学习任务3手动变速器检修.ppt

学习任务3 手动变速器检修,,,主要内容,,变速器功用,一、变速器的功用 1.实现变速变矩 前进挡。通过改变传动比扩大汽车驱动力和速度的变化范围，以适应经常变化的行驶条件，同时，使发动机在最有利的条件下工作。 2.实现倒车 倒挡。在发动机 旋转方向不变的条件下，使汽车能倒向行驶。 3.实现中断动力传动 空挡。中断发动机向驱动桥的动力传递，以使发动机能够起步、怠速，满足汽车暂时停车的需要。,,变速器类型,二、 变速器类型 （1）按传动比的变化方式 有级变速器：采用齿轮传动，具有若干个定值传动比。 无级变速器：传动比是连续变化的。 综合式变速器：部分无级式的 （2）按操纵方式 手动变速器(MT)： 自动变速器(AT)： 手动自动一体变速器：,,普通齿轮传动的基本原理,三、普通齿轮传动的基本原理 传动比 i12=n1/n2=z2/z1 i121，减速； i121，增速。,,普通齿轮传动的基本原理,对于多级传动： i14=? i12=n1/n2=z2/z1 i34=n3/n4=z4/z3 i14=i12 i34 =n1/n4 =(z2z4)/(z1z3) i =n输入/n输出 = T输出/T输入,,普通齿轮传动的基本原理,挡位分析 i 1，减速挡，且i 越大，挡位越低； i =1，直接挡； i 1，超速挡。 如捷达王五挡变速器的挡位情况如下： i1=3.455 i2=1.944 i3=1.370 i4=1.032 i5=0.850 iR=3.167,,手动变速器的变速传动机构,四、手动变速器的变速传动机构 手动变速器包括变速传动机构和操纵机构两大部分。 变速传动机构是变速器的主体，按工作轴的数量(不包括倒挡轴)可分为两轴式变速器和三轴式变速器。,,手动变速器的变速传动机构,一、二轴式变速器的变速传动机构 用于发动机前置前轮驱动汽车，一般与驱动桥（前桥）合称为手动变速驱动桥。 前置发动机有纵向布置和横向布置两种形式： 发动机纵置时，主减速器为一对锥齿轮，如奥迪100、桑塔纳2000型乘用车； 发动机横置时，主减速器采用一对圆柱齿轮，如捷达乘用车。,,手动变速器的变速传动机构,（2）桑塔纳2000五挡手动变速器 1）结构,,手动变速器的变速传动机构,2）各挡动力传动路线,一挡：动力输入轴输入轴一挡齿轮输出轴一挡齿轮 输出轴上一、二挡同步器输出轴动力输出；,二挡：动力输入轴输入轴二挡齿轮输出轴二挡齿轮 输出轴上一、二挡同步器输出轴动力输出；,三挡：动力输入轴输入轴三、四挡同步器输入轴三挡齿轮 输出轴三挡齿轮输出轴动力输出；,四挡：动力输入轴输入轴三、四挡同步器输入轴四挡齿轮 输出轴四挡齿轮输出轴动力输出；,五挡：动力输入轴输入轴五挡同步器输入轴五挡齿轮 输出轴五挡齿轮输出轴动力输出；,倒挡：动力输入轴输入轴倒挡齿轮倒挡轴倒挡齿轮 输出轴倒挡齿轮输出轴动力输出。,,手动变速器的变速传动机构,两轴变速器特点： 无中间轴，输入轴和输出轴平行； 没有直接挡，因此高速挡的效率比三轴变速器低； 在传动线路中只有一对齿轮啮合，机械效率高，噪音小。 输入轴和输出轴旋转方向相反； 结构简单，紧凑、容易布置； 在FF或RR布置的汽车上广泛采用，一般将主减速器和差速器也集成在变速箱内。,,手动变速器的变速传动机构,2.三轴变速器的变速传动机构 以EQ1092为例。,空挡： 二轴上各接合套、传动齿轮均处于中间空转位置，动力不传给第二轴。,一挡： 动力一轴常啮合齿轮中间轴常啮合齿轮中间轴一、倒挡齿轮二轴一、倒挡齿轮二轴输出,二挡： 动力经齿轮2、23、20、11、10、9、24传到第二轴，输出,三挡： 动力经齿轮2、23、21、7、8、9、24传到第二轴，输出,四挡： 动力经齿轮2、23、22、6、5、4、25传到第二轴，输出,五挡： 动力经齿轮2、3、4、25传到第二轴，输出,倒挡： 动力经齿轮2、23、18、19、17、12传到第二轴，输出,,项目实施（一）,手动变速器的拆装与检修 （1）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。 （2）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。,,项目实施（一）,（3）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。 