长城维修站内部教材哈弗汽车变速器.doc

长城维修站内部教材哈弗汽车变速器哈弗汽车变速器内容介绍 1. 变速器的组成和型式 2. 变速器的控制机构 3. 变速器的动力传递路线 4. 变速器的合理使用和保养 5. 变速器的故障与排除一、变速器的组成和型式 中马 ZM001B 型变速器匹配长城哈弗 TC 柴油版汽车，四驱车匹配博格华纳分动箱。 1 中马变速器的结构图2 变速器的组成3 变速器的作用：a. 改变传动比：增大驱动轮转矩和转速的变化范围， 以适应行驶条件，通过改变速比，从而改变传动扭矩。 b. 改变方向：设置了改变行驶方向的倒档。 c. 动力分离：为保证怠速、停车状态下能够使用， 设置了空档。能够中断动力传递，使发动机能够实现起动、怠速。4 变速器的特点：a 平面三轴式有级手动机械式； b 全铝壳体、铸铁中联板； c 五个前进档，一个倒档； d 具有惯性同步器换档机构； e 具有倒档锁止机构； f 采用地板直接操纵型式。 变速器型式 五个前进档一个倒档、五档全同步器 操纵方式 直接操纵 中 心 距 72（mm） 输入扭矩 230（N m） 净 重 35（kg） 变 速 比 1档 2档 3档 4档 5档 倒档 3.992 2.15 1.334 1.00 0.806 4.22 里程表速比 17/6 润滑油型号 齿轮油75W/90（GL - 4) 润滑油量 2.4 L 操纵型式 直接操纵式 二、变速器的控制机构 1 操纵机构组成：包括换档杆、换档拨块、换档拨叉、换档轴、拨叉轴，以及安全装置等。 功能：保证驾驶员能准确而可靠地使变速器挂入所需要的任何档位工作，并可随时换到空挡。1.1 互锁装置的构造： 由互锁钢球及互锁销组成。变速杆推动某一拨叉轴时可以锁止其它拨叉轴。互锁销装在中间拨叉轴的孔中，互锁钢球装于变速器盖的横向孔中。左右拨叉轴均可以移动。可以保证变速器在空档位置时，能够挂入任一挂档。 若某一拨叉轴被移动。挂档时，另两个拨叉轴便被互锁装置锁止。1.2 互锁装置的作用： 当变速器处于空挡位置时（见图a），所有拨叉轴的侧面凹槽同钢球、销都在一条直线上。 当移动中间拨叉轴6时（图b），其两侧的内钢球从侧凹槽中被挤出，而两外钢球 2和4则分别嵌入拨叉轴1和5的侧面槽中，从而将拨叉轴1和5 刚性地锁止在其空档位置。1 、 5 、 6 拨叉轴 ；2 、 4 外钢球； 3 互锁销 若移动拨叉轴5（图c），则应先将拨叉轴6退回到空档位置,在移动拨叉轴5时，互锁钢球4便从拨叉轴5的凹槽中被挤出，同时通过互锁销3和其他钢球将拨叉6和1 均锁止在空档位置。同理，在移动拨叉轴 1 时，拨叉轴 6 和 5 锁止在空档位置（图 d ）。 注意事项： 安装互锁销时应涂上润滑剂；在定位弹簧螺堵的螺纹上涂上密封剂；螺堵扭紧力矩：17 22 N m ；一、二档换档叉定位螺栓扭紧力矩：13 17 N m 。 1.3 自锁装置: 由自锁钢球及自锁销组成。 每根拨叉轴的上表面沿轴向分布有三个凹槽，当拨叉连同拨叉轴移动到空档或某一档位时，必有一个凹槽正好对准自锁钢球。自锁钢球在自锁弹簧压力作用下嵌入该凹槽内，拨叉轴轴向位置被固定，从而拨叉连同齿套也被固定在空档或某一档位上，不能自行脱出。