汽车底盘故障综合检修项目8-手动变速器的故障诊断与检测课件.ppt

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1、 出版社 理工分社汽车底盘故障综合检修18手动变速器的故障诊断与检测手动变速器的故障诊断与检测1.变速器的工作原理设：z1主动齿轮的齿数；n1主动齿轮的转速；z2从动齿轮的齿数；n2从动齿轮的转速。则主动齿轮与从动齿轮的传动比为：8.1变速器的结构和工作原理简介 出版社 理工分社汽车底盘故障综合检修（1）变速原理：小齿轮带动大齿轮转动，则输出轴(从动齿轮)的转速就降低，即为减速传动（i1）；当以大齿轮带动小齿轮转动时，则输出轴(从动齿轮)的转速就升高了，即为加速传动（i1）。（2）变矩原理：转速升高，输出扭矩减小；转速降低，输出扭矩增大。（3）换挡原理：当i1时，为减速增扭传动，其挡位称为降速

2、挡；当i1时，为增速降扭传动，其挡位称为超速挡；当i=1时，为等速等扭传动，其挡位称为直接挡。（4）变向原理：由齿轮传动原理可知，一对相啮合的外齿轮旋向相反，每经过一对传动副，其轴改变一次转向（如图8-3）。故倒挡的实现是在输入齿轮与输出齿轮之间增加了一个中间齿轮(称惰轮)，从而改变了输出齿轮的方向。2 出版社 理工分社汽车底盘故障综合检修32.变速器的结构（1）二轴式变速器。图8-4 二轴五挡横置变速器构成示意图1-输入轴；2-结合套；3-里程表齿轮；4-锁环；5-半轴；6-主减速器从动齿轮；7-差速器壳；8-半轴齿轮；9-行星齿轮；10-十字轴；11-输出轴；12-主减速器主动齿轮；13-

3、花键毂 出版社 理工分社汽车底盘故障综合检修二轴变速器各挡齿轮的传动原理和路线如图8-5所示：4图8-5二轴四挡变速器传动原理示意图1-输出轴一挡从动齿轮；2-输出轴二挡从动齿轮；3-输出轴三挡从动齿轮；4-输出轴四挡从动齿轮；5-一、二挡同步器；6-三、四挡同步器；7-倒挡从动齿轮；8-倒挡中间齿轮；R-输入轴倒挡主动齿轮；A-输入轴一挡主动齿轮；B-输入轴二挡主动齿轮；C-输入轴三挡主动齿轮；D-输入轴四挡主动齿轮二轴式变速器的动力传递路线为：一挡：输入轴A1输出轴二挡：输入轴B2输出轴三挡：输入轴C3输出轴四挡：输入轴D4输出轴倒挡：输入轴R87输出轴 出版社 理工分社汽车底盘故障综合检

4、修 出版社 理工分社汽车底盘故障综合检修（4）变速器操纵机构。变速器操纵机构由换挡拨叉机构和定位锁止机构两部分构成。其作用主要有：防止自动挂挡和自动脱挡，保证齿轮全齿长啮合，所以应有自锁装置；防止同时挂入两个挡，应有互锁装置；防止误挂倒挡，应有倒挡锁。六挡变速器换挡拨叉机构的结构示意图如图8-7所示：61-五、六挡换挡拨叉；2-三、四挡换挡拨叉；3-一、二挡拨块；4-倒挡拨块；5-一、二挡拨叉；6-倒挡拨叉；7-倒挡拨叉轴；8-一、二挡拨叉；9-三、四挡拨叉、10-五、六挡拨叉；11-换挡轴；12-变速杆；13-叉形拨杆；14-五、六挡拨快；15-自锁弹簧；16-自锁钢球；17-互锁销图8-7