拆下四挡齿轮卡环、四挡齿轮。 拆下输出轴的前轴承。,,项目实施（一）,（4）检修 a. 齿轮和轴承的检修 目视检查齿面是否有斑点，如果斑点轻微可以用油石修磨；如果斑点面积超过15%，则应更换齿轮； 检查齿厚，如果齿厚磨损超过0.2mm，则应更换齿轮； 检查齿长的磨损，如果磨损超过15%，则应更换齿轮； 装好轴承和内座圈后，用百分表检查齿轮与内座圈之间的间隙，如果超标应该更换轴承。 注意：齿轮应成对更换。,,项目实施（一）,b. 输入轴、输出轴的检修 目视检查输入轴、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，不应超过0.05mm，否则应更换或校正。,,项目实施（一）,c. 同步器的检修 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，如果不符合规定，应更换同步环。,,项目实施（一）,（5）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。,,项目实施（一）,用2kN的力将三挡齿轮、同步器和四挡齿轮紧紧压在同步环上，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。 安装三挡齿轮，凸缘应朝向四挡齿轮。 选择适当卡环装上。 安装滚针轴承、齿轮和二挡同步环。,,项目实施（一）,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。,,五、同步器,普通齿轮变速器的换挡方式有三种： 直齿滑动齿轮 接合套 同步器,,同步器,采用接合套或者同步器换挡与移动齿轮换挡的比较： 中间轴和输出轴上啮合齿轮副可制成常啮合的斜齿轮，有利于提高承载能力，同时降低工作时的噪音，提高齿轮的使用寿命；在传递的动力相等的前提下还可以减小齿轮的尺寸，从而减小变速器的尺寸。 因为接合齿圈的齿宽可以较窄，使得结合和脱离更迅速，驾驶员做功减少； 减少换挡时的冲击，噪声小； 在接合齿圈与齿轮采用花键连接的结构中，接合齿圈和同步器损坏后可以更换，避免了齿轮整体报废的情形，经济性好。 接合齿圈和同步器的寿命比移动齿轮短，需要经常更换。,,同步器,同步器的功用 （1）功用 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 以高、低挡互换介绍如何换挡。,齿轮2、齿轮4及其端部接合齿圈的转速由离合器输出轴的转速决定，并跟随其变化。 接合套及其端部接合花键的转速由汽车行驶速度决定，并跟随其变化,,同步器,1) 低挡（四挡）换高挡（五挡）,采用两脚离合器法可以缩短换挡过程，其操纵方法为： 第一脚分离离合器，摘低挡至空挡，再接合离合器。 第二脚分离离合器，挂高挡，再接合离合器（同时加油）。,,同步器,2) 高挡（五挡）换低挡（四挡）,必须采用两脚离合器法换挡 ,其操纵方法为： 第一脚分离离合器，摘高挡至空挡，再接合离合器，加空油； 第二脚分离离合器，挂低挡，再接合离合器（同时加油）,,同步器,1、锁环式惯 性同步器 1）构造,,同步器,,同步器,2）工作原理：（以二挡换三挡为例） 动画 （1）空挡位置 n8=n9； n8n1； n9n1；,,同步器,（2） 挂挡,摩擦力矩,,同步器,（3） 锁止,拨环力（矩）,在同步环上作用着两个方向相反的力矩：拨环力矩M2和摩擦力矩M1，只有当M2M1,才能作到结合。 M1正比于F1；M2正比于F2。二者均是Fn的分力，相对关系取决于锁止角。 通过设置合理的锁止角可以保证在未达到同步前，无论驾驶员施加多大的力，都保证M2M1，而使结合套与同步环不能结合。因为这个锁止作用是由惯性力矩造成的，因此称之为惯性同步器。,,同步器,（4）同步啮合 n1=n8=n9,,同步器,3）装配要点 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。 花键毂上有三个凹口，接合套上有三个凹陷的内齿，安装时凹口应与三个凹陷的内齿相吻合，这样可以安装滑块。 弹簧圈相互间隔120,,同步器,锁 销 式 同 步 器,锁销式同步器在结构允许采用较大的摩擦面，摩擦锥面之间可以产生较大的摩擦力矩，并缩短同步时间，减少驾驶员的疲劳。,动画,,六、手动变速器操纵机构,手动变速器操纵机构功用 保证驾驶员能准确可靠地将变速器挂入所需的挡位，并可随时退至空挡。 