《手动变速箱》PPT课件.ppt

手 动 变 速 箱 5T063A/5T065,一、机构原理 二、拆装 三、专用工具使用 四、故障诊断 五、保养要求,主要内容,一、机构原理,1、总述 2、动力传递路线 3、同步啮合机构 4、换挡机构 5、倒档机构 6、防止误挂倒档机构 7、自锁机构 8、互锁机构,手动变速箱是将曲轴上的旋转和扭矩传至驱动轮的齿轮总成。变速箱的基本作用是根据行车条件，传送适当的发动机功率。但由于当今普遍的发动机特性，变速箱还必须具备以下功能： 1、提供起动和爬坡时所需的较大的功率； 2、在高速行驶中，能高速驱动车轮； 3、倒车行驶。 为了要做到这几点，变速箱必须： 1、能增加或者减小扭矩 2、能改变其中一个齿轮的转动方向,一、机构原理,1、总述,现代变速箱必须具备的条件总结如下： 1、操作必须简易、迅速、准确和宁静 2、传送功率必须平滑、准确、宁静 3、必须轻巧紧凑、无故障、容易操作 4、必须经济、高效率 5、必须坚固耐用 6、必须易于维修,一、机构原理,变速箱可以横向（从一边到另一边）或纵向（从前到后）安装。在FF（前置发动机前轮驱动）型汽车中，传动桥一般采用横向安装，而在FR（前置发动机后轮驱动）型汽车中，变速箱一般采用纵向安装。 在天津一汽的所有车系，变速箱均采用横向安装。,2、动力传递路线,一、机构原理,一、二档同步器位于输出轴上,5T065型变速箱各档动力传递路线,一、机构原理,三、四档同步器位于输入轴上,5T065型变速箱各档动力传递路线,一、机构原理,五档同步器位于输入轴上,5T065型变速箱各档动力传递路线,一、机构原理,5T063A型变速箱动力传递路线,一、二档同步器位于输出轴上,一档工作示意图,二档工作示意图,一、机构原理,三档工作示意图,三、四档同步器位于输入轴上,四档工作示意图,5T063A型变速箱动力传递路线,一、机构原理,五档工作示意图,倒档工作示意图,五档同步器位于输入轴上,5T063A型变速箱动力传递路线,一、机构原理,3、同步啮合机构,大多数现代汽车都装备有同步啮合型变速箱。之所以称之为“同步啮合”，是因为在换挡时，两个工作的齿轮彼此靠的较近，借助摩擦力使其转速同步。由于转速在啮合前已经同步，啮合就能够平稳。 同步啮合型变速箱有许多重要优点，如司机不用每次换挡都踩离合器两次，动力也能迅速、平滑的传送，又不损伤齿轮。 天津一汽各车系所用变速箱中同步器均为惯性锁环式同步器。,一、机构原理,1）惯性锁环式同步器结构,(1) 输入轴的每一前进齿轮总是与输出轴的相应齿轮啮合 (2) 由于这些齿轮能在其轴上自由转动，故此当离合器啮合，发动机转动时，这些齿轮就一直转动 (3) 齿套用花键固定于轴上。同样，结合套沿齿套的周边，用花键固定在其上，而且可以轴向滑动 (4) 齿套有三个与轴平行的键槽，每个键槽内有一个滑块，滑块中央有突出部分 (5) 滑块总是由钢丝弹簧推压在结合套上,结合套,钢丝弹簧,变速齿轮,同步器齿套,滑块,同步环,齿轮锥,同步环,一、机构原理,(6) 当齿轮换挡杆位于空挡时，每一滑块的凸出部分都固定在结合套键槽里面 (7) 同步环位于结合套与每个变速齿轮的齿轮锥之间，并且推压在其中一个齿轮锥上。在同步环内整个锥形区内有细牙螺旋槽，此螺旋槽能破坏油膜增加摩擦力，以确保结合套准确结合。同步环上则有三个键槽，以嵌入滑块。,齿套,滑块,结合套,钢丝弹簧,同步环,变速齿轮,一、机构原理,2）惯性锁环式同步器功能,（1）空挡 每一主动齿轮都与一相应的从动齿轮啮合，而且绕轴自由转动。