情境描述
刘先生有一辆奇瑞A3 轿车,汽车在行驶过程中变速杆会自动跳回空挡位置,在中、高速,负荷突然变化或汽车受剧烈振动时,且大多数是在高速挡位跳挡。我们作为维修技工,需要根据维修手册,参考相关资料排除故障,恢复汽车底盘功能,并提出合理化使用建议,最终在检验合格后交付前台。
相关知识
一、变速器的功用和类型
1.变速器的功用
1)实现变速、变矩
汽车上使用的发动机具有转矩变化范围小、转速高的特点,这与汽车实际的行驶状况是不相适应的。如果没有变速器而直接将发动机与驱动桥连接在一起,首先由于发动机的转矩小,不能克服汽车的行驶阻力,使汽车根本无法起步;其次假如汽车行驶起来,也会由于车速太高而不实用,甚至无法驾控。因此必须改造发动机的转矩、转速特性,使发动机的转矩增大、转速下降以适应汽车实际行驶的要求。在变速器中是通过不同的挡位来实现这一功用的。
2)实现倒车
发动机的旋转方向从前往后看为顺时针方向,且不能改变,为了实现汽车的倒向行驶,变速器中设置了倒挡。
3)实现中断动力传动
在发动机起动和怠速运转、变速器换挡、汽车滑行和暂时停车等情况下,都需要中断发动机的动力传动,因此变速器中设有空挡。
2.变速器的类型
现代汽车上所采用的变速器有多种结构形式,一般按照传动比和操纵方式进行分类。
1)按传动比的变化方式分类
变速器按传动比的级数可分为有级式、无级式和综合式三种。
(1)有级式变速器。有级式变速器采用齿轮传动,具有若干个定值传动比。轿车和轻、中型货车变速器多采用3~5 个前进挡和一个倒挡,每个挡位对应一个传动比。重型汽车行驶的路况复杂,变速器的挡位较多,可有8~20 个挡位。
(2)无级式变速器。无级式变速器英文缩写为CVT,它的传动比的变化是连续的。目前的无级式变速器一般都采用金属带传动动力,通过主、从动带轮直径的变化实现无级变速。这种变速器在中、高级轿车中应用得越来越多。
(3)综合式变速器。综合式变速器是由液力变矩器和有级齿轮式变速器组成的,一般由计算机来自动实现换挡,因此又把这种变速器称为自动变速器。这种变速器的传动比可在最大值与最小值之间的几个间断的范围内做无级变化,目前应用较多。
2)按变速器操纵方式分类
变速器按操纵方式可分为手动变速器、自动变速器和手动自动一体变速器三种。
(1)手动变速器。手动变速器的英文缩写为MT,即Manual Transmission的缩写。它是通过驾驶员用手操纵变速杆来选定挡位,并直接操纵变速器的换挡机构进行挡位变换。齿轮式有级变速器大多数都采用这种换挡方式。
(2)自动变速器。自动变速器的英文缩写为 AT,即 Automatic Transmission 的缩写。这种变速器的自动控制系统根据发动机的负荷和车速的变化情况自动地选定挡位,并进行挡位变换,即自动地改变传动比。驾驶员只需要操纵加速踏板控制车速。
(3)手动自动一体变速器。这种变速器可以自动换挡,也可以手动换挡,比较典型的车型有奥迪A6 的Tiptronic、上海帕萨特1.8T 等。
视频1-7 识别变速器传动机构
视频1-8 识别变速器操纵
3.普通齿轮传动的基本原理
齿轮式变速器具有结构简单、易于制造、工作可靠、传动效率高等优点。普通齿轮变速器利用不同齿数的齿轮啮合传动来实现转矩和转速的改变。齿轮传动的基本原理如图1-28所示,一对齿数不同的齿轮啮合传动时可以实现变速,且两齿轮的转速比与其齿数成反比。设主动齿轮转速为n1,齿数为z1,从动齿轮转速为n2,齿数为z2。主动齿轮(即输入轴)转速与从动齿轮(即输出轴)转速的比值称为传动比,用字母i12 表示,即由齿轮1 传到齿轮2的传动比
图1-28 齿轮传动的基本原理
Ⅰ—输入轴;Ⅱ—输出轴;1—主动齿轮;2—从动齿轮
汽车变速器就是根据这一原理利用若干大小不同的齿轮副传动而实现变速的。
如图1-29所示为两级齿轮传动示意图,齿轮1 为主动齿轮,驱动齿轮2 转动,齿轮3 与齿轮2 固连在一起,再驱动齿轮4 转动并输出动力,此时由齿轮1 传到齿轮4 的传动比为
图1-29 两级齿轮传动示意图
1、3—主动齿轮;2、4—从动齿轮
因此,可以总结为多级齿轮传动的传动比为
对于变速器,各挡的传动比i 就是变速器输入轴转速与输出轴转速之比,即
当i>1 时,n 输出<n 输入,T 输出>T 输入,此时实现降速增矩,为变速器的低挡位,且i 越大,挡位越低;当i=1 时,n 输出=n 输入,T 输出=T 输入,为变速器的直接挡;当i<1 时,n 输出>n 输入,T 输出<T 输入,此时实现升速降矩,为变速器的超速挡。
手动变速器包括变速传动机构和操纵机构两大部分。
二、变速器的结构及工作原理
手动变速器又称机械式变速器,即必须用手拨动变速杆(俗称“挡把”)才能改变变速器内的齿轮啮合位置,改变传动比,从而达到变速的目的。轿车手动变速器大多为四挡或五挡有级式齿轮传动变速器,并且通常带同步器,换挡方便,噪声小。手动变速在操纵时必须踩下离合器,方可拨得动变速杆。
手动变速器包括变速传动机构和操纵机构两大部分。变速传动机构的主要作用是改变转速、转矩的大小和方向,操纵机构的作用是实现换挡。变速传动机构是变速器的主体,手动变速器按工作轴的数量(不包括倒挡轴)可分为二轴式变速器和三轴式变速器。
1.二轴式变速器传动机构
二轴式变速器用于发动机前置前轮驱动的汽车,一般与驱动桥(前桥)合称为手动变速驱动桥。目前,我国常见的国产轿车均采用这种变速器。
前置发动机有纵向布置和横向布置两种形式,与其配用的二轴式变速器也有两种不同的结构形式。发动机纵置时,主减速器为一对圆锥齿轮,如桑塔纳2000,如图1-30所示;发动机横置时,主减速器采用一对圆柱齿轮,如捷达轿车,如图1-31所示。