按操纵杆（变速杆）位置的不同，可分为： 直接操纵式 远距离操纵式,,手动变速器操纵机构,1、直接操纵式,,手动变速器操纵机构,2、远距离操纵式,,手动变速器操纵机构,柱式换挡操纵机构,,手动变速器操纵机构,3、换挡锁装置 对操纵机构的要求： 要有自锁装置，防止自动脱挡或挂挡； 要有互锁装置，防止同时挂上两个挡位； 要有倒挡锁装置，防止误挂倒挡。,,手动变速器操纵机构,1）自锁装置 自锁钢球与自锁弹簧,,手动变速器操纵机构,2）互锁装置,拨叉轴,互锁钢球,互锁销,空挡状态,,手动变速器操纵机构,BJ2020的自锁、互锁装置,,手动变速器操纵机构,3）倒挡锁装置 EQ1090,驾驶员在换倒挡时要克服倒挡锁弹簧弹力，变大的换挡阻力，可提醒驾驶员,,项目实施（二）,变速器操纵机构的折装、调整和检修 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约510mm。 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510mm。 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。,,项目实施（二）,将上换挡杆置于极限位置上。 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器杆罩壳的孔对准，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。,,项目实施（二）,轻轻旋紧下面的螺栓，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。,,项目实施（二）,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。,,项目实施（二）,2）变速器操纵机构的拆装 （1）上换挡杆的拆卸 拆下换挡杆手柄，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。 拆下变速杆罩壳，使上、下换挡杆脱离。 （2）上换挡杆的安装 与拆卸相反顺序进行，注意以下事项： 检查所在零件的完好情况，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。,,项目实施（二）,（3）换挡杆支架的拆卸 取下换挡杆手柄和防尘罩。 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能分解，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杆罩壳上的孔对准，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。,,七、手动变速器的常见故障诊断,（一）跳挡 1、现象 汽车在加速、减速、爬坡或汽车剧烈振动时，变速杆自动跳回空挡位置。 2、原因 自锁装置的钢球未进入凹槽内或挂挡后齿轮未达到全齿长啮合。 自锁装置的钢球或凹槽磨损严重，自锁弹簧疲劳过软或折断。 齿轮沿齿长方磨损成锥形。 一、二轴轴承过于松旷，使一、二轴和曲轴三者轴线不同心或变速器壳与离合器壳接合平面相对曲轴轴线的垂直变动。 二轴上的常啮合齿轮轴向或径向间隙过大。 各轴轴向或径向间隙过大。,,3、故障诊断与排除方法 确知跳挡挡位：热车后。采用连续加、减速的方法逐挡进行路试。 将变速杆挂入跳挡挡位，发动机熄火，小心拆下变速器盖，观察跳挡齿轮的啮合情况。 未达到全齿长啮合，则故障由此引起。 达到全齿长啮合，应继续检查。 检查啮合部位磨损情况：磨损成锥形，则故障可能由此引起。 检查二轴上该挡齿轮和各轴的轴向和径向间隙，间隙过大，则故障可能由此引起。 检查自锁装置，若自锁装置的止动阻力很小，甚至手感钢球未插入凹槽，则故障为自锁效能不良；否则为离合器壳与变速器接合平面与曲轴轴线垂直变动等引起。,手动变速器的常见故障诊断,,（二）乱挡 1、现象 在离合器技术状况正常的情况下，变速器同时挂上两个挡，或挂需要挡位时结果挂入别的挡位。 2、原因 互锁装置失效：如拨叉轴、互锁销或互锁钢球磨损过甚等。 变速杆下端弧形工作面磨损过大或拨叉轴上拨块的凹槽磨损过大。 变速杆球头定位销折断或球孔、球头磨损过于松旷。 