速器的实际装配过程中，齿轮轴与轴承内圈为过盈配合安装，会存在径向方向的变形。③在装配过程中，部分主减的主齿锁紧螺母力矩已达到上限，但空载启动力矩还不合格。此时，员工会取下主齿合件，重新选择垫片并进行装配。8/22/2026（三）、总成启动力矩的控制1、对后桥噪声的影响总成综合预紧力是指在前述主齿预紧力的基础上，装入差速器总成后，主动齿轮克服差速器轴承预紧力驱动从动齿轮及差速器总成所需要的初始力矩。这个力矩的大小对后桥整体噪声有相当大的影响。差速器轴承预紧力若过大，也会造成轴承超负荷工作，磨损加剧，温度急剧升高，轴承寿命缩短，使机构出现噪声等异常情况；预紧力若过小，会造成受载时短期磨合后轴承配合间隙加大，从而严重影响主从动锥齿轮副间应有的啮合间隙，造成齿轮副运转产生冲击、磨损加剧，齿轮不能正常工作，由此产生严重的噪声及异响。8/22/2026

8/22/2026最后给轴承盖螺栓上扭力，用减速器总成间隙检测机检测（其测量图如图6-8、图6-9所示），若测量值不在要求范围内，则继续调整左右调整螺母，重新检测，直到合格为止。图6-8

齿侧间隙检测图图6-9

间隙测量仪界面8/22/20263、说明

①差速器轴承预紧力未控制，仅仅靠操作人员凭经验调整，预紧程度波动较大。②轴承盖螺栓预紧力设定范围为45~55𝑁∙𝑚，目前装配时采用的预紧力为50𝑁∙𝑚。该范围是根据经验确定，无法确定该值对主减噪声的具体影响。8/22/2026（四）、接触区印痕的判别、检测1、对后桥噪声的影响良好的接触区是控制齿轮副噪声的关键因素之一。在实际生产控制中锥齿轮的几何参数及加工参数的设计除了通过专用的齿轮检测设备进行检查反馈调整外，也要根据调整的接触区印痕来反馈微调，从而得到更好的接触区，得到更小的噪声和更高的寿命。一般对微型汽车常用的小模数齿轮，接触印痕要在齿轮凹、凸面的区域上是齿高、齿长方向上均达到40%~60%，要求工作面的接触位置在齿长方向上位于齿的中部约偏向小端，并距齿小端（2~7）mm范围内，而接触斑点距大端应比距小端的距离大，非工作面应控制在齿的中部。8/22/20262、实际生产中的控制

在从动轮上选择0°及180°位置4~6个轮齿两侧均匀涂上红丹粉（如图6-10、图6-11所示），减速器总成间隙检测机会带动主被齿进行正转和反转，检查凸凹两面接触印痕是否满足技术要求，即沿齿高方向为55%~75%，沿齿长方向为50%~70%，若不满足，则重新跟换调整垫片后装配直至合格。图6-10

齿轮两处位置涂红丹粉图6-11齿轮凹面和凸面啮合区8/22/2026

8/22/2026（五）、其它

8/22/2026后桥总成装配工艺分析38/22/2026一、后桥总成装配工艺流程图3-1

后桥总成装配工艺流程图8/22/2026二、后桥装配关键工艺及其技术要求工序名称技术要求对后桥品质的影响控制方法拆桥壳包装、装配支撑环桥壳内部无锈蚀、铁屑有锈蚀或铁屑可能会引起后桥异响用清洗液清洗，并目视检测装配8颗特种螺栓进桥壳桥壳内无螺栓掉入引起后桥异响，或齿轮被打坏目视检测压8颗特种螺栓及半轴油封油封不能漏装或装反漏油造成轴承过早磨损，引起后桥振动噪声目视检测装配M8-8螺母后桥传动总成寿命降低装配左、右半轴总成及制动器总成装配时应保证制动器中汽缸轴线与半轴轴线基本对齐可能会引起轴承异响装配时使用专用夹具表3-1

后桥装配关键工艺及控制8/22/2026工序名称技术要求对后桥品质的影响控制方法固定左、右后制动器底板预紧螺栓，制动器内不能有任何杂物可能会引起后桥异响，螺栓松动上扭力，装配左、右后制动轮毂后桥制动失效装配油管左、右边接头，固定油管油管漏油固定油管，油管试漏接口漏气未能检出制动失效涂肥皂水，目视检测后桥总成试漏后桥漏气未能检出试漏专用设备表3-1

后桥装配关键工艺及控制8/22/2026三、后桥装配工艺过程分析（一）、压8颗特种螺栓及半轴油封

8/22/20263、说明目前压装油封时后桥与压头的同轴度基本由工装来保证，在生产中多由工人通过手动感知夹具及导轨的变形来保证的，故需定期校正夹具及工装本身的精度。压装距离的控制则是由操作人员根据压床两端的标识通过调整左右两端压头中心距来实现的，而根据现场调研发现，标记线由人工通过记号笔标定，本身精度存在问题，且滑块与标记线的对齐也存在一定的误差，并不能保证压装距离的准确。8/22/2026（二）、装配左、右半轴总成及制动器总成1、产生的影响装配左、右半轴总成的过程中由于半轴较长，为防止半轴擦伤油封或碰伤轴承，需借助U型导向器，让半轴通过导向器推入桥壳中。2、装配时的控制半轴杆部外圆与U型导向器内圆弧表面贴合推入，半轴推进器的轴线与半轴轴线基本对齐，防止半轴擦伤油封或碰上轴承。3、说明装配时，半轴放入U型导向器并保证两者表面的贴合，推入半轴时要考虑半轴推进器的轴线与半轴轴线的对齐。8/22/2026（三）、后桥总成试漏1、产生的影响后桥总成试漏的过程中，通气加压后，若出现漏气时，由现场操作人员凭经验判断可能的漏气处，并用毛刷蘸取少量的试漏液刷到各可能漏气的地方，若出现多出漏气，则可能出现一次性找不出漏气点及在所加压力下出现微漏找不出漏气点的情况，此时操作人员不得不多次重复试漏这一工序或加大试漏压力。8/22/20