5、 六挡变速器操纵机构的结构示意图 出版社 理工分社汽车底盘故障综合检修（5）自锁与互锁装置如图8-8所示，多数变速器的自锁装置由自锁钢球l和自锁弹簧2组成。自锁钢球1被自锁弹簧2压入拨叉轴3的相应凹槽内，起到锁止挡位的作用，防止自动换挡和自动脱挡。换挡时，驾驶员施加于拨叉轴3上的轴向力克服弹簧与钢球的自锁力时，钢球便克服弹簧的预压力而升起，拨叉轴移动，以实现换挡操作。71-自锁钢球；2-自锁弹簧；3-拨叉轴；4-互锁顶销；5-互锁钢球；6-变速器盖 图8-8 变速器自锁和互锁装置结构示意图 出版社 理工分社汽车底盘故障综合检修（6）同步器8 出版社 理工分社汽车底盘故障综合检修 出版社 理工分

6、社汽车底盘故障综合检修（5）拆下变速器第二轴后轴承盖16(如图8-12(a)所示)。（6）从变速器前端拆下紧固第一轴轴承盖2的螺栓上的钢丝锁线和螺栓，然后取下轴承盖。（7）用铜棒左右轻轻敲击第一轴7，将第一轴连同第一轴后球轴承6一起从前端拔出，然后从第一轴中取出第二轴前轴承8。（8）用手托起第二轴前端上下晃动，并用铜棒左右敲击第二轴的后端，将第二轴向后退出稍许，用顶拔器从第二轴上取下后端轴承后，将第二轴总成从变速器壳体内拿出(如图8-12(b)所示)。（9）从第二轴取下四、五挡同步器锥环总成25，拆下四、五挡固定齿座锁环32，取下固定齿座止推环33，则第二轴上二、三挡同步器锥环总成42和它前面

7、的所有零件可以依次从轴上取下。（10）从壳体上拆卸中间轴前、后轴承盖9、21(如图8-12(a)所示)，撬开后轴承锁片71(如图8-12(c)所示)，拧下锁紧螺母72，拆卸倒挡齿轮检查孔盖板23(如图8-12(a)所示)，取下倒挡齿轮轴锁片76(如图8-12(c)所示)，利用倒挡轴后端的螺纹孔，用专用工具将轴拔出，并从倒挡检查孔中取出倒挡齿轮74和第二轴前轴承8及轴承隔套73。（11）从中间轴上取下弹性挡圈60(如图8-12(c)所示)，用压床将中间轴常啮合齿轮61压出。10 出版社 理工分社汽车底盘故障综合检修(a)EQ1090E型汽车变速器壳体和第一轴1第一轴前轴承(装于飞轮中心座孔中)；

8、2第一轴轴承盖；3、10、12、15、20、22衬垫；4第一轴后轴承挡圈；5第一轴后轴承外缘挡圈；6第一轴后球轴承；7第一轴；8第二轴前轴承；9中间轴前轴承盖；11盖板；13放油螺塞；14变速器壳体；16第二轴后轴承盖；17里程表从动齿轮油封；18里程表软轴接头；19接头密封圈；21中间轴后轴承盖；23倒挡齿轮检查孔盖板11 出版社 理工分社汽车底盘故障综合检修 出版社 理工分社汽车底盘故障综合检修(c)EQ1090E型汽车变速器中间轴和倒挡齿轮轴59中间轴前轴承；60弹性挡圈；61中间轴常啮合齿轮；62挡圈；63四挡齿轮；64三挡齿轮；65隔套；66二挡齿轮；67半圆键；68中间轴；69中间

9、轴后轴承；70中间轴后轴承外缘挡圈；71后轴承锁片；72锁紧螺母；73轴承隔套；74倒挡齿轮；75倒挡齿轮轴；76倒挡齿轮轴锁片图8-12EQ1090E型汽车变速器13 出版社 理工分社汽车底盘故障综合检修 出版社 理工分社汽车底盘故障综合检修（7）从第一轴前端先将密封纸垫安放在轴承盖贴合处，套上轴承盖，用螺栓对称紧固，再用铜丝锁线以“8”字形穿入螺柱头的孔中拧紧。（8）在壳体上装上第二轴后轴承盖，并加上纸垫，用螺柱对称紧固。装上甩油环，把已装好的驻车制动器总成固定在轴承盖上。把驻车制动器凸缘套在第二轴上，装上碟形弹簧垫圈57(如图8-12(b)所示)，用锁紧螺母紧固(拧紧力矩为200250N