图1-30 发动机纵置的二轴式变速器传动示意图(桑塔纳2000)
1—纵置发动机;2—离合器;3—变速器;4—变速器输入轴;5—变速器输出轴(主减速器主动锥齿轮);6—差速器;7—主减速器从动锥齿轮;8—前轮
Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ— 一、二、三、四、五挡齿轮;R—倒挡齿轮
图1-31 发动机横置的二轴式变速器传动示意图(捷达)
1—发动机;2—离合器;3—变速器;4—主减速器;5—差速器;6—带等角速万向节的半轴
如图1-30所示,该变速器的变速传动机构有输入轴和输出轴,两轴平行布置,输入轴也是离合器的从动轴,输出轴也是主减速器的主动锥齿轮轴。该变速器有五个前进挡和一个倒挡,全部采用锁环式惯性同步器换挡。输入轴上有一至五挡主动齿轮,其中一、二挡主动齿轮与轴制成一体,三、四、五挡主动齿轮通过滚针轴承空套在轴上。输入轴上还有倒挡主动齿轮,它与轴制成一体。三、四挡同步器和五挡同步器也装在输入轴上。输出轴上有一至五挡从动齿轮,其中一、二挡从动齿轮通过滚针轴承空套在轴上,三、四、五挡齿轮通过花键套装在轴上。一、二挡同步器也装在输出轴上。在变速器壳体的右端还装有倒挡轴,上面通过滚针轴承套装有倒挡中间齿轮。
1)发动机纵向布置的二轴式变速器
(1)结构。如图1-32、图1-33所示分别为桑塔纳2000 轿车二轴式变速器传动机构的结构图和示意图。
动画1-3 变速器的变速传动机构
图1-32 桑塔纳2000 轿车二轴式变速器传动机构的结构图
1—四挡齿轮;2—三挡齿轮;3—二挡齿轮;4—倒挡齿轮;5— 一挡齿轮;6—五挡齿轮;7—五挡运行齿环;8—换挡机构壳体;9—五挡同步器;10—齿轮箱体;11— 一、二挡同步器;12—变速器壳体;13—三、四挡同步器;14—输出轴;15—输入轴;16—差速器
图1-33 桑塔纳2000 轿车二轴式变速器传动机构的示意图
1—输入轴;2—输出轴;3—三、四挡同步器;4— 一、二挡同步器;5—倒挡中间齿轮;Ⅰ— 一挡齿轮;Ⅱ—二挡齿轮;Ⅲ—三挡齿轮;Ⅳ—四挡齿轮;Ⅴ—五挡齿轮;R—倒挡齿轮
(2)各挡动力传动路线。各挡动力传动路线如表1-1所示。
表1-1 桑塔纳2000 轿车变速器动力传动路线
(3)拆装和检修。变速传动机构包括输入轴、输出轴及其上的齿轮,输入轴和输出轴的分解分别如图1-34和图1-35所示。
图1-34 输入轴分解图
1—后轴承的罩盖;2—挡油圈;3—卡环;4—输入轴后轴承;5—变速器后盖;6—五挡同步套管;7—五挡同步环;8—五挡同步器和齿轮;9—五挡齿轮滚针轴承;10—五挡齿轮滚针轴承内座圈;11—固定垫圈;12—卡环;13—中间轴承;14—轴承支座;15—中间轴承内座圈;16—卡环;17—四挡齿轮;18—四挡同步环;19—四挡齿轮滚针轴承;20—卡环;21—三挡和四挡同步器;22—三挡同步环;23—三挡齿轮;24—三挡齿轮滚针轴承;25—输入轴;26—输入轴滚针轴承
图1-35 输出轴分解图
1—五挡齿轮;2—输出轴外后轴承;3—轴承保持架;4—后轴承外圈;5—调整垫片;6—轴承支座;7—输出轴内后轴承;8— 一挡齿轮;9— 一挡齿轮滚针轴承;10— 一挡齿轮滚针轴承内座圈;11— 一挡同步环;12— 一挡和二挡同步器;13—二挡同步环;14—二挡齿轮;15—二挡齿轮滚针轴承;16—挡环;17—三挡齿轮(凸缘应转向四挡齿轮);18—挡环;19—四挡齿轮(凸缘应转向主动锥齿轮);20—输出轴前轴承;21—输出轴;22—圆柱销;23—输出轴前轴承外圈
① 拆卸。
a.整套齿轮的拆卸。拆卸变速器→拆下变速器后盖→拆下轴承支座→拆下整套齿轮。
b.输入轴的拆卸。拆下四挡齿轮的卡环→取下四挡齿轮、同步环和滚针轴承,拆下同步器锁环→取下三挡和四挡同步器、三挡同步环和齿轮→取下三挡齿轮的滚针轴承→取下输入轴的中间轴承内座圈。
c.输出轴的拆卸。拆下输出轴内后轴承和一挡齿轮→取下滚针轴承和一挡同步环→取下滚针轴承的内座圈、同步器和二挡齿轮→取下二挡齿轮的滚针轴承,拆下三挡齿轮的卡环、三挡齿轮→拆下四挡齿轮的卡环、四挡齿轮→拆下输出轴的前轴承。
② 检修。
a.检查所有齿轮和轴承的损坏情况。齿面有轻微斑点,在不影响使用的情况下可以用油石修磨。当齿厚磨损超过0.2mm,齿长磨损超过原齿长的15%,或斑点面积超过齿面15%时则更换齿轮。装好滚针轴承和内座圈后,用百分表检查齿轮与内座圈之间的间隙,如图1-36所示。标准间隙为0.009~0.060mm,极限间隙为0.15mm,超过极限间隙应更换轴承。
视频1-9 两轴式手动变速器五挡齿轮的拆卸
视频1-10 两轴式手动变速器五挡齿轮的安装
特别提示
b.检查输入轴和输出轴,不应有裂纹,轴径及花键不应有严重磨损,轴上的齿轮不应有断齿和严重磨损,否则应更换。检查轴的径向圆跳动,如图1-37所示,不应超过0.05mm,否则应更换或校正。
图1-36 检查齿轮与内座圈之间的间隙
图1-37 检查轴的径向圆跳动
c.检查同步器。将同步环压在各自齿轮的锥面上,按压转动同步环时要有阻力,用塞尺测量环齿与轮齿之间的间隙a,如图1-38所示。间隙a 的规定值如表1-2所示。如果不符合规定,则更换同步环。
图1-38 检查同步器间隙
表1-2 同步器环齿与轮齿之间的间隙a 单位:mm