同步器齿套由花键与结合套连接，再固定至轴上。同步环在此条件下自由转动。 （2）第一阶段-换挡杆行程开始（开始同步）,如换挡杆移动，与结合套的槽啮合的换挡杆拨叉就沿图中箭头A方向推动结合套。由于结合套与滑块通过滑块中心的凸起部分相啮合，结合套的运动被传递给滑块，滑块又将同步环推压在齿轮锥形部分上，以使同步器运作。,一、机构原理,由于结合套与齿轮间的速度差异，以及同步环与齿轮锥之间的摩擦力，同步环沿齿轮旋转方向运动。移动的量等于键槽宽与键宽之差。所以，从上往下看时，结合套里的花键与同步环上的花键并未处于相互啮合的位置。,结合套,A,同步环,齿轮,滑块,滑块,变速齿轮,同步环,同步环的花键,变速齿轮的花键,一、机构原理,（3）第二阶段-用力推换挡杆（同步继续）,当换挡杆继续移动时，作用在结合套上的力克服钢丝弹簧的力，而将结合套卡到滑块的凸起部分上。然而，结合套与同步环中的花键并未完全对准，故此，换挡拨叉作用于结合套的力通过结合套将同步环更紧的推压在齿轮锥上。这就使得变速齿轮的速度与结合套的速度同步。,结合套,滑块,钢丝弹簧,齿轮锥,同步环,变速齿轮,结合套,同步环,变速齿轮,同步环花键,结合套花键,一、机构原理,（4）第三阶段-继续推下换挡杆（完成同步）,当结合套与变速齿轮速度相等时，同步环开始沿着旋转方向自由转动，结果结合套的花键与同步环的花键啮合，并继续前移，与变速齿轮靠同步器端的花键啮合，完成同步。此时此变速齿轮即不再在轴上空转。,结合套,滑块,齿轮锥,同步环,结合套花键,同步环花键,变速齿轮,滑块,变速齿轮,同步环,结合套花键,一、机构原理,4、换挡机构,5T065手动变速箱的换挡机构采用三个滑动拨叉轴，换挡拨叉均用压铸铝制成。,一、机构原理,选档摆杆,换挡摆杆,换挡杆,选档杆,一、机构原理,5T063A换挡机构,其换挡机构中换挡杆（如图所示）上下运动实现选档，左右摆动实现换挡。,换挡摆杆,换挡杆,一、机构原理,5T065五档换挡拨叉的锁止,一/二换挡轴,五/倒换挡轴,五档的换挡拨叉为空套在换挡轴上，当挂五档时，五/倒档换挡轴按图中红色箭头方向移动，则一/二档换挡轴推动锁销向右移动，将五档换挡拨叉与五/倒档换挡轴锁死。同理，若挂倒档时，五档拨叉与一/二档换挡轴锁死。,一、机构原理,（1）换至五档,当变速箱换至五档时，五/倒档换挡拨叉轴向下移动（红色箭头），将锁销推进三/四档换挡拨叉轴中。这就阻止倒档换挡拨叉移动。,5、倒档机构,一、机构原理,5T065,锁销,（2）换至倒档,当变速箱换至倒档时。变速箱先回到空挡，锁销回到倒档拨叉中间位置，五/倒档换挡拨叉轴再向上运动，倒档拨叉被固定于轴上的弹性挡圈向上推。此时，倒档拨叉带动倒档机构将倒档惰轮向上移动与输入轴和输出轴倒档轮啮合；此时，因三/四档轴被锁死，锁销被推入五/倒档换挡拨叉轴的槽中，将此轴与倒档拨叉锁止。,三/四档轴,五/倒档轴,弹性挡圈,空挡时，弹性挡圈贴紧倒档拨叉,一、机构原理,（3）从倒档换至空挡,五/倒档换挡拨叉轴、锁销、倒档拨叉一起作为整体下移。,五/倒档轴,弹性挡圈,一、机构原理,5T063A倒档机构,挂五档时，换挡轴向上移动（红色箭头），倒档拨叉带动倒档惰轮沿倒档轴上移；挂倒档时，换挡轴向下移动（绿色箭头），倒档拨叉带动倒档惰轮沿倒档轴下移，与输入、输出轴倒档轮啮合。,一、机构原理,输入轴倒档轮,一、机构原理,6、防止误换倒档机构,这一机构防止在汽车行进时，意外地从第五档直接换至倒档。要换至倒档，司机必须首先将换挡杆置于三/四档之间的空挡位置，然后才能选择倒档。