1 拨叉轴 2 钢球 3 中联板 4 定位弹簧 5 定位弹簧螺堵2 同步器的作用 使变速器换档时不产生轮齿或花键齿间的冲击，既保证挂档平顺，噪声小，又使操纵简化，提高了汽车的加速性、燃油经济性和行驶安全性。减轻驾驶员的劳动强度。 2.1 同步器工作原理: 换档时，沿轴向作用在啮合套上的换档力，推啮合套并带动滑块和锁环移动，直至锁环锥面与被接合齿轮的锥面接触为止。之后，因作用在锥面上的法向力与两锥面之间存在角速度差，致使在锥面上作用有摩擦力矩，它使锁环相对啮合套和滑块转过一个角度，并由滑块定位。 接下来，啮合套的齿端与锁环齿端的锁止面接触（图 a ），使啮合套的移动受阻，同步器处在锁止状态，第一阶段换档工作完成。a) 同步器锁止位置 b）同步器换档位置换档力将锁环继续压靠在锥面上，并使摩擦力矩增大，与此同时 在锁止面处作用有与之方向相反的拨环力矩。齿轮与锁环的角速度逐渐接近，在角速度相等的瞬间，同步过程结束，第二阶段换档工作完成。之后，摩擦力矩随之消失，而拨环力矩使锁环回位，两锁止面分开，同步器解除锁止状态，啮合套上的接合齿在换档力作用下通过锁环去与齿轮上的接合齿啮合（图b）。 3 传动机构结构图1 橡胶防尘罩 2 离合器壳体 3 前盖总成 4 前盖衬垫 5 、 6 、 18 、 20 、 22 螺栓 7 一轴后轴承止动环 8 中间轴前轴承止动环 9 碗形塞片 10 定位销 11 壳体 12 倒车灯开关总成 13 放油塞总成 14 、 23 、 25 垫圈 15 加油塞 16 中联板总成 17 里程表从动齿轮总成 19 里程表从动齿轮锁板 21 通气塞总 成 24 支撑螺栓 26 操纵杆总成3.1 输入轴 变速器输入轴轴承安装在输入轴的轴承孔内。输入轴安装在变速器输出轴前端，分别装在飞轮内腔、输入轴常啮合齿轮的内腔里。倒档轴压入壳体中并固定不动。轴上有花键和齿轮。 输入轴常啮合齿轮、接合齿、花键与轴制成一体，保证了齿轮的强度。输入轴前端固定在飞轮内腔的轴承上，该轴承不承受轴向力；后轴承用卡环和轴承盖实现轴向定位。花键应与离合器从动盘的内花键相配合。1-滚针轴承装配处 2-花键（与离合器从动盘花键配合）3-油道 4-常啮合齿轮（与中间轴齿轮啮合）5-接合齿 6-输出轴滚针轴承装配处 7-输入轴主轴承装配处3.2 中间轴 中间轴前部与齿轮制成一体，后部制有装五档啮合套齿毂。前端通过滚珠轴承支承在变速器壳体上，后端支承在中联板处的滚珠轴承上。前、后端轴承均有轴向定位装置。功率输出的齿轮和中间轴齿轮啮合在一起 。1 前滚珠轴承 2 常啮合齿轮 3 三档齿轮 4 二档齿轮 5 倒档齿轮 6一档齿轮 7 装后滚珠轴承 8 装五档齿轮 9 五档啮合套花键 3.3 输出轴 输出轴前端支承在输入轴常啮合齿轮内腔的滚针轴承上，后端支承在中联板处的轴承上，后端轴承有轴向定位装置。轴上有花键，分别与相应零件配合。花键齿形为矩形。考虑到受力和合理使用材料的角度，将轴制成阶梯轴。1 装滚针轴承 2 装三四档同步器齿毂（花键） 3 装三档齿轮滚针轴承 4 装二档齿轮滚针轴承 5 装一二档同步器齿毂（花键） 6 装一档齿轮轴套 7 装输出轴后轴承 8 装五档齿轮（花键） 9 装里程表齿轮 10 装传动轴万向节（花键）3.4 齿轮 变速器齿轮可以与轴设计成为一体或者与轴分开，然后用花键、过盈配合或者滚动支承等方式与轴连接。 