汽车自动变速器技术与检修-齿轮变速机构检测

1.行星轮机构的检测

行星轮机构可能引起的故障主要表现为齿轮折断和轴承磨损等，造成异响和撞击声，不能升档。一般常见的原因是齿轮从行星架上脱落，行星轮和行星架之间的间隙过大等。

行星轮机构的故障诊断方法：

（1）行星轮机构的基本检查

1）检查太阳轮、行星轮和齿圈的齿面，如果有磨损或脱落，应更换整个行星排。

2）检查行星轮与行星架之间的间隙，如图2-42所示。其标准间隙为0.2～0.6mm，最大不得超过1.0mm，否则应更换止推垫片、行星架和行星轮组件。可以在行星架内安装轴向间隙调整垫片以使轴向间隙恢复到规定值范围内。

3）检查太阳轮、行星架、齿圈等零件的轴颈或滑动轴承处有无磨损，如果有，应更换新的零件。

（2）行星轮机构造成的异响

1）在行驶中突然产生很大的异响，导致汽车不能行驶。造成异响可能是由于有严重损伤，主要原因有：

①输入轴和输出轴断裂。

②齿圈、太阳轮鼓和齿轮等零件断裂。

图2-42 检查行星轮与行星架之间的间隙

③行星轮从行星架中脱落。

2）车辆能够行驶，但是自动变速器内部有异响。这个故障在拆解时要注意检查推力轴承是否烧结和散架。

（3）出现撞击声出现撞击声的原因有：

①各部件之间的配合间隙过大。

②止推垫片磨损过度。

③止推垫片或推力轴承漏装。

（4）不能升档行星轮机构造成不能升档的原因有：齿圈和离合器组烧结在一起，离合器组失去其应有的作用，从而引起不能升档。

2.平行轴式齿轮变速机构变速传动机构的检修及数据处理

（1）变速器壳体的检修 变速器壳体的损伤形式主要有壳体的变形、裂纹及轴承座孔磨损、螺纹孔损伤等。

1）变速器壳体不得有裂纹。一般用磁力探伤或外部检视及轻轻敲击检验。对于受力不大的部位的裂纹，可用环氧树脂粘结进行修复；重复和受力较大部位的裂纹，可进行焊修。而与轴承孔贯通的和安装固定孔处裂纹不能修理，应更换变速器壳体。

2）变速器壳体上所有连接螺孔的螺纹损伤不得多于2牙，其上平面与盖接合面的平面度公差为0.15mm，如超过0.30mm，应加以修复。螺纹孔的损伤可用换加粗螺栓或焊补后重新钻孔加工的方法修复。

3）检查变速器壳第一、第二轴轴承孔与中间轴轴承孔的公共轴线平行度误差，及倒档轴的轴承孔中心线与上述轴线平行度误差，误差值应不超过0.10mm，检验方法如图2-43所示。

4）检查变速器壳前端面对第一、第二轴轴承孔公共轴线的端面圆跳动量，应不超过0.10mm，后端面圆跳动量不超过0.15mm。

5）检查变速器滚动轴承外径与壳体轴承孔的配合，应符合各车型变速器维修标准的规定。

6）检查壳体上各轴承孔的圆度，公差应为0.008mm。

7）检查变速器壳体轴承孔与倒档轴轴颈的配合，应符合各车型变速器维修标准的规定。

8）变速器壳体的变形与轴承座孔的磨损，会破坏变速器壳体与轴承的配合关系。

图2-43 变速器壳体轴承孔平行度的测量

1—平板 2—定位套 3—试轴 4—千分尺 5—壳体 6—百分表

（2）变速器盖的检修 变速器盖的损伤形式主要有盖的裂纹、变形及轴承孔的磨损等。

1）变速器盖不得有裂纹，螺纹孔不得有损伤或滑扣。

2）检查变速器盖与壳体接合平面长度在250mm以内时，其平面度公差是否为0.15mm；接合平面长度大于250mm时，平面度公差是否为0.20mm，使用限度不超过0.30mm。在检测时，将变速器盖支撑在平板上，用百分表测量与壳体的接触面，若其平面度公差超过使用限度时，则应修平。