,五倒档互锁凸轮,换挡摆杆,一、机构原理,5T065,（1）在选择期间,当换挡杆移至第五/倒档选择位置（也就是第五档与倒档之间的空挡位置）。此时，换挡摆杆压缩互锁凸轮移动。,一、机构原理,（2）换挡至五档,当换挡至五档时，换挡摆杆旋转，五/倒档互锁凸轮在弹簧的作用下回到初始位置。,一、机构原理,（3）试图从五档换至倒档,如要从五档直接换至倒档，换挡摆杆被五/倒档互锁凸轮锁止，无法换至倒档。,一、机构原理,（4）换挡至倒档,当换挡杆回到三/四档之间的空挡位置后再移至五/倒档的选择位置，压缩五/倒档互锁凸轮的弹簧，使五/倒档互锁凸轮移动，此时，换挡摆杆可以换至倒档。,一、机构原理,5T063A,空挡,选择高档,压缩倒档锁止凸轮回位弹簧,挂五档,挂倒档被锁止,倒档锁止凸轮回位,空挡,选择高档,挂倒档,一、机构原理,在任一档位上，换挡定位总成都能给档位一个约束力，防止跳档。,5T065的档位自锁,结合套,结合套花键,倒角,齿轮花键,同步器结合套的内圈花键上有锥形的倒角，与变速齿轮上的锥形倒角配合，二者啮合时即可以防止脱档。(5T063A也具有这一结构),一、机构原理,7、自锁机构,5T063A的档位自锁,换挡拨叉轴上有三个槽，当变速箱换挡时，压缩弹簧将锁止小钢球推进槽中。这不仅防止变速箱不在档位上，还同时反馈给司机信息，告诉司机齿轮是否充分啮合（给司机更好的换挡感觉）。,一、机构原理,换挡拨叉头有三个槽，换挡摆杆互锁架总是在其中两个之内，并且除了正在使用的那一个换挡拨叉外，其它换挡拨叉都被锁定。,5T065依靠换挡摆杆互锁架实现互锁功能。,换挡摆杆互锁架,换挡摆杆,换挡拨叉头,8、互锁机构,这一机构用于防止同时挂档至两个档位。,一、机构原理,例如，如下图所示，当换挡位置位于第一或第二档时，换挡摆杆与换挡摆杆互锁架移向右边，换挡摆杆互锁架阻止第三、四和第五、倒档换挡拨叉头移动，只有第一、二档拨叉头能够移动。这样，变速箱只能换挡至第一或第二档。,一、机构原理,5T063A型变速箱中的互锁机构由三个换挡拨叉轴组成。如图所示，中间的拨叉轴有两个狭槽，另外两轴各有一个槽。在两个相对的槽之间有一个工字形锁块。,工字块,换挡拨叉轴,一、机构原理,工字块装配时的位置如上图,一、机构原理,1、拆卸技术要求 2、5T063A变速箱的拆卸 3、5T065变速箱的拆卸 4、装配技术要求 5、装配时需检查项目,二、拆装,（1）从车上拆下时，注意检查： 1、外表连接件是否齐全 2、有无托底磕碰 3、取下的变速器要轻放，严禁摔碰，以免外壳破裂,一、拆卸技术要求,（2）拆装变速器时： 1、在开始分解变速箱之前，先目测检查漏油或其它故障。 2、在开始分解变速箱之前，先洗尽外表的沙尘等，以确保重新组装时，不会落入变速箱内。 3、拆开变速箱外壳及其它有轻合金接头的部件时，不要用螺丝刀之类的工具去撬。要用塑料锤将其分开。 4、将拆开的部件置于安全处，按顺序放置好，并防止沾染上灰尘。,5、分解换挡叉轴与拨叉时需用手扶好叉轴再轻砸弹性圆柱销，以免叉轴弯曲变形 6、取出输入、输出轴总成，轻拿轻放，不可相互磕碰以免产生碰痕，装配后发出异响 7、分解两轴总成同样轻拿轻放，单独摆放，不可相互磕碰 8、拆解变速器各种油封、轴承，务必使用专用工具，以免损坏 9、输出轴前后轴承为锥轴承的，拆卸过程中应避免损坏轴承保持架， 否则会影响轴承的使用 10、作为重要的承载部件和安全部件，差速器总成与五倒互锁机构均为不可拆卸设计，因此除非确定发生损坏并拥有专门的设备，否则不要拆卸上述部件，以免造成不必要的损失。