直齿: 仅用于低档和倒档换档时齿轮端面有冲击、噪声大、换档行程长、结构简单、制造、拆装、维修容易。斜齿： 运转平稳、噪声低、寿命长、轴向力大、制造相对复杂。长城汽车变速器各档均采用常啮合齿轮。 三、动力传递路线 1 传动原理示意图 1-输入轴 2-输入轴常啮合齿轮 3-三四档同步器齿毂 4、6-三四档同步器齿环 5、12、23-同步器啮合套 7、8-三档齿轮组件 9、10-二档齿轮组件 11、14-一、二档同步器齿环 13-一、二档同步器齿毂 15、16-一档齿轮组件 17-五档齿轮 18-输出轴 19-中间轴 20、24-五档齿轮组件 21-五档连接齿轮 22-五档同步器齿环 25-倒档惰轮轴 26-中间轴一档齿轮 27-倒档惰轮组件 28-中间轴倒档齿轮 29-中间轴二档齿轮 30-中间轴三档齿轮 31-中间轴常啮合齿轮 32-变速器壳体2 变速器动力传递(一档)(二档)(三档)(四档)(五档)(倒档)3 动力传递(博格华纳分动器-四驱)两驱状态 四驱高速四驱低速四、变速器的合理使用与保养 1 新变速器的保养知识1.1 齿轮在使用过程中非正常磨损、烧伤、擦伤、疲劳点蚀的原因如下： 磨粒磨损： 因金属或其他颗粒而引起的，需要立即换油，在换油时要冲洗箱体。 擦伤：发生在斜齿、螺旋齿锥齿轮和双曲线齿轮，因齿面温度高或油膜破裂引起，可降低操作温度和使用指定用油。 疲劳点蚀 ： 常因油品粘度过低，齿面粗糙，局部温度、压力过高引起。选用指定用油，表面光洁的齿轮，一般磨合一段时间，初期点蚀可自行停止。 胶合：发生在直齿、斜齿和螺旋齿齿轮。因为油品粘度过低，在重负荷下滑动时，表面粗糙，安装时齿面接触不当，起动温度低引起。所以，请使用指定机油。1.2 润滑油的作用：减少磨损：在摩擦表面形成的润滑剂膜，可降低摩擦并支承载荷，因此可以减少表面磨损及划伤，保持零件的配合精度。 降低摩擦：在摩擦副间相对运动的表面加入润滑剂后，形成润滑膜，将摩擦表面隔开，使金属表面间的摩擦转化成具有较低抗剪强度的油膜分子之间的内摩擦，从而降低摩擦阻力，使摩擦副运转平稳。 冷却作用：采用液体润滑剂循环润滑系统，可以将摩擦时产生的热量带走，降低机械发热。 防止腐蚀：摩擦表面的润滑剂膜可以隔绝空气、水蒸气及腐蚀性气体。防止摩擦表面腐蚀，防止或减缓锈。1.3 新变速器为什么要进行磨合？ 由于变速器齿轮组在加工和装配的过程中，有误差，齿轮运转时，开始只是在表面一些凸起地方接触；如果此时突然加大负荷，接触部分受到巨大压力，磨损会突增，产生胶合的可能性增加 ，造成齿面损伤，造成缩短使用寿命。因此必须磨合，延长使用寿命。1. 4 变速器的保养：a、使用标定的润滑油 ：GL-4 SAE 75W/90；b、切忌使用劣质润滑油，不能混用不同牌号的润滑油；c、润滑方式为飞溅式润滑，应按要求加注润滑。加注量为：2.4L。即：车辆停放在水平地面上，加注液面与加油口平齐为止。d、新车磨合状态，行驶4000-5000公里时，应更换变速器润滑油。