3）用百分表、外径千分尺检测变速器盖体变速叉轴轴孔和变速叉轴的配合间隙，其通常为0.04～0.10mm，大修时允许值为0.20mm，使用限度不超过0.30mm。

4）检查顶盖变速杆球节限位销孔和限位销的配合，其通常为0.00～0.20mm，固定式为－0.03～－0.01mm，活动式为0.015～0.045mm，大修时允许值不超过0.070mm。

5）顶盖球节座孔磨损的检查。圆形的球节露出部分不得超过球高的1/5，半圆形球节顶部磨损应超过座平面2.00mm。

（3）变速器齿轮的检修 变速器齿轮的损伤形式主要有齿面、齿端磨损；齿面疲劳剥落、腐蚀斑点；轮齿破碎或断裂、花键孔磨损等。

1）检查齿轮工作面。齿轮不得有裂纹，齿轮工作面上不允许有疲劳性剥落或不规则磨损，不得有锐角、毛刺，工作面上的打击伤痕和缺口面积应不超过20％。如果工作面上有轻微斑点、剥落、磨损，在保证其啮合间隙的情况下，允许使用细油石修磨后使用。若齿轮磨损严重，则应换用新件。

2）常啮合齿轮啮合间隙为0.01～0.05mm，使用极限应不超过0.06mm。接合齿轮的齿侧间隙为0.10～0.40mm，各齿轮的啮合面中线应在齿高中部，接触面积不得小于工作面的60％。

3）齿轮端部磨损的检查。在齿高2/3处进行测量，接合齿不超过原齿长的30％，滑动齿不超过原齿长的15％，啮合套齿长的最大磨损不得超过原齿长的15％，否则应更换新件。

4）检查齿轮开口环、垫圈、调整垫、齿轮凸缘处和止推垫片表面。如果有刮伤及过量磨损，则应更换新件。

5）检查齿轮、轴承卡环。若有损伤、变形或弹力减弱的现象，应更换新件。

6）齿轮与齿轮、齿轮与轴及花键的啮合间隙，径向间隙和轴向间隙应符合原厂规定。

（4）变速器轴与轴承的检修 变速器轴的损伤形式主要有轴颈磨损、键齿磨损、轴弯曲变形、螺纹损伤等。轴承的损伤主要是磨损过量。

1）变速器轴装配球轴承、圆柱滚子轴承和圆锥滚子轴承的轴颈的磨损，一般不得超过0.030mm。

2）检查变速器滚针轴承与轴颈的配合间隙，其一般为0.02～0.10mm，大修时允许值为0.02～0.13mm，各个轴颈的磨损极限为0.30mm。同一组滚针轴承的各滚针直径差不超过0.02mm。

3）变速器第一轴前轴颈与轴承的配合为0.002～0.040mm，使用极限不超过0.10mm。

4）检查变速器第一轴轴承盖外径的磨损，一般不得超过0.225mm，其外径与分离轴承座孔的配合为0.05～0.15mm，大修时允许值不得超过0.375mm。

5）变速器第一轴键齿宽度磨损不得超过0.20mm。

6）第一、第二轴后轴颈球轴承的配合为－0.038～0.003mm。

7）变速器第一、第二轴及中间轴轴颈以两端轴承轴颈的公共轴线为基准，其他各配合轴颈的径向圆跳动量不得超过0.050mm，大修时允许值不得超过0.070mm，使用极限不超过0.10mm。

8）变速器第二轴花键齿不得有扭曲变形。凸缘键槽的配合侧隙，大修标准为－0.040～0.100mm，大修时允许值为－0.040～0.150mm，使用限度不超过0.300mm。

