依维柯汽车传动系统结构原理与故障检修.doc

依维柯汽车传动系统结构原理与故障检修摘要: 本论文围绕着依维柯汽车传动系的组成结构与维护这一话题进行研究和探讨，从依维柯汽车品牌谈起，主要着力于汽车传动系统的结构组成与维护，延伸到传动系的维护与调整，探讨了传动系统的主要故障，分析了传动系统的故障原因及解决方法。关键词:依维柯汽车有限公司； 传动系；结构原理； 故障检修一、依维柯汽车有限公司简介（一）依维柯汽车有限公司性质与组成（二） 依维柯汽车有限公司发展史二、 汽车传动系的结构组成（一）离合器 1.离合器 南京依维柯汽车采用单片干式膜片弹簧离合器，其操纵机构为机械绳索式。 膜片弹簧离合器按分离时分离杠杆内端受推力还是拉力分为推式和拉式两种。图1为依维柯汽车用推式膜片弹簧离合器。 在离合器盖内沿圆周均匀分布有若干个铆钉，将膜片弹簧和离合器盖铆接在一起，钉上装有两个一样的支承环。起着一个为接合环，一个为分离环，它们是膜片弹簧工作的支点。 当离合器接合时，膜片弹簧以接合环为支点考在离合器盖上，并以其自身弹力使其外圈边缘压在压盘的凸缘上，从而使从动盘总成被压紧在压盘与飞轮之间而传递转矩。 膜片弹簧是一个优质薄弹簧钢板制成带有锥度的蝶形弹簧，其上开有18个径向切槽，切槽能端开通，外端为圆孔，形成了多个弹性杠杆，它既是压紧弹簧，也是分离杠杆，如图2 当离合器分离时，驾驶员踩下离合器踏板，通过绳索传动使分离拉杆左移，带动分离叉绕支点A作逆时针转动，从而使分离套筒左移，通过分离轴承带动膜片弹簧内端压向飞轮，膜片弹簧则以支承环为支点作逆时针转动，其外缘借固定于压盘上的分离钩将压盘拉离飞轮，因此从动盘总成被松开，离合器实现了分离。 在离合器盖和压盘间有一组传动片，这些传动片一端与离合器盖铆接，另一端借助与螺栓与压盘连接，这样压盘在离合器盖得带动下一起随飞轮转动，构成了离合器的压盘总成，即离合器的主动部分，离合器的从动部分为从动盘总成，其內花键与变速器第一轴的外花键相连，当离合器处于接合状态时，起动力传递路线如图3： 图4为依维柯S系列汽车上所用的拉式离合器。与压式膜片弹簧离合器相比，拉式膜片弹簧离合器更为先进，其膜片弹簧反装，这样使支承结构大为简化。当踩下离合器踩板时，分离凸缘右移，膜片弹簧以支承环为支点，是膜片弹簧在内端右移，从而带动压盘右移，使之和从动盘总成分离，当松开离合器踏板时，分离凸缘在膜片弹簧弹力作用下左移，并将压盘压向飞轮，使从动盘总成被压紧在飞轮和压盘之间传递转矩。 与推式离合器相比，拉式膜片弹簧离合器除结构简单外，膜片弹簧更换方便，质量轻，通风散热好，不像压式那样，在支承环磨损后因与膜片弹簧之间存在间隙而增加踏板的自由行程。 依维柯汽车所采用的膜片弹簧离合器与普通螺旋弹簧离合器相比，膜片弹簧兼起压紧弹簧和分离杠杆的作用，使分离器结构大为简化，重量轻，轴向尺寸小；膜片弹簧与压盘以整个圆周接触，压紧力分布均匀，摩擦片接触良好，磨损均匀；膜片弹簧具有良好的非线性弹性特性，其工作性能远胜过普通螺旋弹簧；膜片弹簧的回转中心与离合器的轴线重合，因此有旋转时其压紧力不受离心力影响，故膜片弹簧更适合于高速发动机。 （2） 变速器 1.变速器 南京依维柯S系列汽车均采用五档变速器，其中五个前进挡一个倒档以28026变速器为例，变速器由输入轴（第一轴）、输出轴（第二轴）、中间轴及安装在轴上的若干个齿轮和同步器组成。上述各轴通过轴承安装在变速器壳体上，传动原理如图 动力传递路线：16向右，动力由17115输出； 动力传递路线：15向右，动力由17104输出； 动力传递路线：15向左，动力由1793输出； 动力传递路线：14向右，动力由1782输出； 动力传递路线：14向左，动力由第一轴直接传递给输出轴； 动力传递路线：16向右，动力由1712136输出；第一轴（输入轴）的前端通过轴承安装在曲轴后端的中心孔内，后端用轴承安装在变速器壳体的前壁孔内，轴上的齿轮与中间轴齿轮构成常啮合齿轮，一轴前端的花键上套有离合器从动盘总成，当离合器处于接合时，发动机的动力通过从动盘传给变速器。第二轴（输出轴）的前端通过滚针轴承支承于第一轴后端内孔中，飞溅上来的润滑油通过一轴齿轮上的径向油孔对该滚针轴承进行润滑，后端用轴承安装在变速器壳体的后壁内，轴上油五个齿轮2、3、4、5、6均通过滚动轴承空套在轴上，可在轴上自由旋转，它们与中间轴上的对应齿8、9、10、11、12，构成常啮合齿轮。轴上安装三个同步器，计有五个同步器齿环，三个同步器的花键毂与轴用花键连接，同步器的接合套可使花键毂上的外花键齿和轴上相应齿轮上的接合齿圈相连接，使中间轴传来的动力通过齿轮、接合套、花键毂传给第二轴，实现了动力的输出，第二轴后端还装有车速里程表传动轴主动齿轮，通过从动齿轮及软轴可带动车速里程表工作。中间轴两端分别用轴承安装在变速器壳体17、18的孔内，轴上的6个齿轮7、8、9、10、11、12与轴制成一体，各个齿轮与第一轴、第二轴和倒档上的相应齿轮常啮合。发动机的动力由第一轴输入经中间轴，按不同档位要求给第二轴，通过第二轴将动力输出，倒档轴支承于变速器壳体两孔中，倒档齿轮用滚针轴承安装在倒档轴上分别与中间轴和第二轴上的对应齿轮啮合，当推入倒档是，由第一轴到第二轴的传动分别由三对传动副1和7、12和13、13和6，（如图）参与传动，使得第一轴和第二轴的旋转方向相反，从而实现了汽车倒车。2. 同步器依维柯S系列汽车变速器全部前进档装有锁环式惯性同步器。28026同步器的基本结构与CA1091的基本相同。如图，花键毂15以内花键套装到第二轴外花键上后，即用卡环18将其轴向固定，花键毂的外花键与接合套7的內花键相啮合，在花键两端和齿圈3和9之间，各有一个青铜制成的锁环4和8，锁环上有断续的短花键齿圈，花键齿的断面轮廓尺寸与齿圈3、9及花键毂15上的外花键齿均相同。两个锁环上的花键齿，在对着接合套的一端，都制有倒角（即锁止角），且与接合套齿端的倒角相同。锁环具有与齿圈3和9的锥形摩擦面锥度相同的锥面，锥面上制有细密的螺旋槽，以便两摩擦锥面接触后破坏油膜，增加锥面剑的摩擦系数。三个销钉5通过弹簧16分别插入在花键毂的通孔中，在销钉上压装着起定位作用的止动销6，止动销的圆柱面正好嵌在接合套中部凹槽中，起到空档定位作用，销钉圆柱面部分正对着锁环凸起部的端面，锁环的凸起部分别伸入到花键毂的三个通槽中，只有当凸起部位于通槽的中央时，接合套与锁环的齿方可啮合。