③ 装配。装上中间轴承的内座圈。将预先润滑过的三挡齿轮滚针轴承装上,把油槽转向二挡齿轮。组装三挡、四挡同步器。装上三挡齿轮和三挡、四挡同步器,装上卡环。装上同步环、滚针轴承和四挡齿轮,再装卡环。用2kN 的力将三挡齿轮、同步器和四挡齿轮紧紧压在卡环上,把总成固定好。将前轴承装在输出轴上,装上四挡齿轮,用手扶住前轴承,齿轮有凸缘的一边应朝向轴承。用卡环将四挡齿轮固定好(卡环的厚度有2.35mm、2.38mm、2.41mm、2.44mm、2.47mm 等几种)。安装三挡齿轮,凸缘应朝向四挡齿轮。用塞尺测量卡环的厚度,根据测量结果,选择适当的卡环装上。安装滚针轴承、齿轮和二挡同步环。装配一挡和二挡同步器。装上一挡和二挡同步器,同步器壳体的槽应朝一挡齿轮。装上一挡齿轮滚针轴承的内座圈。装上一挡同步环、一挡齿轮、一挡齿轮滚针轴承。装上内后轴承,将输入轴和输出轴装在轴承支座上,将轴承支座装在变速器壳体上。将变速器后盖装在变速器轴承支座上。
2)发动机横向布置的二轴式变速器。
(1)结构。发动机横向布置的二轴式变速器结构如图1-39所示,所有前进挡齿轮和倒挡齿轮都采用常啮合斜齿轮,并采用锁环式同步器换挡。
图1-39 发动机横向布置的二轴式变速器结构图
1—输出轴;2—输入轴;3—四挡齿轮;4—二挡齿轮;5—二挡齿轮;6—倒挡齿轮;7—倒挡惰轮;8— 一挡齿轮;9—主减速器主动齿轮;10—差速器油封;11—等速万向节轴;12—差速行星齿轮;13—差速半轴齿轮;14—主减速器从动齿轮;15— 一、二挡同步器;16—三、四挡同步器
(2)动力传动路线
① 一挡。一挡动力传动路线如图1-40所示,一、二挡同步器使一挡齿轮与主减速器主动齿轮轴接合,将变速齿轮锁定到主减速器主动齿轮轴上。输入轴齿轮的一挡主动齿轮顺时针转动,逆时针地驱动一挡从动齿轮和主减速器主动齿轮轴,顺时针驱动主减速器从动齿轮。
图1-40 一挡动力传动路线
② 二挡。从一挡向二挡换挡时,一、二挡同步器接合套与一挡从动齿轮分离,并接合二挡从动齿轮,动力传动路线如图1-41所示。
图1-41 二挡动力传动路线
③ 三挡。当二挡同步器接合套返回空挡后,将三、四挡同步器锁定到主减速器主动齿轮轴上的三挡齿轮上。其动力传动路线如图1-42所示。
图1-42 三挡动力传动路线
④ 四挡。将三、四挡同步器接合套从三挡齿轮移开,移向四挡齿轮,将其锁定在主减速器主动齿轮轴上。其动力传动路线如图1-43所示。
图1-43 四挡动力传动路线
⑤ 倒挡。变速杆位于倒挡时,倒挡惰轮换入,与倒挡主动齿轮和倒挡从动齿轮啮合。倒挡从动齿轮同时又是一、二挡同步器接合套,同步器接合套带有沿其外缘加工的直齿。倒挡惰轮改变变速齿轮的转动方向,汽车就可以倒车。其动力传动路线如图1-44所示。
图1-44 倒挡动力传动路线
3)同步器
(1)同步器的功用。目前汽车中手动、普通齿轮变速器换挡的方式有两种:一是采用直齿滑动齿轮,如东风EQ1092 的一挡、倒挡的换挡方式;二是采用同步器换挡,这种方式应用最广泛,几乎所有的变速器都是采用同步器进行换挡。
同步器的功用是使接合套与待啮合的齿圈迅速同步,缩短换挡时间,且防止在同步前啮合而产生换挡冲击。
(2)无同步器的换挡过程。在此以无同步器五挡变速器的四、五挡互换为例进行介绍,如图1-45所示为其结构简图,采用接合套进行换挡。
图1-45 无同步器五挡变速器的四、五挡互换简图
1—一轴;2— 一轴常啮合齿轮;3—接合套;4—二轴四挡齿轮;5—二轴;6—中间轴四挡齿轮;7—中间轴;8—中间轴常啮合齿轮;9—花键毂
① 低挡换高挡(四挡换五挡)。变速器在四挡工作时,接合套3 与二轴四挡齿轮4 上的接合齿圈啮合,两者接合齿圈的圆周速度V3=V4。欲换入五挡时,驾驶员先踩下离合器踏板,离合器分离,再通过变速操纵机构将接合套3 左移,处于空挡位置,此时仍满足V3=V4。因为二轴四挡齿轮4 的转速低于一轴常啮合齿轮2 的转速,即圆周速度V4<V2,所以在换入空挡的瞬间,V3<V2,为避免齿轮冲击,不应立即换入五挡,而是先在空挡停留片刻。在空挡位置时,变速器输入轴各零件已与发动机中断了动力传递且转动惯量较小,加上中间轴齿轮有搅油阻力,因此V2 下降较快,如图1-46(a)所示。而整个汽车的转动惯性大,导致接合套3(与第二轴转速相同)的圆周速度V3 下降较慢,图1-46(a)中两直线V3、V2 相交,交点即为同步状态(V3=V2)。此时将接合套左移与齿轮2 上的齿圈啮合挂入五挡,不会产生冲击。但自然减速出现同步的时刻太晚,因此,在摘下四挡后,应立即抬起离合器踏板,利用发动机怠速工况迫使一轴更快地减速,使V2 较快地下降,如图1-46(a)中虚线所示,这样同步点出现变早,从而缩短了换挡时间。
② 高挡换低挡(五挡换四挡)。变速器在五挡工作时以及由五挡换入空挡的瞬间,接合套3 与一轴常啮合齿轮2 接合齿圈的圆周速度相同,即V3=V2,因V2>V4,故V3>V4,如图1-46(b)所示。但在空挡时V4 下降得比V3 快,即V4 与V3 不会出现相交点,不可能达到自然同步状态。因此驾驶员应在变速器退回空挡后,立即抬起离合器踏板,同时踩下加速踏板,使发动机连同离合器从动盘和一轴都从B 点开始加速,使V4>V3,如图1-46(b)中虚线所示,再踩下离合器踏板稍等片刻,V3=V4(同步点A)时,即可换入四挡。
图1-46(b)中还有一次同步时刻A',利用这一点来缩短换挡时间,由于此点是踩加速踏板过程中出现的,所以要求有熟练的操作技能。
图1-46 无同步器的换挡过程
由此可见,欲使无同步器变速器换挡时不产生换挡冲击,需采取较复杂的操作,这样不仅易使驾驶员产生疲劳,而且会降低齿轮的使用寿命。
同步器是在接合套的基础上发展起来的,下面通过介绍同步器结构和原理来进一步了解同步器的功用。