9）中间轴轴颈与圆柱滚子轴承的配合为－0.032～－0.003mm，使用极限不超过0.150mm。(www.xing528.com)

10）变速器轴弯曲变形的检查。变速器第一、第二轴和中间轴轴颈径向圆跳动量允许值为0.030mm，使用极限为0.06mm，检查方法如下：

如图2-44所示，将变速器第一、第二轴及中间轴以两端轴颈为支承点，放在平板上的V形架上，用百分表测杆触头抵在中部轴颈上，轻轻地旋转变速器轴，百分表的读数即是该轴的径向圆跳动量。若变形超过了极限，则可用压床冷压校正。

11）倒档轴与齿轮衬套内径的配合应符合各车型维修标准的规定，衬套外径与齿轮孔径的配合为过盈配合，不允许有间隙。

12）倒档轴轴颈与滚针轴承、倒档齿轮孔的配合间隙：其大修标准为0.020～0.100mm。

13）检测变速器花键轴键齿与齿轮键槽的配合间隙，其应符合各车型维修标准要求，通常为0.04～0.30mm。

14）所有轴上的花键部分和凸缘盘键齿孔相啮合部位不得有明显台阶和向一侧偏磨的情况。

15）检查变速器装配的球轴承、圆柱滚子轴承及轴承滚道，不得有严重磨损和烧蚀变绿色痕迹，也不得有裂纹、金属脱层、鱼鳞状剥落及大量腐蚀斑点。如有，则应更换新件。

图2-44 轴的径向圆跳动误差检查

16）用百分表检测单列向心球轴承轴向、径向间隙。径向、轴向间隙不得超过0.30mm。如超过，则应更换新件。

17）检测使用衬套的轴颈与衬套的配合间隙，其一般为0.03～0.10mm，使用极限不超过0.20mm；衬套与齿轮孔径的配合为－0.068～－0.012mm。

18）检测油封轴颈。油封轴颈磨损不得有沟槽，轴颈磨损不得超过0.30mm。如超过，则应对磨损轴颈的部位进行涂镀、镀铬或堆焊修复。修复后的油封轴颈应恢复其基本尺寸，油封轴颈与凸缘轴心线的径向圆跳动量不得超过0.10mm，表面粗糙度Ra不超过0.80μm。

3.换档执行机构的检测

换档执行机构由离合器、制动器、单向离合器组成。要进行换档执行机构的故障诊断，只要进行离合器、制动器、单向离合器的故障诊断就可以了。

（1）离合器的故障诊断

1）摩擦片的损坏形式及原因

①摩擦片烧焦，颜色发黑。原因是自动变速器油温过高，离合器打滑；引起单组离合器摩擦片烧焦的原因是活塞密封圈破坏，离合器自由间隙过小，离合器鼓或离合器活塞液压缸壁上的单向阀损坏。

