林艳丽 王中平

（江铃汽车股份有限公司产品开发技术中心 江西南昌 330052）

汽车链条式备胎升降器常见故障分析

林艳丽 王中平

（江铃汽车股份有限公司产品开发技术中心 江西南昌 330052）

备胎升降器作为汽车关键配件之一，主要作用是能装载一辆车的所有车轮及备胎车轮总成，并且能举升、固定、下降一辆车的充气或没有充气的、带或者不带轮胎的备胎总成和行驶车轮总成。本文以汽车链条式备胎升降器为研究对象，笔者结合参加过的实际项目经验以及质量改进经验，对链条式备胎升降器常见故障进行分析。

链条；备胎升降器；故障

1 链条式备胎升降器结构概述

链条式备胎升降器是通过凸轮轴的转动带动内滑轮、外滑轮转动，外滑轮通过链条带动轮胎架升降，以取出和装固轮胎；其结构主要包括链条、外罩壳、备胎固定板、外滑轮、开口销、销轴、紧固件、外滑轮固定板、内滑轮、凸轮轴、凸轮等，车辆正常行驶时，链条式备胎升降器应能平稳的拖住备胎，并且在拆卸和安装备胎时链条应保持顺滑状态下降和上升；

2 链条式备胎升降器常见故障分析

2.1 链条式备胎升降器卡滞

在拆卸和安装备胎时备胎不能顺利下降或上升，即卡滞现象。

2.1.1 链条和外罩壳十字孔错位

链条是腰型链环经过环环相扣而成，经过外罩壳的十字孔受向上或者向下的拉力进出外罩壳。如果在初次安装链条式备胎升降器以及备胎时链条和外罩壳的十字孔没有捋顺，即链条与外罩壳十字孔错位，那么就会导致用户在拆卸备胎时发生卡滞现象。

防止因链条和外罩壳的十字孔错位而导致链条式备胎升降器卡滞的方法就是在初次安装链条式备胎升降器和备胎时捋顺链条与外罩壳的十字孔，捋顺的方法可以采用降、升备胎的方法，即初次打紧备胎后放松备胎、再打紧备胎，这样的重复操作就是一个捋顺的过程。

2.1.2 链条和外滑轮错位、链条和内滑轮错位

链条在外罩壳里面绕转内滑轮，同时从外罩壳的十字孔出来绕转外滑轮，如果链条和外滑轮或者内滑轮发生了错位，也是会导致用户在拆卸备胎时发生卡滞现象。

防止因链条和内滑轮、外滑轮错位而导致链条式备胎升降器卡滞的方法与上述链条和外罩壳十字孔错位的方法是一致的。

2.1.3 外罩壳的强度不足

（1）链条式备胎升降器是靠凸轮和外罩壳内壁摩擦力来保持内滑轮和外滑轮的转动使链条上升、下降，以达到备胎上升、下降的目的。如果外罩壳壁强度不足，凸轮与外罩壳内壁的接触点可能会发生凹陷，从外表面看是外罩壳鼓包，这时凸轮就陷进外罩壳内壁而不能自由转动，即发生了链条式备胎升降器卡滞。

（2）链条是通过备胎升降轴的驱动经过外罩壳的十字孔进、出外罩壳带动内、外滑轮转动，从而使备胎上升和下降。如果外罩壳的十字孔强度不足，链条的进、出破坏了外罩壳的十字孔，那么这时链条不能顺利进、出，即发生了链条式备胎升降器卡滞。

上述这两种由于外罩壳强度足部导致的链条式备胎升降器卡滞的失效模式，改进方法就是需要综合分析外罩壳的强度，包括使用材料及其钢板厚度。笔者参加过的一个项目，外罩壳材料是Q235，产品在使用一段里程后，易出现外罩壳壁凹陷、十字孔变形等问题，后经过CAE分析、强度试验、耐久试验以及市场用户跟踪调查分析，外罩壳材料改用SAPH440有效解决了外罩壳强度不足的问题。

2.2 链条式备胎升降器断裂

2.2.1 链条强度不足

如果链条的强度和所匹配的轮胎重量不合适，在车辆行驶过程中承受轮胎重量的链环不断受到冲击，那么比较容易出现链条断裂、备胎掉落的情况。

链条的强度主要是由链环的直径、链环的材料来保证的，笔者参加过的一个项目中，链条的材料是20Cr，链环直径是φ4.3，轮胎的重量是27kg，链条所能承受的最小拉力是20kN，经过CAE分析和强度试验以及整车耐久试验验证，这种匹配可有效防止正常使用过程中链条断裂的情况发生。

2.2.2 链条与外滑轮摩擦

备胎打紧后静止状态链条和外滑轮没有相互作用力，车辆行驶在一定的路面时，由于路面的激励会使得链条与外滑轮存在一定的相互作用力，这种相互作用力也可以认为是链条与外滑轮的摩擦力，如果外滑轮和链条的材质耐磨性差的话，会大大缩短整个链条式备胎升降器的生命周期，这种情况在产品的开发以及验证阶段就需要充分考虑外滑轮以及链条的耐磨性。

2.3 链条式备胎升降器噪音

2.3.1 机械噪音

如果备胎升降器出现机械噪音，一般考虑是由于车辆在动态行驶时发生了机械干涉。

链条式备胎升降器系统的静态间隙需考虑轮胎的最大漏气量、轮胎最大压缩量、最大轮胎尺寸和车架公差累积等因素。备胎升降器以及备胎安装后需要满足整车的离地间隙、接近角和离去角，备胎与周边有可能具有破坏性的零部件之间的静态间隙至少40mm，与非破坏性零部件至少19mm，备胎在升降过程中，与周边零部件至少保持25mm的间隙。备胎胎壁与车架/身至少要有3个接触位置，每个接触面积至少625m2，边长至少10mm。这些都是为了更好的保证车辆在任何路面行驶都不会出现机械干涉而导致机械噪音。

2.3.2 NVH

目前市场上的链条式备胎升降器的备胎固定板与车轮的铝轮或者钢圈大多数是刚性连接，这种刚性连接在一定工况下会出现NVH相关的噪音甚至是振动，笔者参加的一个项目中通过在备胎固定板上硫化橡胶层，以避免备胎固定板与铝轮或者钢圈的刚性连接，结果表明，这种方法有效解决了NVH方面的噪音和振动。

3 结束语

链条式备胎升降器是比较传统的结构形式，也是目前市场上广泛采用的主要形式之一，结构简单，使用方便，成本较低。随着我国经济的发展，人们对于汽车的需求日益强烈，汽车领域也得到了全面的生产和壮大，在这个过程中，人们对于汽θ车的各方面的要求也是越来越高，本文为链条式备胎升降器常见故障的解析希望能为同行提供一定的方法和思路。

[1]吴兆亮，邢志斌.某轻型卡车备胎支架设计[J].汽车实用技术，2015（8）.

[2]张平，马荣健，单光学，李晶.Solidworks软件在备胎架设计中的应用[J].专用汽车，2007（2）.

U472.4

A

1004-7344（2016）03-0224-01

2016-1-2

林艳丽（1982-），女，河南开封人，底盘工程师，2007年毕业于河南科技大学，研究方向为汽车底盘系统开发及质量改进。