(3)同步器的构造及工作原理。目前所采用的同步器几乎都是摩擦式惯性同步器,按锁止装置不同,可分为锁环式惯性同步器和锁销式惯性同步器。
① 锁环式惯性同步器。
a.构造。锁环式惯性同步器的结构如图1-47所示,花键毂7 用内花键套装在二轴外花键上,用垫圈、卡环轴向定位。花键毂7 两端与齿轮1 和4 之间各有一个青铜制成的锁环(即同步环)5 和9。锁环上有短花键齿圈,其花键的尺寸和齿数与花键毂、齿轮1 和4 的外花键齿相同。两个齿轮和锁环上的花键齿,靠近接合套8 的一端都有倒角(锁止角),与接合套齿端的倒角相同。锁环有内锥面,与齿轮1、4 的外锥面锥角相同。在锁环内锥面上制有细密的螺纹(或直槽),当锥面接触后,它能及时破坏油膜,增加锥面间的摩擦力。锁环内锥面摩擦副称为摩擦件,外沿带倒角的齿圈是锁止件,锁环上还有三个均布的缺口12。三个滑块2 分别装在花键毂7 上三个均布的轴向槽11 内,沿槽可以轴向移动。滑块被两个弹簧圈6 的径向力压向接合套,滑块中部的凸起部位压嵌在接合套中部的环槽10 内。滑块和弹簧是推动件。滑块两端伸入锁环5 的缺口12 中,滑块窄缺口宽,两者之差等于锁环的花键齿宽。锁环相对滑块顺转和逆转都只能转动半个齿宽,且只有当滑块位于锁环缺口的中央时,接合套与锁环才能接合。
b.工作原理。在此以二挡换三挡为例,说明同步器的工作原理,如图1-48所示。
空挡位置:接合套8 刚从二挡退入空挡时,如图1-48(a)所示,三挡齿轮1、接合套8、锁环9 及与其有关联的运动件,因惯性作用而沿原方向继续旋转(图示箭头方向)。由于齿轮1 是高挡齿轮(相对于二挡齿轮来说),所以接合套8、锁环9 的转速低于齿轮1 的转速。
动画1-4 锁环式同步器工作原理
图1-47 锁环式惯性同步器
1—一轴常啮合齿轮的接合齿圈;2—滑块;3—拨叉;4—二轴齿轮;5、9—锁环(同步环);6—弹簧圈;7—花键毂;8—接合套;10—环槽;11—三个轴向槽;12—缺口
挂挡:欲换入三挡时,驾驶员通过变速杆使拨叉3 推动接合套8 连同滑块2 一起向左移动,如图1-48(b)所示,滑块又推动锁环移向齿轮1,使锥面接触。驾驶员作用在接合套上的轴向推力,使两锥面有正压力N,又因为两者有转速差,所以产生摩擦力矩。通过摩擦作用,齿轮1 带动锁环相对于接合套向前转动一个角度,直到锁环缺口靠在滑块的另一侧(上侧)为止,此时接合套的内齿与锁环错开了约半个齿宽的距离,接合套的齿端倒角面与锁环的齿端倒角面互相抵住。
锁止:驾驶员的轴向推力使接合套的齿端倒角面与锁环的齿端倒角面之间产生正压力,从而形成一个试图拨动锁环相对于接合套反转的力矩,称为拨环力矩。这样在锁环上同时作用着方向相反的摩擦力矩和拨环力矩,同步器的结构参数可以保证在同步前(存在摩擦力矩)拨环力矩始终小于摩擦力矩,因此在同步之前无论驾驶员施加多大的操纵力,都挂不上挡,即产生锁止作用,如图1-48(c)所示。
图1-48 锁环式惯性同步器工作原理
1—待啮合齿轮的接合齿圈;2—滑块;8—接合套;9—锁环(同步环)
同步啮合:随着驾驶员施加于接合套上的推力加大,摩擦力矩不断增加,使齿轮1 的转速迅速降低。当齿轮1、接合套8 和锁环9 同步时,作用在锁环上的摩擦力矩消失。此时在拨环力矩的作用下,锁环9、齿轮1 及与之相连的各零件都对于接合套反转一个角度,滑块2 处于锁环缺口的中央,键齿不再抵触,锁环的锁止作用消除。接合套压下弹簧圈继续左移(滑块脱离接合套的内环槽而不能左移),与锁环的花键齿圈进入啮合。进而再与齿轮1 进入啮合,如图1-48(d),从而换入三挡。
锁环式同步器尺寸小、结构紧凑、摩擦力矩也小,多用于轿车和轻型车辆。
c.装配要点。以桑塔纳2000 轿车五挡变速器的同步器为例,在装配同步器时,花键毂的细槽应朝向接合套拨叉槽的对面一侧,如图1-49所示。花键毂上有三个凹口,接合套上有三个凹陷的内齿。安装时,三个凹口与三个凹陷的内齿吻合,这样可以安装滑块。再安装弹簧圈,相互间隙120°,且弹簧圈弯的一端嵌入一个滑块中,如图1-50所示。
图1-49 装配同步器
图1-50 装入弹簧圈和滑块
② 锁销式惯性同步器。大、中型货车普遍采用锁销式惯性同步器,下面以东风EQ1092汽车五挡变速器的四、五挡同步器为例进行介绍。
视频1-11 同步器分解检测及安装视频组
(1—分解;2—滑块检测;3—锁环检测;4—花键毂检测及安装)
四、五挡锁销式惯性同步器的结构如图1-51所示。
图1-51 锁销式惯性同步器
1—一轴齿轮;2—摩擦锥盘;3—摩擦锥环;4—定位销;5—接合套;6—二轴四挡齿轮;7—二轴;8—锁销;9—花键毂;10—钢球;11—弹簧
两个带有内锥面的摩擦锥盘2,以其内花键分别固装在带有接合齿圈的斜齿轮1 和6 上,随齿轮一起转动。两个有外锥面的摩擦锥环3,其上有圆周均布的三个锁销8、三个定位销4 与接合套5 装在一起。定位销与接合套的相应孔是滑动配合,定位销中部切有一小段环槽,接合套钻有斜孔,内装弹簧11,把钢球10 顶向定位销中部的环槽,使接合套处于空挡位置,定位销随接合套能轴向移动。定位销两端伸入两锥环3 内侧面的弧线形浅坑中,定位销与浅坑有周向间隙,锥环相对接合套在一定范围内做周向摆动。锁销中部环槽的两端和接合套相应孔两端切有相同的倒角,锁销与孔对中时,接合套才能沿锁销轴向移动,锁销两端铆接在锥环相应的孔中。两个锥环、三个锁销、三个定位销和接合套构成一个部件,套在花键毂9的齿圈上。
锁销式惯性同步器的工作原理与锁环式惯性同步器类似。