3.换档机构依维柯S系列变速器的换档机构是依维柯的一项专利，其特点是三个拨叉安装在一根拨叉轴上，拨叉轴的右端安装着轴叉3，叉头与换档杆下端球形连接，换档杆可使叉轴绕轴心线摆动和前后移动。如图，一档、倒档拨叉5，二档、三档拨叉6，四档、五档拨叉9松套在拨叉轴上，三个拨叉上均有一个与锁销7相配的缺口，拨叉摆动不同角度，是锁销与某个拨叉的缺口相啮合，前后移动拨叉轴，通过锁销与拨叉上的缺口实现接合套的移动。自锁装置由自锁销11和弹簧10组成。拨叉轴上有三个凹槽，在弹簧的作用下，自锁销卡在凹槽中，如拨叉轴需要轴向移动，则要克服弹簧弹力，从而实现定位。互锁装置由互锁块8和互锁定位销组成。定位销2安装在变速器壳体上，其上的凹槽卡在互锁块的凸起上，互锁块只能绕轴心摆动而不能轴向移动，而互锁块凸起部分可以移动，而另外两个拨叉的凹槽卡在互锁块上不能轴向移动，从而达到互锁的目的（三）万向传动装置汽车上任何一对轴线相交且相对位置变化的转轴之间的动力传递，均须通过万向传动装置。万向传动装置除用于传动系外，还可用于动力输出装置和转向操纵机构。依维柯S系列汽车的万向传动装置由万向节和传动轴组成，外加中间支承，有的万向传动装置由三个部分组成，即前传动轴、中间传动轴、后传动轴。有的则分成两个部分，即前传动轴和后传动轴。1.传动轴图为依维柯汽车的前传动轴。它由万向节和传动轴组成。传动轴的两端分别焊有万向节叉，为了改变传动轴长度。传动轴由两段构成，两者用花椒相连，当其所联系的两部分发生位置变化是，其长度可改变以适应需要。花键套上装有油嘴、油封和防尘装置等，可对花键部位进行润滑并保持清洁。传动轴和万向节装配后，要经过动平衡试验，因此，在传动轴上贴焊有平衡片。平衡后的传动轴总成在叉轴上标有记号，拆装时应保持两者剑的对应位置和新车出厂前的动平衡试验时相同。依维柯传动轴总成经动平衡后，花键套和花键轴一般均有标记，用箭头对准，应按此标志装配，以免破坏动平衡。同时按此标记装配，才能保证传动轴两端的万向节叉在同一平面内，即传动轴前后两个万向节错开90安装，这是用两个不等速万向节实现等速传动所必须的条件之一。2. 万向节万向节的作用是保证不在同一轴线上的两轴间可靠的传递动力。目前汽车传动系中应用最广泛的是普通十字刚性万向节。这种万向节允许相连接的两轴交角为1520。十字轴刚性万向节由万向节叉及十字轴组成。十字轴的端部装有润脂嘴和安全阀，定时注入滑脂润滑，如图刚性十字轴万向节结构简单，并有较高的传动效率，因此广泛地应用在现代各类汽车上。但是这种刚性十字轴万向节，单个用在两轴有交角的情况下，不能等速传动；主动轴等速旋转一周，从动轴出现两次周期性的超越滞后变化，即这种万向节在两轴夹角不等于零时是不等速传动的。（4） 驱动桥 驱动桥的功能有三个方面，一是由传动轴输入的经过增矩减速传到驱动轮，产生牵引力；二是通过差速器使汽车在弯道行驶时左右驱动轮有合理的转速差，使车轮既不产生滑移也不产生滑转，而是在地上保持纯滚动；三是承受车辆载荷，并通过悬架将牵引力、制动力传给车架。 