21世紀(jì)，電動汽車已成為汽車能源動力轉(zhuǎn)型的必然選擇。齒輪箱裝置是電動汽車的關(guān)鍵傳動部件，其工作性能的好壞將直接影響到整車的動力傳遞和運行品質(zhì)。因此，一旦齒輪箱裝置在運行中出現(xiàn)故障或者損壞，將嚴(yán)重影響電動汽車的安全運行，甚至對乘客造成生命危險。

本文在對電動汽車齒輪箱開展FMEA分析， 得到了系統(tǒng)的主要故障模式、故障原因和影響，并根據(jù)分析結(jié)果提出了一系列補償與改進(jìn)措施，以提高電動汽車齒輪箱的可靠性水平。

一、齒輪箱裝置描述

齒輪箱裝置采用兩級同軸、水平布置的結(jié)構(gòu)型式，通過法蘭盤與電機(jī)連接固定，頂部設(shè)計輔助支撐桿，電機(jī)軸與輸入齒輪軸通過花鍵連接，輸出法蘭與傳動萬向軸連接，起到減速增矩作用，是電動汽車傳動系統(tǒng)的關(guān)鍵部件。

二、FMEA分析方法

1、明確分析對象

明確分析對象和收集盡可能多的與系統(tǒng)風(fēng)險相關(guān)的（包括設(shè)計、運行等）信息是做好FMEA 的基礎(chǔ)。

2、功能分析

采用邊界圖的方法輔助功能分析，邊界圖主要用于描述分析的邊界范圍和接口，說明各組件、零部件之間的關(guān)系。

3、故障模式和故障原因分析

針對每個分析單元，根據(jù)功能分析的結(jié)果，通過分析確定其故障模式，分析產(chǎn)生故障模式的故障原因。故障模式是故障的表現(xiàn)形式是零部件、子系統(tǒng)或系統(tǒng)可能發(fā)生的潛在故障而不能達(dá)到或交付項目/功能列中描述的期望的功能。

在進(jìn)行故障模式和原因分析時，采用P圖的方法輔助分析。P圖用于確定和描述干擾因子和錯誤狀態(tài)，典型的P圖如圖2所示。其中輸入信號是指分析對象運行所需的基本條件，理想功能是指分析對象需要完成的功能，錯誤狀態(tài)是指與預(yù)期功能的偏差或非預(yù)期的分析對象的輸出，控制因子是設(shè)計過程中所有因素的集合，其目的是減少錯誤狀態(tài)的發(fā)生，干擾因子是能夠?qū)е路治鰧ο蠊δ苁У姆穷A(yù)期的因素，如接口關(guān)系和相互作用等。P圖中的干擾因子共來源于5個方面：個體差異、隨時間變化、用戶使用、外部環(huán)境、系統(tǒng)接口，應(yīng)用P圖分析可以全方面的識別產(chǎn)品的故障原因，減少遺漏。

4、故障影響分析

故障影響指每一種故障模式對系統(tǒng)使用、功能所導(dǎo)致的后果。故障影響包括安全、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)等多方面。

5、風(fēng)險評價

產(chǎn)品的故障模式的風(fēng)險順序數(shù)（Risk Priority Number，RPN）由故障模式的嚴(yán)重度（Severity，S）、發(fā)生度（Occurrence，O）和探測度（Detection，D）的乘積計算得出，即：

RPN=S×O×D

RPN是對潛在故障模式風(fēng)險等級的評價，它反映了對故障模式發(fā)生的可能性及其后果嚴(yán)重性的綜合度量。RPN值越大，即該故障模式的危害性越大。

嚴(yán)重度（（S）：是潛在故障模式對顧客的影響后果的嚴(yán)重程度的評價指標(biāo)。通常需要對每種故障模式的潛在影響進(jìn)行評價并賦予分值（1～10分），分值愈高則影響愈嚴(yán)重；

發(fā)生度（O）：是指具體的故障起因/機(jī)理發(fā)生的頻率，用1～10分來評估可能性的大小，分值愈高則出現(xiàn)的機(jī)會愈大。

探測度（D）：是指在零部件、子系統(tǒng)或系統(tǒng)投產(chǎn)之前，用現(xiàn)行設(shè)計控制方法來探測潛在失效原因/機(jī)理（設(shè)計薄弱部分）或可發(fā)展為后續(xù)的失效模式能力的評價指標(biāo)。用1～10分來評估檢測的可能性，分值愈高則愈難以被發(fā)現(xiàn)和被檢出。

三、電動汽車齒輪箱裝置FMEA分析