换挡时接合套受到拨叉的轴向推力作用,通过钢球10、定位销4 推动摩擦锥环3 向前移动。因摩擦锥环与锥盘有转速差,故接触后的摩擦作用使锥环和锁销相对于接合套转过一个角度,以致锁销与接合套上相应孔的中心线不再同心,锁销中部倒角与接合套孔端的锥面相抵触。在同步前,作用在摩擦面的摩擦力矩总大于拨销力矩,接合套被锁止不能前移,从而防止在同步前接合套与齿圈进入啮合。同步后摩擦力矩消失,拨销力矩使锁销、摩擦锥盘和相应的齿轮相对于接合套转过一个角度,锁销与接合套的相应孔对中,接合套克服弹簧11 的张力压下钢球并沿锁销向前移动,完成换挡。
2.二轴式变速器的操纵机构
手动变速器操纵机构的功用是保证驾驶员能准确可靠地将变速器挂入所需要的挡位,并可随时退至空挡。
1)类型
变速器操纵机构按照变速操纵杆(变速杆)位置的不同,可分为直接操纵式和远距离操纵式两种类型。
(1)直接操纵式。这种形式的变速器布置在驾驶员座椅附近,变速杆由驾驶室底板伸出,驾驶员可以直接操纵,及用于发动机前置后轮驱动的车辆。解放CA1091 中型货车六挡变速器操纵机构就采用这种形式,如图1-52所示。
图1-52 解放CA1091 中型货车六挡变速器直接操纵式操纵机构
1—五、六挡拨叉;2—三、四挡拨叉;3— 一、二挡拨块;4—五、六挡拨块;5— 一、二挡拨叉;6—倒挡拨叉;7—五、六挡拨叉轴;8—三、四挡拨叉轴;9— 一、二挡拨叉轴;10—倒挡拨叉轴;11—换挡轴;12—变速杆;13—叉形拨杆;14—倒挡拨块;15—自锁弹簧;16—自锁钢球;17—互锁销
拨叉轴7、8、9 和10 的两端均支承于变速器盖的相应孔中,可以轴向滑动。所有的拨叉和拨块都以弹性销固定于相应的拨叉轴上。三、四挡拨叉2 的上端具有拨块。拨叉2 和拨块3、4、14 的顶部制有凹槽。变速器处于空挡时,各凹槽在横向平面内对齐,叉形拨杆13下端的球头即伸入这些凹槽中。选挡时可使变速杆绕其中部球形支点横向摆动,其下端推动叉形拨杆13 绕换挡轴11 的轴线摆动,从而使叉形拨杆下端球头对准与所选挡位对应的拨块凹槽,然后使变速杆纵向摆动,从而带动拨叉轴及拨叉向前或向后移动,即可实现挂挡。例如,横向摆动变速杆使叉形拨杆下端球头深入拨块3 顶部凹槽中,拨块3 连同拨叉轴9 和拨叉5 若沿纵向向前移动一定距离,便可挂入二挡;若向后移动一段距离,则挂入一挡。当叉形拨杆下端球头深入拨块14 的凹槽中,并向前移动一段距离时,便挂入倒挡。
各种变速器由于挡位数及挡位排列位置不同,其拨叉和拨叉轴的数量及排列位置也不相同。例如,上述的六挡变速器的六个前进挡用了三根拨叉轴,倒挡独立使用了一根拨叉轴,共有四根拨叉轴;而东风EQ1092 的五挡变速器具有三根拨叉轴,其二、三挡和四、五挡各占一根拨叉轴,一挡和倒挡共用一根拨叉轴。
(2)远距离操纵式。在有些汽车上,由于变速器离驾驶员座位较远,则需要在变速杆与拨叉之间加装一些辅助杠杆或一套传动机构,构成远距离操纵机构。这种操纵机构多用于发动机前置前轮驱动的轿车,如桑塔纳2000 轿车的五挡手动变速器,其变速器安装在前驱动桥处,远离驾驶员座椅,需要采用这种操纵方式,如图1-53所示。
图1-53 桑塔纳2000 轿车五挡手动变速器的远距离操纵机构
1—支撑杆;2—内换挡杆;3—换挡杆接合器;4—外换挡杆;5—倒挡保险挡块;6—换挡手柄座;7—变速杆;8—换挡标记
而在变速器壳体上具有类似于直接操纵式的内换挡机构,如图1-54所示。
图1-54 桑塔纳2000 轿车五挡手动变速器的内换挡机构
1—五、倒挡拨叉轴;2—三、四挡拨叉轴;3—定位拨销;4—倒挡保险挡块;5—内换挡杆;6—定位弹簧;7— 一、二挡拨叉轴
另外,有些轿车和轻型货车的变速器,将变速杆安装在转向柱管上,如图1-55所示。在变速杆与变速器之间也是通过一系列的传动件(选速杆)进行传动的,属于远距离操纵方式,具有变速杆占据空间小、乘坐方便等优点。
2)换挡锁装置
为了保证变速器在任何情况下都能准确、安全、可靠地工作,变速器操纵机构一般都具有换挡锁装置,包括自锁装置、互锁装置和倒挡锁装置。
(1)自锁装置。自锁装置用于防止变速器自动脱挡或挂挡,并保证齿轮以全齿宽啮合。大多数变速器的自锁装置都是采用自锁钢球对拨叉轴进行轴向定位锁止。如图1-56所示,在变速器盖中钻有三个深孔,孔中装入自锁钢球和自锁弹簧,其位置正处于拨叉轴的正上方,每根拨叉轴对着钢球的表面沿轴向设有三个凹槽,槽的深度小于钢球的半径。中间的凹槽对正钢球时为空挡位置,前边或后边的凹槽对正钢球时则处于某一工作挡位置,相邻凹槽之间的距离保证齿轮处于全齿长啮合或是完全退出啮合。凹槽对正钢球时,钢球便在自锁弹簧的压力作用下嵌入该凹槽,拨叉轴的轴向位置便被固定,不能再自行挂挡或自行脱挡。当需要换挡时,驾驶员通过变速杆对拨叉轴施加一定的轴向力,克服自锁弹簧的压力而将自锁钢球从拨叉轴凹槽中挤出并推回孔中,拨叉轴便可滑过钢球进行轴向移动,并带动拨叉及相应的接合套或滑动齿轮轴向移动,当拨叉轴移至其另一凹槽与钢球对正时,钢球又被压入凹槽,此时拨叉所带动的接合套或滑动齿轮便被拨入空挡或另一工作挡位。
(2)互锁装置。互锁装置用于防止同时挂上两个挡位。互锁装置由互锁钢球和互锁销组成,如图1-57所示。
当变速器处于空挡时,所有拨叉轴的侧面凹槽同互锁钢球、互锁销都在一条直线上。当移动中间拨叉轴3 时,如图1-57(a)所示,拨叉轴3 两侧的内钢球从其侧凹槽中被挤出,而两外钢球2 和4 则分别嵌入拨叉轴1 和拨叉轴5 的侧面凹槽中,因而将拨叉轴1 和拨叉轴5 刚性地锁止在空挡位置。若欲移动拨叉轴5,则应先将拨叉轴3 退回到空挡位置。于是在移动拨叉轴5 时,钢球4 便从拨叉轴5 的凹槽中被挤出,同时通过互锁销6 和其他钢球将拨叉轴3 和拨叉轴1 均锁止在空挡位置,如图1-57(b)所示。同理,当移动拨叉轴1 时,则拨叉轴3 和拨叉轴5 被锁止在空挡位置,如图1-57(c)所示。由此可知,互锁装置工作的机理是当驾驶员用变速杆推动某一拨叉轴时,自动锁止其余拨叉轴,从而防止同时挂上两个挡位。(www.xing528.com)