,11、对于每一台变速箱，其输入轴、输出轴、差速器轴承调整垫片均是特定的，在拆卸过程中请注意避免混淆。 12、重新组装前，彻底清洗所有部件并擦干。在所有转动与滑动部件（齿轮端表面、内表面、止推表面、滚针轴承、齿轮锥表面、止推垫圈）加足够的齿轮油，然后装配。 13、在重新装好所有密封件后，不要立刻加机油或驾车。至少让变速箱静止一小时。,1、拆下注油、放油口螺塞 2、拆下离合器拉线托架和发动机后安装支架 3、拆下倒车灯开关总成和通气塞 4、拆下锁片和车速传感器分总成 5、用专用维修工具拆卸油封 6、拆卸变速器壳端盖总成（拆下所有螺钉,用塑料锤沿轴向方向轻轻敲打凸缘部分，切勿敲打端盖侧面 ） 7、拆下润滑油管 8、使用弹性开口销铳子敲出销,步骤6,二、5T063A变速箱拆解,9、用錾子凿开锁紧螺母的锁紧部位，松开五档齿轮锁紧螺母，取下五档拨叉与五档齿轮。 10、拆下锁球压板和密封衬垫,取出锁球弹簧和锁球。 11、拆卸变速器壳。 a、 用专用工具撑开输出轴轴承孔用弹性挡圈,使轴下落。 b、用塑料锤敲打变速器壳体有筋的部位使变速器壳体与离合器壳体分开。12、拆下变速器壳上的孔用弹性挡圈 13、拆下换档机构零件。 14、拆下输入轴轴承锁板。 15、将输入轴和输出轴总成一同拆出交替地每次拉出一点拔出二根轴。 16、拆下换档摆杆总成,摆臂和磁性体。 17、取出差速器。,不能重复使用的部件,11,不能重复使用的部件,三、5T065拆卸,1、拆下注油、放油螺塞。 2、拆下离合器分离泵总成及换档拉线支架，取下分离拨叉、分离拨叉护套及分离轴承；旋下分离轴承拨叉支撑柱。 3、旋下倒车灯开关，旋下换档盖紧固螺栓，松开换档定位总成，取下线束支架和换档盖总成。 4、旋出倒档中间齿轮固定螺栓，旋下变速器壳与离合器壳之间的连接螺栓；分离离合器壳体与变速器壳体。 5、从变速器壳体中取出导油槽，取下铝密垫圈，取出倒档中间齿轮轴。 6、取下倒档中间齿轮，旋下倒档摆臂支架固定螺栓，取出倒档摆臂总成。同时取出三根拨叉轴组件、输入轴以及输出轴总成；然后取出差速器总成 7、松开里程表套上的带垫螺栓；拆下里程表锁片，取出里程表被动轮及被动轮套。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31,32,33,34,35,36,37,38,39,40,41,42,43,44,45,46,47,48,49,50,51,52,53,54,四、变速箱的装配技术要求,1、装配顺序与拆装相反 2、安装各种油封必须使用专用工具，平行进入，不可斜置进入；在压装油封、轴承内外圈以及安装滚针轴承和里程表总成时，需要在相关配合面涂上润滑油脂，以减小摩擦，避免损坏。（见附1） 3、安装各种轴承必须使用专用工具，平行进入，不可斜置进入；当锥轴承调整垫发生严重磨损时，需要予以更换。 4、再次使用同步环时，检查磨损状况，必要时更换。安装时用变速 箱油润滑。 5、在安装倒档摆臂支架固定螺栓、选位摆杆止动螺栓和换档叉止动 螺栓时，必须在螺栓上涂装螺纹紧固胶，以避免螺栓松落，发生意外。,6、合箱时密封胶不可多用，以免进入箱内阻塞油道（见附2） 7、合箱紧固前要首先将定位销装好，以免装配后异响 8、合箱紧固螺栓要对角紧固，不可依次紧固 9、与发动机连接时，也要对角紧固，注意定位销与定位销孔要对正 10、切记要加足润滑油并拧好油堵,附1：装配油封注意：,唇部涂油 防干磨,外部涂油 防啃切,附2：涂抹密封胶注意：,1、结合面上不许有油、粉尘等异物。 