总之乱挡的主要原因是变速器操纵机构失效。,手动变速器的常见故障诊断,,3、故障诊断与排除方法 挂需要挡位时，结果挂入别的挡位：摇动变速杆，检查其摆转角度，若超出正常范围，则故障由变速杆下端球头定位销与定位槽配合松旷或球头、球孔磨损过大引起。变速杆摆转360，则为定位销折断。 如摆转角度正常，仍挂不上或摘不下挡，则故障由变速杆下端从凹槽中脱出引起。 同时挂入两个挡：则故障由互锁装置失效引起。,手动变速器的常见故障诊断,,（三）挂挡困难 1、现象 离合器技术状况良好，但挂挡时不能顺利挂入挡位，常发生齿轮撞击声。 2、原因 同步器故障。 拨叉轴弯曲、锁紧弹簧过硬、钢球损伤等。 一轴花键损伤或一轴弯曲。 齿轮油不足或过量、齿轮油不符合规格。,手动变速器的常见故障诊断,,3、故障诊断与排除方法 检查同步器是否散架、锥环内锥面螺旋槽是否磨损、滑块是否磨损、弹簧弹力是否过软等。 如果同步器正常，检查一轴是否弯曲、花键是否磨损严重。 检查拨叉轴是否移动正常。,手动变速器的常见故障诊断,,（四）变速器异响 1、现象 变速器异响是指变速器工作时发出不正常的响声。 2、原因 1）齿轮异响 齿轮磨损过甚变薄，间隙过大，运转中有冲击； 齿面啮合不良，如修理时没有成对更换齿轮。 新、旧齿轮搭配，齿轮不能正常啮合； 齿面有金属疲劳剥落或个别齿损坏折断； 齿轮与轴上的花键配合松旷，或齿轮的轴向间隙过大； 轴弯曲或轴承松旷引起齿轮啮合间隙改变。,手动变速器的常见故障诊断,,2）轴承响 轴承磨损严重； 轴承内（外）座圈与轴颈（孔）配合松动； 轴承滚珠碎裂或有烧蚀麻点。 3）其他原因发响 变速器内缺油，润滑油过稀、过稠或质量变坏； 变速器内掉入异物； 某些坚固螺栓松动； 里程表软轴或里程表齿轮发响等。,手动变速器的常见故障诊断,,3、故障诊断与排除 变速器内发出金属干摩擦声，即为缺油或油的质量不好。应加油或检查油的质量，必要时更换。 行驶时换入某挡若响声明显，即为该挡齿轮齿磨损；若发生周期性的响声，则为个别齿损坏。 空挡时响，而踏下离合器踏板后响声消失，一般为一轴前、后轴承或常啮合齿轮响；如果挂入任何都响，多为二轴后轴承响。 变速器工作时发生突然撞击声，多为轮齿断裂，应及时拆下变速器盖检查，以防机件损坏。,手动变速器的常见故障诊断,,行驶时，变速器只有在换入某挡时齿轮发响，在上述完好的前提下，应检查啮合齿轮是否搭配不当，必要时应重新装配一对新齿轮。此外，也可能是同步器齿轮磨损或损坏，应视情况修复或更换。 换挡时齿轮相撞击而发响，则可能是离合器不能分离或离合器踏板行程不正确、同步器损坏、怠速过大、变速杆调整不当或导向衬套太紧等。遇到这种情况，先检查离合器能否分离，再分别调整怠速或变速杆位置，检查导向衬套与分离轴承配合的松紧度。 如经上述检查排除后，变速器仍发响，应检查各轴承与轴孔配合情况、轴承本身的技术状态等；如完好，再查看里程表软轴及齿轮是否发响，必要时予以修理或更换。,手动变速器的常见故障诊断,,（五）变速器漏油 1、现象 变速器周围出现润滑油，变速器齿轮箱的油量减少，则可判断为润滑油泄漏。 2、原因及排除方法 润滑油选用不当，产生过多泡沫，或润滑油量太多，此时需要更换润滑油或调节润滑油油量。 侧盖太松，密封垫损坏，油封损坏，密封垫和油封损坏应更换新件。 放油塞和变速器箱体及盖的固定螺栓松动，应按规定力矩拧紧。 变速器壳体破裂或延伸壳油封磨损而引起的漏油，必须更换。 里程表齿轮限位器松脱破损，必须锁紧或更换；变速杆油封漏洞应更换油封。,手动变速器的常见故障诊断,,一、四轮驱动系统概述,拓展知识,,四轮驱动的3种形式 1、全时驱动 2、兼时驱动（分时驱动） 3、实时驱动,拓展知识,,二、分动器的典型结构和工作原理,拓展知识,1输入轴； 2低挡齿轮； 3同步器接合套； 4四轮驱动齿轮； 5同步器盘； 6后输出轴； 7中间轴； 8前输出轴。,,转矩传递路线 1）四轮低速时 输入轴接合套低速挡齿轮中间齿轮组前输出轴 四轮驱动齿轮惯性 式同步器后输出轴 2）四轮高速时 输入轴接合套后输出轴惯性式同步器四轮驱动齿轮中间轴齿轮前输出轴 3）两轮驱动（只有高速挡） 输入轴接合套后输出轴,拓展知识,,3、分动器的检修 1）车上拆卸 举升汽车，首先放掉分动器齿轮油。 拆卸前后传动轴，将前传动轴与分动器连接处断开。 断开分动器操纵机构，断开车速传感器线束接头。 用变速器托架将变速器托