图1-55 柱式换挡操纵机构
动画1-5 自锁装置
动画1-6 互锁装置
图1-56 自锁和互锁装置
1—自锁钢球;2—自锁弹簧;3—变速器盖;4—互锁钢球;5—互锁销;6—拨叉轴
图1-57 互锁装置工作示意图
1、3、5—拨叉轴;2、4—互锁钢球;6—互锁销
有的三挡变速器将自锁和互锁装置合二为一,如图1-58所示,其中a=b。
图1-58 合二为一的自锁和互锁装置
1—锁销;2—锁止弹簧;3—拨叉轴
(3)倒挡锁装置。图1-59所示为常见的锁销式倒挡锁装置。当驾驶员挂倒挡时,必须用较大的力使变速杆4 下端压缩弹簧2,将锁销推入锁销孔内,才能使变速杆下端进入拨块3 的凹槽中进行换挡。由此可见,倒挡锁的作用是使驾驶员必须对变速杆施加更大的力,才能挂入倒挡,起到警示作用,以防误挂倒挡。
图1-59 锁销式倒挡锁装置
1—倒挡锁销;2—倒挡锁弹簧;3—倒挡拨块;4—变速杆
动画1-7 倒档锁装置
3)变速器操纵机构的拆装、调整
以桑塔纳2000 轿车五挡手动变速器的操纵机构为例进行介绍,该操纵机构分解图如图1-60所示。
图1-60 桑塔纳2000 轿车五挡手动变速器操纵机构分解图
1—换挡手柄;2—防尘罩衬套;3—防尘罩;4—仪表板;5—锁圈;6—挡圈;7—弹簧;8—上换挡杆:9—换挡杆支架;10—夹箍;11—变速杆罩壳;12—缓冲垫;13—倒挡缓冲垫;14—密封罩;15—下换挡杆,16—支撑杆;17—离合块;18—换挡连接套;19—轴承右侧压板;20—罩盖;21-支撑轴;22-轴承左侧压板;23-塑料衬套
(1)变速器操纵机构的调整。挂入一挡,将上换挡杆向左推至缓冲垫处,慢慢松开上换挡杆,上换挡杆应朝右返回5~10mm,挂入五挡。将上换挡杆向右推至缓冲垫,慢慢松开上换挡杆,上换挡杆应朝左返回5~10mm。当上换挡杆朝一挡和五挡压去时,上换挡杆大致返回同样的距离,如有必要,可通过移动换挡杆支架的椭圆形孔进行调整。检查各挡齿轮啮合是否平滑,如果啮合困难,要进行调整。先将上换挡杆置于极限位置上,然后旋松夹箍的螺母,移动上换挡杆,要求下换挡杆在连接时自由滑动。取下换挡手柄和防尘罩,将换挡杆支架孔与变速杆罩壳的孔对准,并旋紧螺栓。用专用工具VW5305/7 进行安装,将其嵌入换挡杆支架前孔中,将上换挡杆放在“C”位置上,如图1-61所示。
图1-61 将上换挡杆放在“C”位置上
轻轻地旋紧下面的螺栓,将专用工具VW5305/7 固定好。将上换挡杆放到最右面,直至缓冲垫,旋紧定位器螺栓。将上换挡杆放在“B”位置上,如图1-62所示。
用20N·m 的力矩旋紧夹箍螺母。取下专用工具VW5305/7,挂入一挡,将上换挡杆向左压到底。松开上换挡杆,由于弹簧的作用上换挡杆返回到右边。挂入五挡,将上换挡杆向右压到底。松开上换挡杆,由于弹簧的作用上换挡杆返回到左边。先后挂入所有的挡位,特别要注意倒挡的锁止功能。装上仪表板、防尘罩和换挡手柄。
(2)变速器操纵机构的拆装。拆装时要参看图1-60~图1-62。
图1-62 将上换挡杆放在“B”位置上
① 上换挡杆的拆卸。拆下换挡手柄,取下防尘罩。取下仪表板。拆下固定在上换挡杆的弹簧锁圈(注意锁圈一经拆卸,就要更换),取下挡圈和弹簧。拆下换挡杆支架。拆下变速控制器罩壳,使上、下换挡杆脱离。
② 上换挡杆的安装。上换挡杆的安装按照与拆卸相反的顺序进行,但要注意以下事项:检查所有零件的完好情况,更换已经损坏的零件;润滑衬套和挡圈;调整上换挡杆;用快干胶固定换挡手柄。
③ 换挡杆支架的拆卸。取下换挡手柄和防尘罩。拆下锁圈、挡圈和弹簧(锁圈一经拆卸,就要更换)。拆下换挡杆支架的固定螺栓,取下换挡杆支架。换挡杆支架只有加润滑油时才分解,一旦发现任何零件损坏,就要全部更换。
④ 换挡杆支架的安装。用润滑脂润滑换挡杆支架内部件,装上换挡杆支架,螺栓不用旋紧,将换挡杆支架上的孔与变速操纵机构罩壳上的孔对准,用10N·m 的力矩旋紧螺栓。装上弹簧挡圈和新的锁圈。检查各挡的啮合情况。装上防尘罩和手柄。
任务实施
1.主要内容及目的
(1)掌握手动变速器的拆装工艺。
(2)掌握手动变速器的检修工艺。
2.技术标准及要求
(1)按正确的操作步骤进行拆装与检查。
(2)有关技术参数必须符合维修技术标准要求。
(3)操作规范,安全文明作业。
3.实训设备与器材
三轴手动变速器1 台,塞尺1 把,磁力表座、百分表1 套,平板1 块,V 形铁2 块,内、外卡簧钳各1 把,维修工具1 套。
4.操作步骤及工作要点
1)变速器的组成
以三轴变速器为例,变速器的组成如图1-63所示。
图1-63 变速器的组成
图1-63 变速器的组成(续)
2)变速器的拆卸
(1)拆下倒挡灯开关及车速表从动齿轮,由变速器箱拆下离合器壳,拆下换挡杆壳总成,拆下延伸壳。
(2)如图1-64所示,拆下前轴承护圈及2 个轴承的弹簧卡环,用胶锤将变速器箱从中间板拆下。
图1-64 从中间板拆下变速箱
(3)如图1-65所示,使用2 个离合器壳螺栓,选择合适的垫圈及螺母,在中间板相邻2个螺栓孔上拧紧,然后将中间板安装于台虎钳上。
图1-65 将变速箱中间板安装于台虎钳上
(4)如图1-66所示,拆下自锁及互锁装置的螺钉、弹簧及锁珠,用销冲及锤取出拨叉上的销,从中间板上逐条拉出换挡拨叉轴。
图1-66 自锁互锁装置及拨叉轴的拆卸