2、涂抹位置（在密封面的中央。有螺栓处，在螺栓孔内侧的密封面中央） 3、涂抹量：涂抹量以结合面上能形成均匀的密封胶膜，组装后外周有少量溢出为宜。(2-3mm) 4、涂抹后在5分钟之内完成装配。 5、拆解后再涂抹时，用刮板、刀子等把结合面及内侧溢出的密封胶去掉后再涂抹。,涂抹密封胶,五、装配时需检查项目,1、检查各齿轮的磨损或损坏,2、检查同步环的磨损或损坏,3、检查同步器齿毂和齿套的磨损或损坏。,齿毂,齿套,4、检查钢丝弹簧与滑块,5、检查轴的磨损或损坏,6、检查轴承的磨损或损坏,7、完成装配后，测量各档齿轮的端隙,8、各螺栓拧紧力矩,力矩单位：N.m,3档铜环，结合齿为全齿 且倒角左右不对称,4档铜环，结合齿有缺 齿且倒角左右对称,5档铜环，结合齿有缺 齿且倒角左右不对称,5T065同步环的区分,三、专用工具的使用,变速箱的拆装（专用工具的使用）,在5T063A与5T065的专用工具中，如差速器油封和轴承安装工具等虽然不可通用，但是其使用方法是一致的，故在本章的讲解中只讲述一种，不予重复讲述。,1、轴承压盘工具的使用,工具号：FT9067701， FT9067106 名称：卡盘工具 ，输入、输出轴压杆工具,用卡盘工具托住轴承，压杆与油压机将轴承压出。,2、拆装卡环钳工具的使用,将拆卸卡环钳的两个卡爪分别对住卡环开口的两端用力,装配卡环钳与卡环接触的工作面上半圆形凹槽，在使用中应使卡环位于凹槽中起定位和防脱功用,工具号：FT9057204-2 名称：变速器输入、输出轴定位卡环拆卸工具,工具号：FT9057204-1 名称：变速器输入、输出轴定位卡环安装工具,3、卡环外涨钳工具的使用（5T063系列）,工具号：FT9057203 名称：变速器卡环外涨钳工具,4、变速器倒档开关工具的使用,配合棘轮扳手使用，使倒档开关的线束处于工具壁上的开口中。,工具号：FT9057501 名称：变速器倒档开关拆装工具（5T063系列）,工具号：FT9067501 名称：变速器倒档开关拆装工具（5T065系列）,5、变速箱输入轴锁止工具（5T063系列）,工具号：FT9017201-1 FT9017201-2 名称：变速器输入轴锁止工具（5T063系列）,6、输出轴轴承安装工具的使用,工具号：FT9017204 名称：变速器输出轴轴承安装工具（5T063系列）,7、输入轴油封安装工具的使用,将油封套到安装工具上,工具号：FT9057201 名称：变速器输入轴油封安装工具（5T063系列）,工具号：FT9067704 名称：变速器输入轴油封安装工具（5T065系列）,工具号：FT9046202 与5T063输入轴油封安装工具配合使用,8、输入、输出轴轴承安装工具与定位套安装工具的使用,工具号：FT9057202 名称：变速器输入、输出轴轴承安装工具,工具号：FT9017203 名称：变速器输出轴定位套安装工具（5T063系列）,工具号：FT9017202 名称：变速器输入、输出轴轴承 安装工具（5T063系列）,9、差速器油封安装工具的使用,工具号：FT9017102 名称：变速器差速器油封左侧安装工具（5T063A系列）,工具号：FT9017402 名称：变速器差速器油封右侧安装工具（5T063A系列）,工具号：FT9067602-1 FT9067602-2 FT9067602-3 名称：变速器差速器两侧油封安装组件（5T065）,工具号：FT9046202 与5T063差速器油封安装工具配合使用,10、差速器轴承拆装工具的使用,工具号：FT9017302 