10、m。（9）装复变速器盖(如图8-13所示)：将变速器叉轴装在变速器盖相应的孔位中，同时装上变速叉叉轴锁止弹簧11及自锁钢球12，互锁圆柱销15及互锁钢球14，变速叉17、18、25和一挡、倒挡导块21等；拧入变速叉止动螺栓19，拧紧后用钢丝锁线分别将变速叉止动螺栓19锁紧在叉轴上；打入变速器盖前端座孔塞片10。（10）在变速器处于空挡位置时，装上密封衬垫28，盖上变速器盖总成(如图8-13所示)。（11）按拆卸的相反程序，装上衬垫，装复变速器顶盖总成。拧下加油螺塞，加注润滑油至规定油面高度，再拧上加油螺塞。15 出版社 理工分社汽车底盘故障综合检修1操纵手柄；2顶盖总成；3防尘罩；4操纵杆；5

11、操纵杆限位锁；6顶盖带衬套总成；7弹簧；8、28密封衬垫；9上盖；10、26塞片；11变速叉叉轴锁止弹簧；12自锁钢球；13一、倒挡变速叉叉轴；14互锁钢球；15互锁圆柱销；16二、三挡变速叉叉轴；17二、三挡变速叉；18四、五挡变速叉；19变速叉止动螺栓；20四、五挡变速叉叉轴；21一、倒挡导块；22挡圈；23安全止柱弹簧；24安全止柱；25一、倒挡变速叉；27通气图8-13变速器盖及操纵机构16 出版社 理工分社汽车底盘故障综合检修 出版社 理工分社汽车底盘故障综合检修2.故障原因从变速器换挡机构来分析。从变速器换挡机构来分析。（1）自锁装置的可靠性降低。主要原因有：如图8-17所示，自锁

12、弹簧的弹力不足或折断而失效；拨叉轴凹槽磨损严重；拨叉轴与壳体轴孔间隙过大。18 出版社 理工分社汽车底盘故障综合检修（2）拨叉弯曲变形。有两种情况：自锁装置已到位（钢球在凹槽中心），但拨叉所拨动的齿套与接合齿圈未能完全啮合；拨叉所拨动的齿套与接合齿圈已完全啮合，但自锁装置未能完全到位（钢球没有在凹槽的正中位置）。（3）操纵机构不能通过拨叉使齿套与接合齿圈完全啮合。主要原因是：操纵机构的摆动行程变小；操纵机构的工作点（面）严重磨损；各种干涉使移动轴的行程不到位，如移动轴与壳体的位置尺寸产生干涉等。（4）齿轮轴轴向串动大。（5）换挡系统间隙大导致操纵杆甩动。以上这些问题都直接影响到拨叉的行程，致使

13、齿套与接合齿圈不能完全啮合。19 出版社 理工分社汽车底盘故障综合检修从变速器同步机构来分析。从变速器同步机构来分析。（1）接合齿圈齿形沿齿长方向磨成锥形或同步器齿套齿形磨损严重。（2）齿套与接合齿圈倒锥角偏小或两倒锥角偏差大，不能完全啮合。（3）齿轮轴的定位被改变或齿轮的轴向间隙过大。（4）接合齿倒锥面太短。（5）轴承、承孔、轴颈磨损，造成齿轮转动时跳动或窜动。20 出版社 理工分社汽车底盘故障综合检修变速器跳挡的感性认识上来分析。变速器跳挡的感性认识上来分析。（1）若挂挡时感觉操纵杆的行程明显变小（“吃挡”太浅），则说明齿轮并没有啮合到位，应查操纵杆、拨叉和啮合齿轮等。（2）挂挡时推动操纵

14、杆的阻力很小或上下坡时跳挡，则有可能是移动轴的自锁装置失效，应查移动轴的定位槽有无过浅，钢球是否脱落，弹簧是否过软或折断。（3）手握操纵杆时感觉晃动量大，且各挡位都容易跳挡，则有可能是拨叉口端面与齿套槽之间的间隙过大。（4）在踏下油门踏板时跳挡，手握操纵杆时有较明显的推力感觉，则多为齿轮磨成锥形，啮合受力时齿面滑动摩擦，产生较大的轴向推力。（5）若在收回油门踏板时跳挡，同时操纵杆震动并伴有异响时，则可能是变速器输入轴与输出轴同轴度超差；或同步器与轴的花键严重磨损，配合松旷；或齿轮轴的两端轴承磨损严重；或轴端锁紧装置松动，止推垫圈变薄，引起齿轮轴向窜动。21 出版社 理工分社汽车底盘故障综合检修