②摩擦片上的铜粉末冶金层合成纤维层不均匀脱落。原因是摩擦片没有经过自动变速器油浸泡即装配使用，摩擦片质量问题。

③摩擦片弯曲变形。原因是离合器摩擦片工作时局部温度过高或机械原因引起的。

④摩擦片和钢片烧结在一起。原因是温度过高或摩擦片过度磨损。

2）离合器活塞损伤形式及原因

①活塞密封圈破损。原因是油温过高，使橡胶密封圈硬化、密封圈更换时受损、使用时间过长、橡胶老化。

②活塞变形，密封不严。原因是温度过高或装配不当。

③活塞回位弹簧不良。原因是弹簧数目少、弹簧弹力不足、弹簧折断。

④活塞上的单向阀卡滞或密封不良。原因是油中有杂质或单向阀球磨损。

3）离合器摩擦片的检修：摩擦片上的沟槽是存自动变速器油用的，沟槽磨平后，自动变速器油就无法进入摩擦片与钢片之间。失去自动变速器油的保护之后，磨损速度会急剧加快，沟槽磨平后必须更换。摩擦表面上有一层保护自动变速器油的含油层。新拆下来的摩擦片用无毛布将表面擦干后，用手轻按摩擦表面时应有较多的自动变速器油溢出。轻按时，如果不出油，说明摩擦片含油层已被抛光，无法保持自动变速器油，必须更换。摩擦衬片上有数字记号，记号磨掉后必须更换。摩擦片出现翘曲变形的也必须更换。摩擦片表面发黑（烧蚀）的必须更换。摩擦片表面出现剥落、有裂纹、内花键被拉毛、内花键齿掉齿等现象都必须更换。

4）离合器其他元件的检查

①离合器活塞回位弹簧的检查：离合器回位弹簧中，最易损坏的是低档及倒档制动器活塞的回位弹簧。它的工作行程和工作压力最大，所以最容易损坏。损坏后弹簧折断、弯曲变形，同时许多断弹簧散落在弹簧座外边。检查时一目了然，维修时需整组更换回位弹簧。离合器活塞回位弹簧工作行程和油压较小，很少损坏。拆卸离合器时，外观上看回位弹簧没有折断、散乱，就不必拆回位弹簧的卡环。安装回位弹簧卡环时如果没有专业工具，安装将十分困难。回位弹簧主要检查其自由长度，凡是变形、过短、折断的弹簧必须更换。

②压盘和从动片的检查：压盘和从动片上的齿轮要完好，不能拉毛，拉毛容易造成卡滞；压盘和从动片表面如果有蓝色过热的痕迹，则应放在平台上用高度尺测量其高度，可将两片叠在一起，检查其是否变形。出现变形或表面有裂纹的必须更换。

③锥形盘变形的检查：锥形盘应放在平台上用高尺度检查它是否变形。

5）活塞工作行程的检查：离合器活塞的工作行程，也是离合器的工作间隙。离合器工作间隙的大小和作用在离合器上的工作压力有关。超速档离合器和前进档离合器的工作间隙为0.8～1.8mm，高档及倒档离合器间隙为1.6～1.8mm。前者使用极限值为2.0mm，后者使用极限为2.2mm。检测工作行程时，需用空气压缩机、压缩空气枪、百分表和磁力表架。压缩空气保持在0.4MPa的压力。把空气压缩枪对准油孔，固定好离合器，把百分表抵住外侧压盘。开动压缩空气枪，从百分表摆差看出活塞的工作行程。

如果没有空气压缩枪，也可以用塞尺测量。把塞尺伸入卡环和压盘之间，即可测出离合器工作间隙。

（2）制动器的检修

1）制动器常见损坏形式及原因：片式制动器与离合器由于结构大致相同，所以损坏形式及原因也基本相同。下面重点介绍带式制动器的损坏形式及原因。

①制动器损坏形式有制动带磨损材料烧焦、制动带耐磨材料脱落、制动带变形。

②制动带推杆损坏形式有推杆磨损、弯曲变形、推杆调整不当。其原因是外力作用或调整过度。

2）制动带的调整

①外观检查：外观上如有缺陷、碎屑、摩擦表面出现不均匀磨损，摩擦材料剥落，摩擦材料上印刷数字部分磨损的，或者有掉色、烧蚀痕迹的，只要有上述问题中的任何一项，就必须更换制动带。

②液体吸附能力检查：用无毛布把制动带表面的油渍擦掉后，用手轻按制动带摩擦表面，应能压出油，压出的油越多，说明摩擦表面含油性越好。如轻压后，没有油压出，说明制动带摩擦表面上的含油层已被磨损，如果继续使用将很快被烧蚀，必须更换。制动带从变速器中拆出后，最好用铁丝固定，保持原有形状。在检查和维修过程中严禁将制动带展平、弯曲或扭转，那样做会引起摩擦衬套面破裂或表面剥落，严重时还会造成制动带变形，使制动带无法和它所固定的部件保持比较均匀的工作间隙，使制动带的推杆无法完全入内。