下图为依维柯S系列汽车驱动桥剖面图。驱动桥由桥壳、主减速器、差速器、半轴四部分组成。1. 主减速器主减速器 的功用是降低转速，增大转矩，并改变转矩所在平面由垂直于汽车纵轴方向的平面变成平行于汽车行驶方向的垂直平面内，即与汽车纵横夹角90的车轮旋转平面内。主减速器由一对螺旋锥齿轮与从动锥齿轮。其传动比在3.56.0的范围内。主减速器主动锥齿轮由两个锥形轴承固定在桥壳内，并用垫片调整主动锥齿轮与从动锥齿轮的啮合间隙和位置。从动锥齿轮通过轴承安装在后桥壳内，也装有调整垫片。主动锥齿轮轴承装配松紧程度由后桥凸缘的紧固螺母来调整，从动锥齿轮则由调整垫片来调整。2. 差速器汽车转弯行驶时，两侧车轮在同一时间内行驶过的距离不等，外侧车轮试驶过的距离较内侧车轮长，若两侧车轮用一根轴刚性连接的话，则两轮只能一同一转速转动。当两轮要再同一时间内驶过不同距离时，必然引起外轮边滚动边滑移，内轮边滚动边滑转。由于车轮在地上滑转、滑移使轮胎磨损加剧，转向困难和发动机油耗增加等。因此，在汽车行驶过程中，尽量是车轮沿路面做纯滚动而无滑转和滑移。为此，将连接两驱动轮的一根整轴变成两根半轴，并在两半轴之间设置差速器。差速器可使两侧驱动轮任何时候都有一个合理的转速差，同时向两半轴传递转矩，再由半轴将转矩传给驱动轮。差速器壳由用螺栓紧固的两部分组成。主减速器从动锥齿轮用铆钉或螺栓固定在主减速器壳右半部的凸缘上，装合时。长轴和两个短轴的四个轴颈窜在差速器壳的孔内。差速器壳的部分面通过行星齿轮各轴颈的中心线。每个轴颈上浮套着一个只齿圆锥行星齿轮，它们均与两个直齿圆锥半轴齿轮啮合。而半轴齿轮的轴颈分别支承在差速器对应的左右坐孔中，并借花键与半轴相连，动力自主减速器从动锥齿轮依次经过差速器、行星齿轮轴、行星齿轮、半轴齿轮、半轴输出给驱动轮。当两侧车轮以相同的转速转动是，行星齿轮绕半轴轴线转动，因而两半轴齿轮带动两侧车轮以不同转速转动。行星齿轮的背面和差速器壳相应的位置的内表面均做成球面，保证行星齿轮对正中心，以利于和两个半轴齿轮正确的啮合。由于行星齿轮和半轴齿轮是锥齿轮传动，在传递扭矩时，沿行星齿轮和半轴齿轮的轴线作用着很大的轴向力，而齿轮和差速器壳间又有相对运动。为减少齿轮和壳体的摩擦，在半轴齿轮和差速器壳之间，装着软刚的平垫片，而在行星齿轮与差速器壳之间，装着软刚的球面垫片。当汽车行驶一定里程垫片磨损后可换上新垫片，以提高差速器的寿命。上述差速器转矩分配规律为：差速器将从动锥齿轮传来的转矩平均分配给左右半轴。差速器这种转矩分配性主要是行星齿轮相当于一等臂杠杆将力分给左右半轴。3. 半轴和桥壳半轴的作用是将差速器传来的动力传给左右驱动轮。如图为依维柯S系列汽车所用的全浮式半轴。半轴内端为花键毂，插入半轴齿轮花键孔内，半轴外端为一凸缘，用螺钉和车轮的轮毂相连。轮毂通过轮毂内外锥形轴承安装在半轴套管上，因为它除传递和承受转矩外，其他力矩均不能承受。而且半轴内外均不能承受，所以称之为“全浮”是半轴。桥壳外端借一对锥轴承安装有轮毂。桥壳的凸缘上用螺丝安装有制动器的制动板。