15、3.故障诊断（1）车辆在行驶时，反复加速、减速、检查在各挡上变速杆是否容易脱出；（2）发现某挡跳挡时，仍将换挡杆挂入该挡，将发动机熄火。先检查操纵机构调整是否正确，然后再拆开变速器盖检查齿轮啮合情况和同步器啮合情况。（3）若啮合情况不好，应检查轴承是否磨损松旷，拨叉是否变形，拨叉与结合套上的叉槽间隙是否过大。（4）若啮合情况良好，应检查操纵机构锁止情况。若锁止不良，须拆下拨叉轴，检查自锁钢球、弹簧或拨叉轴凹槽情况。（5）如果齿轮啮合和操纵机构均良好，应检查变速器壳体、齿轮等有无变形。22 出版社 理工分社汽车底盘故障综合检修 出版社 理工分社汽车底盘故障综合检修2.故障原因（1）变速器球头的定

16、位螺钉磨损松旷、断裂或丢失，使变速杆失去控制作用任意乱摆，不能正确波动拨叉或导块凹槽。难以正确判定所需换入的挡位；（2）变速器控制器弹簧压缩量达不到规定的要求；（3）变速拨叉轴互锁顶销、钢球严重磨损，失去锁止作用或漏装到锁顶销，甚至造成同时换入两个挡位，无法传递来自发动机的动力，并损坏齿轮。24 出版社 理工分社汽车底盘故障综合检修3、故障诊断（1）发现某挡跳挡时，仍将杆挂入该挡，将发动机熄火。先检查操纵机构调整是否正确，然后再拆开变速器盖检查齿轮啮合情况和同步器啮合情况。（2）若啮合情况不好，应检查轴承是否磨损松旷，拨叉是否变形，拨叉与结合套上的叉槽间隙是否过大。（3）如果啮合情况良好，应检

17、查操纵机构锁止情况。如果锁止不良，须拆下拨叉轴，检查自锁钢球、弹簧或拨叉轴凹槽情况。（4）若齿轮啮合和操纵机构均良好，应检查齿轮是否磨成锥形，以及轴是否前、后移动。若有则故障由此引起。否则故障为变速器壳松动或与飞轮壳轴线没有对准而引起的跳挡。25 出版社 理工分社汽车底盘故障综合检修8.2.3变速器异响故障诊断1.空挡发响故障现象：发动机低速运转，变速器处于空挡位置有异响，踏下离合器板时响声消失。故障原因：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，或变速器壳变形。第二轴前轴承磨损、污垢、起毛。变速器常啮齿轮磨损，齿侧间隙过大，或个别齿轮牙齿破裂。常啮齿轮未成对更换，啮合不良。轴承松旷

18、、损坏、齿轮轴向间隙大。拔叉与接合套间隙过大。2.挂挡后发响故障现象：变速器挂入挡位后发响,且车速越高声响越大。故障原因：轴的弯曲变形，花键与滑动齿轮毂配合松旷。齿轮啮合不当，轴承松旷。操纵机构各连接处松动，拨叉变形。26 出版社 理工分社汽车底盘故障综合检修 出版社 理工分社汽车底盘故障综合检修2.变速器输入轴的检测与维修。如图8-19所示，轴的弯曲变形用百分表和V形支块检查(径向圆跳动量)。当最大径向圆跳动量达到0.05mm时，应校正或更换。轴接合齿和花键的齿顶磨损超过0.25mm、齿长磨损超过全长30%、啮合间隙超过0.5mm的损伤程度时，应更换。用千分尺检查轴颈的磨损情况，如图8-20

