FMEA( Failure Mode Effects Analysis) 即故障模式影响分析, 作为一种可靠性分析方法, 目的是在设计初期对产品设计进行评价, 对系统单元潜在的故障模式及影响进行分析, 以便作出设计评审与修改,预防产品在试验及使用时失效。
该方法起初应用于航空、航天、舰船、兵器等军用系统的研制中, 并逐渐渗透到机械、汽车、电子设备等领域, 为保证产品的可靠性发挥了重要作用。如今, FMEA已获得了广泛的应用与认可。在汽车领域内, QS9000标准及ISO/TS16949质量管理体系的技术规范中明确提出: 在整车及其零配件的研制过程中必须进行FMEA分析工作。
双前桥系统是最近几年才开始在载重汽车上采用的, 它与传统的单前桥在结构上有所不同, 除具有独特的双摇臂拉杆机构外, 二桥还装有转向助力缸。
本文探讨的某型号载重汽车属新产品, 由于其结构上的复杂性和特殊性, 因此, 十分有必要对其进行FMEA分析, 明确该双前桥系统潜在的失效模式及影响, 以便在设计和生产过程中, 采取相应措施, 最大程度地降低故障发生概率, 使新产品尽快投放市场。
一、双前桥系统FMEA
（一）双前桥系统功能逻辑结构划分
限于篇幅, 这里仅列出双前桥系统主要的功能逻辑结构, 如下:
1．承载功能: 第一、二前轴—转向节—主销—止推轴承—轮毂内外轴承—轮毂—车轮;
2．转向功能: 动力转向器—转向垂臂—转向直拉杆—前过渡摇臂—第一桥转向直拉杆—转向节臂—转向节—主销—止推轴承—第一桥梯形臂—第一桥转向横拉杆球头—第一桥转向横拉杆;第二桥转向助力缸—后过渡摇臂—第二桥转向直拉杆—转向节臂—转向节—主销—止推轴承—第二桥梯形臂—第二桥转向横拉杆球头—第二桥转向横拉杆;
3．传递力及力矩功能: 方向盘—转向柱管—万向节—动力转向器—转向摇臂—直拉杆—前过渡摇臂—第一桥转向直拉杆—第一桥转向节臂—第一桥梯形臂—第一桥转向横拉杆;前过渡摇臂—摇臂拉杆总成—后过渡摇臂—第二桥转向直拉杆—第二桥转向节臂—第二桥梯形臂—第二桥转向横拉杆;
4．助力功能: 动力转向器—转向动力缸—二桥助力缸。
（二）双前桥系统FMEA的任务
根据FMEA的基本原理、方法及要求, 双前桥FMEA的任务是:
1．列出双前桥系统所有零部件的全部故障模式和产生原因, 明确重要的失效模式;
2．根据系统可靠性的逻辑关系, 用归纳推理方法分析双前桥各种故障模式对其各功能级别造成的影响和后果;
3．判定各种故障模式对双前桥各功能级别造成的失效效应的严重等级;( 4) 提供发生故障以后的建议及补偿措施。
（三）双前桥系统故障及严酷度分类等级
为了研究问题的方便性, 按照QC/T 34-92标准及GJB 1391-92标准, 对该双前桥系统故障模式分类和严酷度类别进行定义如下:
1．致命故障—— 即危及人身安全, 引起主要总成报废, 造成重大经济损失, 对周围环境造成严重危害的故障, 其严酷度类别为Ⅰ级, 如转向节、主销、横拉杆、直拉杆等的断裂;
2．严重故障—— 即影响行车安全, 引起主要零部件、总成严重损坏, 不能用易损备件和随车工具在30 min内排除的故障, 其严酷度类别为Ⅱ级, 如转向直拉杆、横拉杆裂纹及弯扭变形, 主销裂纹, 摇臂拉杆总成失效等;
3．一般故障—— 即不影响行车安全, 非主要零部件故障, 可用备件和随车工具在30 min内排除的故障, 其严酷度类别为Ⅲ级, 如主销调整垫片断裂,锁紧螺母松动, 动力转向器漏油, 转向联结总成的接头防尘罩开裂及润脂嘴脱落等;
4．轻微故障—— 即对汽车正常运行基本没有影响, 不需更换零件, 可用随车工具在5 min之内排除的故障, 其严酷度类别为Ⅳ级, 如润滑脂嘴堵塞,球头销防尘套微小裂纹, 开口销脱落等。