3）制动鼓的检查：和制动带配合工作的制动鼓的摩擦表面也需要检查。铸铁制动鼓的摩擦表面上如果有刻痕，可用180号砂布沿旋转方向打磨。对于钢板冲压的制动鼓，检查时把钢板尺立在鼓的摩擦表面上，检查鼓表面的垂直度。

鼓的摩擦表面磨成盘形状，会使制动带的制动效能严重削弱，因此磨损变形的鼓必须更换。

4）伺服装置的检查与维修：卸掉控制阀，可以看到伺服装置附近有两个连接伺服装置通道，它们是工作通道和释放通道。紧挨着油泵，打开油底壳才能看见的是强制降档伺服装置，它旁边靠里侧的是工作通道，靠外侧的是释放通道。两个通道都是倾斜的油道。二档滑行制动带的伺服液压缸盖用卡环固定在变速器的外壳上。该伺服装置与空档开关位置较近，外侧是工作通道，内侧是释放通道。

用压缩空气枪将0.4～0.8MPa气压加到伺服装置的工作通道中，该伺服液压缸负责的制动带如能拉紧，则表明伺服液压缸工作正常，能满足拉紧制动带的需要。继续加压到伺服液压缸工作通道的同时，用另一把压缩空气枪加压到伺服装置的释放通道，此时伺服装置应松开制动带。在检查制动带能否箍紧时，可用塞尺在加压前先测以下制动带的开口间隙，加压箍紧后再测一下制动带的开口间隙，便可推算出伺服推杆实际的工作行程。在检查超速档制动器的工作间隙时，在加压前固定好百分表触针垂直打在片式制动器压盘上，然后往工作通道加压，就可测出其工作间隙。

检查时如果发现异常现象，应分解检查。检查伺服装置钢制或铝制活塞是否有裂纹、毛刺、划伤和磨损等缺陷。活塞与活塞孔的正常工作间隙应在0.008～0.013mm。活塞与活塞孔间隙过大，会造成液压压力的损失。而活塞卡滞则会造成工作不柔和或制动带打滑。

（3）单向离合器的检修 单向离合器若出现在锁止方向上可以转动的情况，则会引起自动变速器打滑、无前进档、无超速档、异响等故障。单向离合器若装反可引起自动变速器工作异常，有时引起一些预想不到的故障。如果装错了方向，从理论上讲，变速器不能进入驱动状态，但由于发动机传来的转矩大于装错方向的单向离合器的锁止力矩，于是单向离合器上的滚柱在高速旋转的巨大惯性作用下，像小炮弹似地飞出，造成严重的破坏使其周围没有完好的零件。

1）常见损失形式及原因

①单向无锁止，其原因是滚柱或楔块磨损或弹簧失效。

②卡滞，其原因是滚柱或楔块变形，内外环保持架破裂、变形等。

③内外环保持架变形、拉伤，其原因是高温、油中有杂质等。

2）检查方法

①检查单向离合器的锁止方向。其应在一个方向有效锁止，在反方向可自动转动。若在锁止方向打滑或在自动转动方向发卡，应更换单向离合器。

②目测检查有无高温变质、受伤变形、拉伤等情况。

③单向离合器沿运动方向旋转时，其转矩必须小于2.5N·m，如果大于该值就应更换。金属材料的滚柱式单向离合器不仅装配时严禁击打，装前也应认真检查其上、下平面，如发现有凹坑，必须更换。

④单向离合器中的滚柱滚过凹点时，会因发生卡滞而发生明显的“嗡嗡”声。维修时以根据“嗡嗡”声出现的时机，来判断具体是哪个单向离合器发生了故障。

注意：单向离合器的异响声只出现在松节气门的状态下，而加大节气门开度时是不会出现任何异响的。