19、所示。轴颈磨损达到0.04mm时，可堆焊后进行修磨、镀铬修复或更换。滚动轴承或齿轮与轴颈的配合属于过盈配合的，应无间隙，且最大过盈量应不超过原设计规定；属于过渡配合的，其间隙允许比原设计规定增加0.003mm；属于间隙配合的，允许比原设计规定增加0.02mm。超过规定时，可对轴颈进行刷镀修复。轴承、轴承挡圈及轴颈如有损坏或轴颈磨损超过轴颈与轴承配合间隙允许的极限时(国产载货汽车一般不超过0.07mm)，必须更换。轴体上不得有任何性质的裂纹，否则应更换。28图8-19轴的弯曲变形检查图8-20轴颈磨损的检查 出版社 理工分社汽车底盘故障综合检修3.变速器中间轴的检测与维修。中间轴中部摆差大于0.

20、10mm时，应进行校正或更换。各轴颈磨损超过0.02mm时，应采用镀铬修复或更换。带齿轮的中间轴，其轮齿磨损超过0.25mm、啮合间隙超过0.50mm时，应予以更换。轴体上不得有任何性质的裂纹。29 出版社 理工分社汽车底盘故障综合检修 出版社 理工分社汽车底盘故障综合检修5.同步器的检测与维修锁环齿尖磨损轻微的可锉修，磨损严重、断齿的应更换。锁环内锥面螺旋槽磨损，造成与齿轮外锥面配合间隙增大，内、外锥面摩擦作用减弱以致完全消失，使同步器失效。锁环上3个缺口的磨损过大或因更换锁环不当使缺口过小，都会给换挡带来困难。用塞尺测量齿轮的轴向间隙。将同步环压到换挡齿轮锥面上，按压转动同步环时要有阻力，

21、用塞尺测量环齿与轮齿之间的间隙，如图8-22所示。其间隙若不符合规定，必须更换同步环。滑块弹簧不应失效或折断，否则应更换。31 出版社 理工分社汽车底盘故障综合检修6.变速器换挡拨叉装置和互锁装置的检测与维修变速器换挡拨叉(简称变速叉)的损坏主要是叉的弯曲和扭曲，变速叉轴弯曲变形可用百分表或平板进行检查，如图8-23和图8-24。变速叉上端导动块凹槽及下端端面磨损超过其使用极限，或其相应的配合间隙超过使用极限时，必须修复或更换新件。换挡操纵机构各铰接点球头严重磨损或间隙过大时，会使变速操纵杆产生抖动，也有可能造成换挡位置不准、换入的各挡不能完全到位，以致在使用中发生换挡困难和跳、脱挡现象。每6

22、个月调整一次操纵机构各铰接点球头与球座的间隙，并加注润滑脂。以空挡位置为换挡操纵机构的原始位置，对手操纵杆件进行调整。变速器拨叉端面磨损量应小于0.4mm，该端面与齿轮环槽配合间隙应为0.21.0mm。超过规定时，可对磨损的拨叉端面堆焊修复。变速杆下端球头与拨叉、拨槽磨损，应分别不大于0.4mm和0.6mm，变速杆定位槽磨损应不大于0.4mm，超过要求时可堆焊修复。32 出版社 理工分社汽车底盘故障综合检修33 出版社 理工分社汽车底盘故障综合检修7.变速器壳体的检测与维修工作负荷对变速器壳体磨损的影响规律是：第一轴与中间轴和中间轴与第二轴齿轮传动中的径向分力通过轴与轴承施加于壳体前、后端，造成轴承孔偏磨和壳体变形，从而使上、下两轴线间距加大，且后端大于前端，这将导致两轴线在其公共平面内产生平行度误差。齿轮传动所产生的力，将造成壳体扭转，导致上、下轴线在其垂直于公共平面的方向产生偏斜和翘曲变形。频繁使用紧急制动(包括中央驻车制动器)时，也会使壳体发生扭转，但与前进方向所产生的扭转变形方向相反。当汽车在繁重工作条件下较多使用低速挡运行时，壳体承受很大的扭曲力矩，更易出现由上述变形所产生的形位误差。如图8-25所示，壳体因变形或轴承孔磨损使各轴承孔圆度误差超过0.008mm、轴线间平行度误差大于原设计0.02mm、轴承孔磨损大于0.025mm时，应镶套修复或更换变速器壳体。34