奇袭!避免可预防的套管问题的关键

衬套在自动变速箱中始终发挥着重要作用。我们都看到了涂抹衬套的后果，我们已经取代了损坏的衬套和乘坐它们的组件，并在重建期间更换预防性套管是常见的。通常，作为技术人员，我们通常不会思考衬套，直到我们遇到一个被烹饪的人。关于衬套的重要因素，我们大多数人在衬套选择和安装期间不考虑;考虑到这些因素是确保所有构建中的长期无故障套管性能的基础。

曾经想过为什么一些传播似乎有衬套比其他人疲惫不堪？由于衬套失败了卷土重来？是什么导致衬套失败了？当然，一些问题是由润滑油供应或未对准的部分减少引起的，但存在衬套失效的其他可预防原因，以及我们如何最小化被扣除或纺纱衬套或衬套相关的失败燃烧的机会。在我们的情况下保修期？With a bit of insight into bushing purpose, design and most-favorable operating characteristics, it is possible to lengthen bushing life, improve fuel economy and keep the gear train properly aligned so that other (seemingly) non-related components don’t wear out prematurely and result in a comeback.

强者生存

为了成功地工作和长寿，自动变速器衬套的设计需要在以下通用参数范围内:

• 必须支持由齿轮和旋转部件产生的大的力-负载高达1400 psi
• 必须处理高达9500转/分(最高行星速度)的速度
• 必须忍受在低润滑油/无润滑油情况下的临时操作
• 必须尽量减少由于摩擦和“关闭”条件造成的阻力/热/功率损失，例如由于制造异常导致的组件不对中
• 必须为支撑轴提供最佳间隙，以便在衬套和轴期刊之间实现适当的流体膜厚度
• 必须能够密封电路（必填）
• 必须抵制腐蚀

考虑到这些限制条件，设计工程师有大量的项目来考虑他们的努力，以生产一种衬套，可以经得起严酷的条件。

衬套设计:工程师的困境

在设计过程中，衬套材料的选择是工程师必须首先考虑的问题。材料的选择是基于最理想地适合预期应用的特性。然而，所有的物质选择都是妥协;每种材料都有不同的属性，一种材料可能比另一种材料更适合于特定的应用程序。在自动变速器中，必须考虑下列材料属性:

• 抗疲劳强度-材料承载能力越大，抗疲劳能力越强。
• 得分和癫痫发作- 材料抵抗探测和焊接到配合组分的能力，特别是在低或无油状下。
• 顺应-材料补偿组件偏差和偏转的能力。
• 嵌入性-材料吸收和隔离ATF中悬浮的外来颗粒的能力。
• 耐腐蚀性能-在ATF中随时间发展的抗腐蚀性介质的能力。

任何工程师都希望在所有这些领域的高度高度率的材料，这是不可能的;必须进行权衡。有四种一般材料类别可供选择，每个类别都有许多可能的基础材料组合：

• 铅/锡基巴巴特——相对较软;抗疲劳性能差，随温度升高而恶化。良好的整合性、嵌入性和耐抓取性。良好的耐蚀性。
• 铜/铅(青铜)- 高疲劳性;略低于较低的符合性，可造型和癫痫发作量比Babbitt。公平的耐腐蚀性。
• 锡、铝/铝/硅、铝/铅——High-fatigue阻力;混合评分与抗癫痫性;相容性和嵌入性明显低于巴氏合金和青铜合金。优秀的耐蚀性。
• 鉴别青铜(聚四氟乙烯)- 良好的疲劳性;出色得分和癫痫发作;一致性非常好，可抵御性低于青铜。优秀的耐蚀性。低油条件的大公差窗口。

无论哪种材料选择，大多数套管都将设计有钢背衬，以便在壳体孔中最佳地保持。钢板还增加了疲劳性能和易于安装。如果没有结合钢板，则不仅可以保持耐受，套管通常可以在安装力下扭曲，并且可能导致配合轴的配合问题。目前最常用的材料是钢板背铜，铝和PTFE。

重要的材料说明

铝衬套在承重表面有一层薄薄的锡、硅或铅涂层。虽然该表面具有优异的抗划痕和防粘滞性能，但在低油或无油的情况下，该层很容易在瞬间损坏，这在变速箱中很常见。当这种情况发生时，铝材料暴露在骑轴通过非常迅速地抓住失败。因此，铝衬套不是一个好主意的地区，润滑不是立即和持续可用。

第二项注意事项涉及PTFE-涂层对聚四氟乙烯-浸渍衬套：制造方法使得良好的衬套和一个可能失败的灾难性之间的差异。对于这些衬套有效，必须将PTFE层烧结（浸渍）进入青铜中间层，具有钢板。烧结在青铜的整个结构上完全扩散了PTFE分子，在原子水平上锁定它们。如果PTFE层未烧结 - 即，采用粘合剂或热喷涂以将PTFE连接到衬套上 - PTFE层通常在操作期间从背衬中分离或去粘合，允许癫痫发作。PTFE基金会类似于我们的下巴 - 没有良好的根，我们会失去大量的牙齿。

轴直径，壁厚和倒角

当然，轴直径是轴套设计的关键输入。支承轴、壁和长度之间的比例关系总是可取的。因此，如果壁厚没有得到严格控制，可能会导致衬套内径与轴不能很好地匹配，从而导致组件不对中和可能出现的润滑问题。壁厚对于套管在外壳中的保持也很重要。

为了便于安装，需要指定角度的OD和ID倒角。它们将衬套引导到孔中，轴进入套管。如果任何这些因素都被错误地指定或不考虑，则将产生较低的衬套。

这是时髦的东西，还是什么?