依维柯S系列汽车的桥壳属整体式结构，在其中有加油孔和磁性放油螺塞。 三、传动系常见故障检修（1） 离合器的故障检修 1.离合器打滑 故障现象：当汽车起步时，离合器踏板完全放松后，发动机的动力不能全部输出，造成起步困难；汽车在行驶中车速不能随发动机转速提高而迅速提高，加速性能差。 故障分析：；导致离合器打滑的根本原因是离合器压紧力下降和摩擦片表面技术恶化，是摩擦系数降低，从而导致摩擦力矩变小。原因主要有： 离合器踏板自由行程过小，当摩擦片稍有磨损，是分离轴承经常压在膜片弹簧上，导致压盘处于分离状态 离合器盖与飞轮的固定螺栓松动或摩擦片磨损变薄，膜片弹簧的弹力减弱，或弹簧因高温退火、疲劳、折断等原因而使弹力减小，致使压盘上的压力降低 摩擦片磨损过度，铆钉外露 摩擦片表面有油污、老化或烧毁 分离轴承与分离套筒运动不自如 故障检修： 检查膜片弹簧，看是否有油污、磨损，若有，应及时更换 检查分离轴承有无卡滞等异常现象，检查分离套筒以及分离套筒滑动表面是否有损坏，若有损坏或卡滞现象应及时更换。 检查踏板自由行程，看是否符合标准值，若不符，应当及时调整。 2.离合器分离不彻底 故障现象：加速踏板踩到底是，动力仍不能完全中断，表现为起步困难；挂档时变速器齿轮发出“咯咯”响声，若强行挂档且离合器踏板尚未抬起，车辆就有冲撞启动趋势或发动机熄火。 故障原因： 离合器踏板自由行程过大 膜片弹簧分离指调整过低，致使工作行程减少或分离杠杆高度不在同一平面内，使作用于离合器压盘的压力不均 从动盘毂键槽与变速器第一轴的花键配合过紧或拉毛、锈蚀而发卡 离合器压盘和从动盘变形或翘曲严重 膜片弹簧分离指长期工作后强度变弱而产生变形 更换的从动盘过厚 故障检修： 检查从动盘厚度，如不符合标准值，则进行更换；观察其表面有无磨损、翘曲、变形，若有则须立即更换 检查压盘有无磨损、变形，若有则须更换 检查分离指，若有磨损、断裂、变形则须立即更换 （二）变速器常见故障检修 1.变速器发响 故障现象：当发动机变速杆处于空档位置时，有声响；当踩下离合器踏板时，声响消失。 故障原因： 变速器轴承磨损、过度疲劳、烧蚀；轴承轴向和径向间隙过大 换档齿轮磨损，导致啮合时间隙变大，换档时齿轮间产生撞击 由于轴承的磨损后松旷，轴的变形或壳体变形引起两啮合齿轮中心距离变化及轴线之间不平行；轴上滑动键槽与滑动齿轮内端花键槽磨损 操纵机构中紧固螺栓松动及变速叉磨损变形，引起齿轮位移，换档时易产生冲击，导致齿轮断裂而产生异响。 故障检修： 检查变速器轴承有无磨损、断裂、烧蚀；检查轴向和径向间隙，若不符合标准，则予以更换 检查各换档齿轮有无磨损、破裂，若有则应更换 检查操纵机构紧固螺栓有无松动，若有则应进行调整；检查变速叉有无变形，若变形则应及时更换。2. 变速器跳档故障现象：汽车在某一档位行驶时，变速杆自动跳回空档；一般在突然加大或松开加速踏板以及汽车行驶在不平道路产生剧烈振动时发生。故障原因：滑动齿轮与接合套啮合齿轮磨损，使轴向力随磨损程度加大而加大，当轴向力超过自锁机构的锁紧力时，造成变速器跳档轴承松旷。变速器第1、2轴与前后轴承松旷以及轴承与轴承坐孔松旷，在工作过程中会引起轴和齿轮