2 变速器的合理使用a、按路况选择好换档时机换档；b、换档时，离合器分离要彻底，挂档要到位，用力要柔和；c、从低档向高档换档时，不要跳档操纵；d、为了避免拨叉早期磨损，行驶中不要将手放在换档杆上；e、换倒档时，必须将车完全停下才可换档；f、下坡时，特别是长距离下坡时，不许关闭发动机或挂入空档 ，应降低车速，挂入低档；g、切忌高速档突然起步，以免打齿； h、使用中发现变速器有异响，操纵明显沉重等不正常现象时，应立即停车检查，排除故障后方可行驶。3 变速器的组装注意事项：a 各种油封、轴用挡圈、弹性销拆卸后不得重复使用。 b 所有零件必须保证清洁，不得有尘土、切屑、锈蚀、油污以及其它异物。 c 所有零件上有相对运动的摩擦表面，必须涂润滑油。 d 各油封唇部应涂敷润滑脂，并垂直压入。 e 各轴承装配时，不得由滚动体传递压力。 f 装配同步器组件时，两侧弹簧涨圈开口要错开。g 总成在运输和安装过程中应挂上某一个档位，严禁在空档状态下直立或使之受到剧烈冲击。3.1 输入轴装配注意事项： a 输入轴与输入轴轴承之间应装配到位，选用适当的挡圈装配，并应注意装配到位；b 输入轴内孔涂油时不要将过油孔堵死；c 检查结合齿导油槽是否与过油孔对正。3.2 同步器的正确安装方法：装配结束后，用塞尺检测一档从动齿轮和同步器齿环的轴向间隙。轴向间隙不小于0.8mm。在运输和安装过程中应挂上任意一个档位，严禁在空档状态下直立或使之受到剧烈冲击。以免造成乱档。3.3 拨叉、拨叉轴的装配注意事项： 注意叉轴的方向性：铣扁的一端朝向输入方向； 弹性销装配时，开口方向见下图： 装配完毕后，必须对换档机构检查是否互锁。如无互 锁：检查是否漏装互锁导柱、大小互锁销。 弹性销和叉轴夹紧挡圈属一次性使用零部件，拆解后必须换。 拨叉定位螺钉拆解后，重装时必须涂抹螺纹胶。以防螺钉松动，造成换档失灵。五、变速器的故障与排除 （一）零部件损坏的原因分析1.齿轮磨损： 故障原因：（1）齿轮磨损变薄，啮合间隙增大，导致齿轮在运转冲击； （2）齿面啮合不良； （3）齿面疲劳剥落或个别齿断裂； （4）齿轮与轴上的花键（轴承）磨损松旷或齿轮轴向间隙过大； （5）各轴弯曲或轴承松旷引起齿轮啮合间隙改变。 故障处理：更换相关的零部件。2.轴承损坏的原因：（ 1 ）轴承长期使用磨损严重，使轴向或径向间隙大； （ 2 ）轴承内座圈与轴颈或外座圈与变速器壳体松旷； （ 3 ）轴承滚珠碎裂或有麻点。概念介绍：烧结：油膜不存在，温度急升，与轴烧结为一体。剥落：合金层被油的氧化物腐蚀，表面疲劳剥落。 刻伤：油中异物使金属软表面形成划伤的刻痕。 故障处理：更换相关型号的轴承。影响轴承磨损的因素： 载荷超过设计承载能力，或转速过高时磨损增大，表面粗糙度的影响。轴承间隙越小，则磨损 增大，太小时产生烧结；如果间隙太大，则建立不起油压及产生振动。 3.离合器的原因分析：故障现象： 驾驶室下脚垫过厚 、导致动力未彻底切断离合器分离效果变差）以及变速器内部零件失效、人为的操作不当、油位过低或油质恶化，润滑条件变差、个人的驾驶习惯等。 故障判断： 静止时 ，某个档位多次挂不进，一般多为变速器内部问题；怠速时，多个档位不易挂进（踩离合器过一段时间后方可挂进）一般属离合器总成系统原因 ；行车时，若存在个别档位挂档困难，检查相应档位同步器齿套和齿轮的倒角、同步器齿环的轴向间隙等。 （二）、变速器的故障原因分析：噪音过大或异响的分析思路：故障原因： 1 ）离合器零部件损坏； 2 ） 输入轴轴承失效； 3 ） 变速器内轴承失效；4 ） 齿轮运转件失效；5 ） 齿轮内孔过度磨损，导致齿轮轴向间隙增大；6 ） 内部件干涉发生刮碰； 7 ） 使用非原厂的劣质润滑油；8 ） 运转件以及轴承等生锈。 故障处理：更换相应的零部件。 1、异响的主要原因： 1-1 壳体磨损变形，形位公差超标，冲击振动。 原因：安装不良间隙不当引起漏油，松动，异响和噪声。 故障处理：更换相应的零部件。 1-2 中间轴球轴承磨损松旷，座孔发生蠕变，中间轴球轴承异常磨损钢球道有麻点，剥落和裂损。引起轴向窜动，掉档和异响。 1-3 输出轴磨损：弯曲变形导致异响，三档尤为严重，因为承受压力不均，后端固定螺母松动。导致三、 四档齿轮松旷，轴向窜动，跳档和异响。 1-4 拨叉轴变形磨损: 拨叉轴定位钢球凹槽及定位钢球松旷，导致定位装置失效，锁销断裂等原因引起跳档，乱档，挂档异响。故障处理：更换拨叉轴锁销。1-5 同步器原因： （ 1 ）操作不当或长期使用老化，导致同步器组件（尤其是齿环锥面）磨损严重，间隙过大。 （ 2 ）齿环断齿以及涨圈断裂。 故障处理：更换新的同步器组件。 1-6 异响的其它原因：（ 1 ）变速器内缺润滑油； （ 2 ）润滑油变质或过脏； （ 3 ）变速器内有异物； 故障处理：更换指定的润滑油。故障原因：（ 4 ）输出轴螺母松动； 故障处理：紧固输出轴的螺母）。 故障原因：（ 5 ）里程表齿轮异响。 故障处理：更换里程表齿轮。 2、档位故障： 2-1. 换档杆的自由间隙大： 故障分析： 1 ）换档杆球头处尼龙套破损或脱落；2 ）操纵盖上两柱销损坏、脱落或球面垫异常磨损；3 ）换档杆大球头两柱销配合槽处磨损； 4 ）换档拨块定位螺栓没拧紧； 故障处理：更换相应的零部件。 2-2. 倒档挂不上： 故障分析：1 ）倒档拨杆与叉轴处弹性圆柱销脱落；2 ）换档拨块定位螺栓松动脱落； 3 ）变速箱后体五倒档叉轴孔裂损； 故障处理：更换相应的零部件。2-3、一、二档挂档困难： 故障原因：离合器分离不彻底. 故障分析： a. 踏下离合器挂倒档有打齿声音；b. 踏下离合器挂倒档车辆有震感；c. 支起车轮挂档，车轮转动；d. 发动机不启动，挂档正常； e. 冷车易挂档，热车不好挂档（离合器压 盘、片受热变形）。 故障处理：a.更换离合器压盘、片、分泵； b.变速器输入轴、前盖涂润滑油脂（二硫化钼）； c.油管排气。 2-4、冷车一、二档难挂，车热后挂档正常: 故障原因： 1 、润滑油量加注不足； 2 、润滑油差（较稀）； 故障处理：加注指定润滑油。 2-5、 摘挂档困难: 故障原因：（1）离合器漏油，分离不彻底； （2）分离拨叉断裂，无法使离合器分离； （3）同步器组件磨损失效； （4）拨叉定位螺栓、弹性圆柱销松脱； （5）叉轴、换档轴生锈或异常磨损变形； （6）轴用挡圈脱落。 （7）分离拨叉断裂，致使离合器分离不彻底。故障处理：更换相应的零部件。 2-6.挂不上档：1 ）换档拨杆、拨头处弹性圆柱销或定位螺栓断裂、脱落； 2 ）换档拨杆断裂； 3 ）内部