注意:用手接住从互锁销孔掉下的互锁销,取出拨叉。
(5)如图1-67所示,拆下倒挡中间齿轮及轴,拆下倒挡换挡臂。
图1-67 倒挡中间齿轮及轴的拆卸
(6)如图1-68所示,用塞尺测量中间轴第5 齿轮的轴向间隙(0.10~0.30mm)。
图1-68 中间轴第5 齿轮轴向间隙的测量
(7)如图1-69所示,拆下后轴承盖及轴承卡环。
图1-69 后轴承盖及轴承卡环的拆卸
(8)用木板垫在输出轴的端部,用铁锤往前将输出轴、中间轴及输入轴一起敲出。
(9)拆下第3、4 挡同步器毂前面的卡环,用维修工具拉出同步器毂,然后将齿轮逐个取出。
3)变速器各零件的检修
(1)检测锁环式同步器。
① 锁环内锥面的磨损情况检查。如图1-70所示,将锁环套在接合齿的齿端锥面上,转动两步环,通过将其压入来检查制动效果。同时用塞尺测量同步环背与齿轮花键端之间的间隙,约为1mm,否则应更换。
图1-70 锁环内锥面磨损情况的检查
② 齿环牙齿的检查。齿环牙齿的损坏主要有两种情况:一是沿轴线方向磨薄;二是牙齿尖端角度发生改变或磨成凸形(两侧倒角均为45°)。如果发生第2 种情况,则需更换。
③ 用塞尺测量换挡拨叉与接合套的轴向间隙(应沿接合套的整个圆周测量),最大间隙为1mm。
(2)检测输入、输出轴的弯曲度。如图1-71所示,将轴支于V 形铁上,并置于平板上,用百分表测量轴中间部分的圆跳动,最大不超过0. 06 mm。
图1-71 输入、输出轴弯曲度的检测
(3)检测齿轮和轴间间隙。如图1-72所示,将齿轮装配在对应的轴上,将轴固定于台虎钳上,磁力表座固定于台虎钳上,百分表表针抵在齿轮上,用手上下推动齿轮,记录百分表读数,应小于0.03mm。
图1-72 齿轮和轴间间隙的检测
(4)检查所有油封是否磨损或损坏,包括前轴承盖、车速表从动齿轮、选挡外杆、延伸壳上的油封等。如有磨损或损坏,必要时应更换。
(5)检查各轴承是否磨损,如有磨损或损坏,必要时应更换。
4)变速器的装配
(1)装配好输出轴上的后轴承、各挡齿轮、同步器及3、4 挡同步器前端的卡环,将输出轴安装于固定在台虎钳的中间板上。
(2)将输入轴安装于输出轴上,然后将中间轴齿轮安装于中间板上。
(3)安装输出轴、中间轴后轴承的卡环及轴承盖。
(4)安装好倒挡换挡臂支架,然后安装好倒挡中间齿轮及轴,如图1-73所示。
图1-73 倒挡换挡臂支架、中间齿轮及轴的安装
(5)依次安装好三根拨叉轴、互锁销及自锁装置,如图1-74所示,拧紧力矩为19N·m。
图1-74 拨叉轴、互锁销及自锁装置的安装
(6)从台虎钳卸下中间板,安装好变速器箱,注意更换新的衬垫,安装好前轴承的卡环及前轴承盖,如图1-75所示,拧紧力矩为17 N·m。
图1-75 前轴承卡环及前轴承盖的安装
(7)安装延伸壳(应更换新的衬垫),拧紧力矩为38 N·m。
(8)安装好换挡杆组件,如图1-76所示。
图1-76 换挡杆组件的安装
(9)安装好换挡杆壳总成(应更换新的衬垫),拧紧力矩为17 N·m。
(10)用手转动输入轴,检查输入轴与输出轴的旋转是否顺利,检查是否能顺利地换入各挡位。
(11)安装好离合器壳,拧紧力矩为38 N·m;安装好倒挡灯开关,拧紧力矩为38 N·m;安装好车速表传动齿轮。
知识拓展
序列式变速箱
1.简介
序列式变速箱(Sequential Manual Gearbox SMG)全称序列式手动变速箱,也称直齿变速箱,如图1-77所示。它区别于H-Gearbox 的只是操作方法,加挡和减挡只需要前后推拉排挡杆就可以完成,但不是自动换挡。
图1-77 序列式变速箱
普通变速箱的斜齿配锥形同步器的设计虽然便于操作,噪声小,但是动力流失过多,只适用于民用车型。因此赛车变速箱大都采用了直齿无同步器设计来减少传动系统上的动力流失,增加轮上马力。但是,直齿变速箱的缺点在于,对车手的驾驶技术要求高,HEEL-TOE 时的补油必须精确到刚好适合下一挡的转速,同时H 挡在操作时又很容易产生“错挡”,而以上两个失误出现任何一个,都有可能损坏整个变速箱。
2.原理
序列式变速箱的变速原理和直齿变速箱一样,最大区别是序列式变速箱在换挡时只需简单地推上或拉下排挡杆。这样的设计不但加快了换挡速度,更大大降低了换错挡的可能(在比赛中换错挡的后果往往是发动机因转速过高而爆缸),因此直齿变速箱和序列式变速箱对分秒必争的专业比赛是有一定帮助的。
3.相关资料
序列式变速箱的操作方法如下:
(1)离合器只在起步和停车时候使用。
(2)起步前,踩下离合器踏板,拉一下排挡杆进1 挡,轻踩加速踏板慢抬离合器踏板,车子起步。
(3)起步之后,如需加挡,快速轻抬加速踏板,同时拉一下排挡杆,进2 挡,继续轻踩加速踏板加速。利用相同方法进3 挡,4 挡,5 挡。
(4)当车驶至弯前刹车点时,不需要左脚去操作离合器踏板,因此可以用左脚制动(右脚从加速踏板抬开,再踩到制动踏板的过程中会有半秒左右的时间是加速与制动两个踏板全不踩的,这样的空闲时间叫惰性时间。较长的惰性时间对车手成绩会有影响,而左脚刹车可以避免惰性时间),同时右脚松开加速踏板。当车减速到想要的速度以后,开始做降挡补油的动作——推一下排挡降至4 挡,在推的过程中,用右脚轻踩一下加速踏板,深度是油门行程的20%,这个动作叫Throttle Blip,同时保持制动,继续推一下已经自动回位的排挡杆到3 挡同时BLIP。然后利用相同方法到2 挡,这时车已经行至进弯点,松制动踏板同时打方向进弯。
综上所述,我们可以清楚地看到,Sequential Manual Gearbox 不是不需要离合器,而是进退挡时不用离合器而用序列式变速箱。