FT9017303 名称：变速器差速器轴承拆卸工具（5T063系列）,工具号：FT9017301 名称：变速器差速器轴承安装工具（5T063A）,11、输出轴轴承外套安装工具的使用,工具号：FT9067105 名称：变速器输出轴轴承外套安装工具（5T065）,12、差速器轴承外套安装工具,工具号：FT9067404 名称：变速器差速器轴承外套安装工具（5T065）,13、选档杆油封安装工具的使用,套上油封,工具号：FT9067601 名称：变速器选档杆油封安装工具（5T065）,13、轴承拉出器工具的使用,将拉出器与卡盘工具结合使用,工具号：FT9067702 名 称：变速器轴承拉出器,14、油封拉出器工具的使用,工具号：FT9067705 名称：油封拉出器撞子,15、多用途拉出器的使用,工具号：FT9067708 名 称：多用途拉出器,四、常见故障排查,1、 换挡时齿轮发出破裂声 2、换挡困难 3、档位脱落 4、异常声响和噪音,故障排除分析,要找出故障之所在，首先必须仔细检查症状。如果症状不明确，就需要额外时间去排除故障。首先确定故障，然后查找原因。要快速准确的找出故障原因，就要按照正确的顺序检查相关部件，这一点很重要。,1、换挡时齿轮发出破裂声,检查离合器是否有脱开故障,修理或更换,有故障,检查变速箱,检查同步器锁环槽,检查同步器滑块顶部,检查同步器钢丝弹簧,磨损,更换,磨损,更换,磨损,更换, 离合器脱开故障检查步骤,a.在车轮下放下止动垫木 b.将驻车制动器完全固定 c.踩下离合器踏板，起动发动机 d.将换挡杆置于空挡，松开离合器踏板 e.不踩离合器踏板，将换挡杆轻轻地、缓慢地换至倒档，等待齿轮碰撞 f.在齿轮碰撞时，缓慢地踩下离合器踏板，如果在离合器踏板继续踩下时，齿轮停止了碰撞，并且换挡平滑，这就表明此离合器没有脱开故障。,步骤解析：, 同步器锁环是同步器啮合机构中最重要的部件。在同步器锁环的内表面上有狭槽，以便在同步器锁环被推压在齿轮锥形部分上时，增加表面压力。这有助于在需要时割断油膜，以适当增加摩擦力，使同步过程平滑。因此，当狭槽磨损时同步器锁环与齿轮就易于打滑，同步效果就会降低。,狭槽,要检查同步器锁环时，将其推压在齿轮上，检查这两个部件间的间隙以及狭槽的磨损程度。当槽磨损时，间隙减小，用手推动或转动锁环时，环会打滑。磨损使同步器结合套和齿轮不能同步，也造成换挡时齿轮发出破裂声。, 同步器滑块中间有一凸起部分，此滑块与结合套一起运动，使部件同步运作。当凸起部分磨损时，同步器锁环所受的推力减小，这就造成换挡时齿轮发出破裂声。,滑块,滑块凸起部分,钢丝弹簧,2、换挡困难,检查换挡控制联动装置,检查离合器是否有脱开故障,检查变速箱,检查同步器锁环狭槽,检查滑块凸起部分,检查钢丝弹簧,修理或更换,修理或更换,更换,更换,更换,卡住,有故障,磨损,磨损,疲弱, 联动装置在平滑、准确的运动受到某种因素的干扰时，例如换挡杆与换挡拨叉之间的运作机构的衬套磨损时，会产生这类故障。, 离合器脱开故障：见上述 同换挡时齿轮发出破裂声的故障一样，这类故障是由于同步器失去了准确的同步作用，同步器结合套与齿轮无法迅速同步。,步骤解析：,3、档位脱落,检查每一齿轮的轴向间隙,检查自锁钢球的压缩弹簧(5T063),检查同步器结合套与齿轮花键,调整或更换,更换,更换,间隙太大,疲弱,磨损, 由于齿轮和轴承等的磨损，使每一个齿轮的轴向间隙变的太大时，同步器结合套与齿轮的相对位置就会有偏差，变速箱