开槽或不开槽是一个重要的设计考虑。衬套内径中的沟槽并不总是被使用，但它们在许多应用中被用来改善润滑(图1)。

图1 -带槽的衬套

槽的设计可能非常复杂，但基本上取决于润滑剂的类型、来源和质量以及操作条件和衬套尺寸。沟槽也经常被用作泵送机构，旋转轴通过轴套沟槽泵油来润滑轴套和/或轴套以外的部件。

在许多应用中，不活动时段允许大部分ATF从衬套中消失。在这些情况下，球凹口可以被卷入衬套表面，其充当小型油藏。这些水库在启动期间将润滑可用于衬套，直到正常润滑恢复（图2）．

图2 -带压痕的衬套

衬套和配套轴光洁度

衬套和/或配合轴上的过度粗糙是衬套磨损和最终故障的主要原因。工程师可以控制衬套的表面光洁度，但它将与另一个问题一起使用的轴。为了获得最佳结果，衬套的负载表面应小于25微英寸的RMS，而轴期刊应为8-12 rms。由于负载能力与轴表面光洁度直接相关，因此在防止衬套的过早磨损的同时，将施加疲劳阻力。

轴轴颈可以具有可接受的表面，但由于杂志表面的过量“波纹”，仍然磨损衬套。该波纹也称为研磨颤振，并且在制造研磨过程中发生。图3.显示了4L80-E主轴轴颈导致轴套快速重复磨损的测量微迹;快速准备这个轴通过最大限度地减少颤振脊恢复正常运作。

图3.

虽然轴套的设计比这里列出的基本信息要复杂得多，但我们现在已经大致了解了生产高质量轴套所涉及的主要考虑因素。然而，无论衬套的设计和制造有多好，它都不能成功运行，除非它将生活在有利的环境条件。火炬现在传给套管安装人员。

逃离杀戮区

以下建议将大大降低您在保修期内遭遇意外灌木丛袭击的机会:

• 要认识到磨损(或质量差)的衬套是导致电路泄漏、部件不对中、离合器故障、部件损坏、摩擦损失等问题的原因。
• 确保润滑回路正常工作。对适当的控制阀进行真空测试，必要时更换为超大的控制阀。确保润滑油通道畅通。
• 选择替换衬套时，选择具有良好公差规格的声誉的制造商，因为轴向衬套间隙是润滑膜厚度和部件对准的关键。这对于使用套管来密封电路的部分来尤其重要。衬套密封电路的一个例子是ZF6HP单元中的“E”离合器的实例;我们大多数人现在都熟悉驾驶性问题和4F85比率监控代码这些单位当后定子衬套磨损时抛出。因为OE衬套在这些ZF应用中利用了较好的材料，所以这会发生这种情况。
• 在大多数情况下，忘记不支持钢铁的衬套。安装过程中较低的疲劳电阻，降低，保持性能和变形的可能性使得非钢背衬套对于许多应用来说是过度危险的。
• 将衬套安装到铝制外壳孔中时，在安装前夹持衬套倒角的前缘。这将防止粘附铝孔。
• 如果您使用打桩机和锤子来安装衬套，建议改变做法。我们都这样做过——并且多次逃脱了——但事实是，精密轴套在驱动时可能会变形，导致配合和性能问题。来自驱动的冲击载荷往往会使衬套变形(有些比其他的更严重)。相反，总是使用一个乔木压力机，保护和保存套管ID和倒角的完整性。购买或制作专用的衬套安装器，与轴压机一起使用;如果它们被划伤了，就把它们换掉。在压紧衬套之前轻轻涂上润滑油。
• 对于处理高负荷的衬套，在安装后使用衬套固定器或小心地将其固定，以防止可能的旋转。
• 在安装之前准备好轴颈和外壳孔。为了保持最佳状态，外壳孔可以完成60-125微英寸均分。轴颈的最佳光洁度为8-12 RMS。你可以用合适的砂布用手轻松地完成;60沙砾将很好地工作在住房，400沙砾将把你的权利在死螺母轴颈(图4)．

图4.

丸大小	rms（微英寸）
36.	160.
60(住房用途)	98
120.	58.
180.	34.
240.	17.
320	14.
400(轴上使用)	10.

• 我们并没有试图去除材料，所以保持轻触，只是亲吻表面，以获得最好的效果。对于转轴，将砂布绕转轴前后旋转（图5）。

图5 - 带砂布的准备轴日志

• 别忘了清理所有润滑洞和段落。图6.显示一个预制和一个非预洗轴。您希望在您的构建中安装哪一个？

图6 -预制轴与未预制轴

• 总是使用制造商推荐的油，衬套是专门为运行而设计的。必须使用正确的油来保持套管和轴之间所需的油厚度，并在轴旋转时保护轴。
• 泥土是灌木最大的敌人。在使用过程中要坚持保持设备清洁。
• 确保所有底盘场都完整并清洁，电压下降不稳产。如果由于设计路径中的电阻过多，电压无法接地，它将找到另一种方式来实现此处的衬套。

另一个劫

衬套只是在任何重建期间竞争我们注意的许多东西之一;当我们试图追踪完全无关的问题的原因时，可以很容易地忽略他们的重要性。但它会始终记住他们在每一个都玩的重要角色传输不管是什么原因，你都会遇到它。为您的应用选择最高质量的衬套，花时间准备配套的轴/壳体镗孔，并使用首选的安装方法，这些都是防止衬套过早磨损和衬套相关回退的基本步骤。

Brian Wing是Driveline和传输组件的Sonnax产品开发经理。体育投注在线他是Sonnax的成员TASC力(Technical Automotive Specialties Committee)，一群公认的行业技术专家、变速器改装师和Sonnax技术人员。