当然,以上所说的是传统式机械式序列变速箱,而电子序列变速箱就设计得更精密,其中,有一种是在变速箱上装有传感器,加挡时候由传感器提供给计算机,计算机以瞬间切断点火电路的方式完成轻踩加速踏板的动作(Power Cut)。这套系统各种赛车上广泛应用。
而针对类似WRC 赛车来说,它们所用的Sequential Manual Gearbox 除可以自动完成Power Cut 之外,还可以由计算机瞬间加大喷油量完成Throttle Blip 的动作。而所说的“加速和离合器其实是连在一起的,松掉加速踏板离合器踏板就下去”是不成立的。想想看,驾校不允许我们开车时候踩着离合器踏板滑行车辆,为的就是充分地利用发动机的“牵制力”帮助车辆减速,减少刹车系统负担,缩短制动距离。而针对更加要求充分利用Enging Brake Power 的赛车来说,这种设计是绝对不可能的。何况拉力赛中,车手需要利用收放加速踏板的动作,借助发动机牵引力造成车身的重量转移,以调整车身动态平衡。如果松开加速踏板相当于踩下离合器踏板的话,驾驶技术将无法使用且离合器也绝对应付不了整个赛段的比赛,会因频繁地同步压盘和从动盘的转速而造成压盘和从动盘之间产生摩擦,轻则在赛段结束前,离合器开始打滑,损失动力,让赛车只“喊”不“走”,重则烧毁离合器,迫使车手退赛。
赛车为了追求低动力损失,连传动齿轮都换成了直齿,更不可能使用损失动力超过斜齿传动齿轮的液力变矩器来取代传统的压盘式离合器。相反,会更换多片式的离合器以负担更大的功率和扭力输出。
但是,有一点是可以肯定的。在多数专业程度比较高的赛车游戏里,如Richard Burns Rally 中,确实可以将离合器设置成抬起加速踏板的同时自动踩下的离合器。
故障案例
1.变速器异响
变速器的异响是指变速器工作时发出的不正常声响,如金属的干摩擦声、不均匀的碰撞声等。桑塔纳2000 型轿车变速器的异常响声,大致发生的情况有两种:空挡时发响和挂挡后发响。
1)空挡时发响
(1)现象:发动机怠速运转,变速器处于空挡位置时有异响,踏下离合器踏板时响声消失。
(2)原因:
① 变速器与发动机安装时曲轴与变速器第一轴中心线不同心。
② 第二轴前轴承磨损、污垢、起毛。
③ 常啮合齿轮磨损发出均匀的噪声,个别齿碎裂,则发出有规律的间隙撞击声。
④ 常啮合齿轮修理时未成对更换,啮合不良。
⑤ 第一轴轴承损坏。
⑥ 旧齿轮换用了新轴承,在此之前已造成齿面不均匀磨损,换用新轴承后,齿面啮合位置改变。
2)挂挡后发响
(1)现象:变速器挂入挡位后发响,是由相互啮合的齿轮在运转时有撞击和变速器空腔的共鸣作用引起的。当汽车以40km/h 以上车速行驶时,发出一种不正常的响声,且车速愈高,响声愈大,而当滑行或低速时响声减小或消失。
(2)原因:
① 齿轮更换不当,轴或轴承更换后破坏了齿轮正常的啮合。
② 差速齿轮或半轴齿轮键槽磨损松旷。
③ 主、从动锥齿轮配合间隙过大。
④ 从动锥齿轮螺栓松动。
(3)判断:变速器产生响声的过程,是由齿轮和轴的振动与其他声源开始,然后扩散到变速器壳壁产生共振而发响。轴承磨损松旷声,可以用下列方法判明部位。
① 主动锥齿轮轴(变速器输出轴)后轴承响:在发动机起动后尚未挂挡就可听到。
② 主动锥齿轮轴(变速器输出轴)前轴承响:必在汽车运行中和变化车速时才响。
③ 轴承磨损松旷后引起齿轮的发响:将随车速改变而显著改变。
④将前驱动车轮架起,起动发动机并挂上空挡,然后急剧改变车速,察听变速器响声来源,以判断故障所在部位。
2.变速器发热
1)现象
汽车行驶一段路程后,用手触摸变速器时,有非常烫手感觉。若有可能用点温计测定,正常温度为82~93℃。
2)原因
(1)轴承装配过紧。
(2)齿轮啮合间隙过小。
(3)缺少齿轮油或齿轮油黏度太小。
3)判断
应结合发热部位,逐项检查予以排除。
3.变速器跳挡
1)现象
汽车在行驶中,变速杆自动跳回空挡,滑动齿轮脱离啮合位置(一般多在中、高负荷突然变化或汽车剧烈振动时发生)。
2)原因
(1)变速叉轴凹槽及定位球磨损松旷,以及定位弹簧过软或折断,致使定位装置失效。
(2)齿轮或齿套磨损过多,沿齿长方向磨成锥形。
(3)变速轴、轴承严重磨损松旷或轴向间隙过大,使轴转动时发生跳动和窜动。
(4)定位销磨损松旷及定位弹簧过软或折断,致使定位装置失效。
3)判断
(1)发现某挡跳动时,仍将变速杆推入该挡,然后拆下变速器盖观察齿轮啮合情况,如齿轮啮合良好,则检查换挡机构。
(2)用手推动跳挡的换挡杆拨动端试验定位装置:如定位不良,需拆下换挡杆拨动端检查定位球及弹簧,如弹簧过软、折断则进行更换。
(3)如齿轮未完全啮合,用手推动跳动的齿轮即齿轮正确啮合,则检查换挡杆拨动端是否弯曲。如是弯曲则应校正。
(4)如换挡机构良好,但齿轮或齿套不能完全啮合时,则应检查齿轮是否磨成锥形,轴承是否松旷,必要时可拆下修理或更换。
4.变速器乱挡
1)现象
汽车起步挂挡或行驶中换挡,所挂挡与需要挡位不符,或虽然挂入所需挡位但不能退回空挡,或一次挂入两个挡位。
2)原因
(1)换挡杆与换挡杆拨动端松旷、损坏或换挡杆拨动端内孔磨损过大。
(2)变速控制器弹簧压缩量达不到规定的要求。
(3)换挡滑杆互锁销与小互锁销磨损过大,失去互锁作用。
3)判断
(1)变速换挡杆如能任意摆动,且能打圈,则为夹箍销钉折断或失落所致。
(2)挂挡时,变速换挡杆稍偏离一点位置,就会挂上不需要的挡位,这是换挡杆拨动端工作面磨损过大所致。
(3)如同时能挂上两个挡位,这是互锁机构失效所致。
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