《汽车底盘系统检修（第四版）》课件 第一单元-项目3、4 手动变速器检修、万向传动装置检修

底盘检修手动变速器检修任务一手动变速器驱动桥的检修【知识目标】掌握手动变速器的作用掌握手动变速器的结构【能力目标】能够正确拆装手动变速器。能够检修手动变速器常见故障。任务一手动变速器驱动桥的检修一、手动变速器的作用手动变速器是汽车传动系统的重要组成部分，用于改变发动机传到驱动轮上的转速和转矩。主要功能：通过改变变速器档位改变其传动比，扩大发动机转矩和转速的变化范围，以适应汽车不同行驶条件的需要。改变传动比01在发动机旋转方向不变的条件下，利用倒挡使汽车能够倒向行驶。倒向行驶02在发动机不熄火的情况下，利用空挡中断动力传递，可以使驾驶员松开离合器踏板离开驾驶位置，且便于汽车起动、怠速、换挡和动力输出。切断动力传动03任务一手动变速器驱动桥的检修二、手动变速器的结构手动变速器主要由变速传动机构、操纵机构和变速器壳体等组成。任务一手动变速器驱动桥的检修二、手动变速器的结构变速器壳体和盖用来安装传动机构、换挡装置和部分操纵机构，同时储存润滑油。任务一手动变速器驱动桥的检修二、手动变速器的结构变速传动机构是变速器的主体，主要由齿轮、轴及轴承等组成，其作用是改变齿轮传动比及旋转方向。任务一手动变速器驱动桥的检修二、手动变速器的结构操纵机构的作用是实现换挡，其结构变化较大，主要与车身及底盘结构的形式和布置有关。根据其换挡手柄和变速器的相对位置不一样，有直接操纵式和远距离操纵式两种结构形式。任务一手动变速器驱动桥的检修三、手动变速器的类型变速器按传动比变化方式分类有级变速器两轴式广泛用于发动机前置前轮驱动的轿车三轴式应用于其他各类型车辆无级变速器综合式变速器按操纵方式不同分类手动操纵式变速器自动操纵式变速器半自动操纵式变速器任务一手动变速器驱动桥的检修三、手动变速器的类型根据轴数的不同，分两轴式手动变速器和三轴式手动变速器。两轴式手动变速器三轴式手动变速器任务一手动变速器驱动桥的检修四、手动变速器的工作原理1、变速变矩原理

普通齿轮式变速器是利用不同齿数的齿轮啮合传动实现转速和转矩改变的。单级齿轮传动的传动比——主动轮转速与从动轮转速之比值。变速原理：

当i>1时，为降速增扭传动，其档位称为降速档；

当i<1时，为增速降扭传动，其档位称为超速档；

当i=1时，为等速等扭传动，其档位称为直接档。任务一手动变速器驱动桥的检修四、手动变速器的工作原理（1）二轴式变速器的变速传动机构动力传递路线一档：操纵换档装置使一、二档同步器左移，发动机动力经一档主动齿轮传、一档从动齿轮、同步器接合套和花键毂传至输出轴输出。一档传动比n1=33/10=3.3，由于一档传动比数值较其他档位大，可产生较大的减速增扭效果，有利于汽车起步。任务一手动变速器驱动桥的检修四、手动变速器的工作原理（1）二轴式变速器的变速传动机构动力传递路线二档：操纵换档装置使一、二档同步器右移，发动机动力经二档主动齿轮、二档从动齿轮、同步器接合套和花键毂传至输出轴输出。二档传动比n2=

35/18=1.944，仍产生减速增扭效果，但相对于一档车速较快，有利于汽车升速。任务一手动变速器驱动桥的检修四、手动变速器的工作原理（1）二轴式变速器的变速传动机构动力传递路线三档：操纵换档装置使三、四档同步器左移，发动机动力经三档主动齿轮、三档从动齿轮，同步器接合套和花键毂传至输出轴输出。三档传动比n3=

34/26=1.308。仍产生减速增扭效果，但相对于二档车速较快，有利于汽车升速。任务一手动变速器驱动桥的检修四、手动变速器的工作原理（1）二轴式变速器的变速传动机构动力传递路线四档：操纵换档装置使三、四档同步器右移，发动机动力经四档主动齿轮、四档从动齿轮、同步器接合套和器花键毂传至出轴输出。四档传动比n4=

35/34=1.029，由于四档传动比接近1，所以近似直接档效果。任务一手动变速器驱动桥的检修四、手动变速器的工作原理（1）二轴式变速器的变速传动机构动力传递路线五档：操纵换档装置使五档同步器右移，发动机动力经五档主动齿轮、五档从动齿轮、同步器接合套和花键毂传至输出轴输出。五档传动比n5=

36/43=0.837，由于五档传动比小于1，所以产生超速效果，输出转速增加，转矩减小。任务一手动变速器驱动桥的检修四、手动变速器的工作原理（1）二轴式变速器的变速传动机构动力传递路线倒档：操纵换档装置使倒档轴上的倒档齿轮移向与处于空档位置的一、二档同步器接合套外壳上的直齿轮啮合，发动机动力经倒档主动齿轮、倒档齿轮、倒档从动齿轮、一、二档同步器花键毂传至输出轴输出。因为相对于其它前进档位多出一个传动齿轮，改变了转向，所以得到反向输出效果。任务一手动变速器驱动桥的检修四、手动变速器的工作原理（2）三轴式变速器的变速传动机构三轴式变速器适用于发动机前置后轮驱动的布置形式，三轴是指汽车前进时，传递动力的轴有第一轴、中间轴和第二轴，直接档除外。第一轴：来自发动机的动力传给第一轴；中间轴：接收来自第一轴的动力，带动第二轴上的齿轮空转；第二轴：输出轴，连接主减速器，输出动力。任务一手动变速器驱动桥的检修四、手动变速器的工作原理发动机的动力输入轴是通过一根中间轴，间接与动力输出轴连接的。中间轴的两个齿轮（红色）与动力输出轴上的两个齿轮（蓝色）是随着发动机输出一起转动的。但是如果没有同步器（紫色）的接合，两个齿轮（蓝色）只能在动力输出轴上空转。图中同步器位于中间状态，相当于变速器挂了空档。手动变速器的工作原理，就是通过拨动变速杆，通过大小不同的齿轮组合与动力输出轴结合，从而改变驱动轮的转矩和转速。五、手动变速器的拆装与检修输入轴分解图

1－后轴承的罩盖2－挡油圈3－卡环4－输入轴后轴承5－变速器后盖6－五档同步套管7－五档同步环8－五档同步器和齿轮9－五档齿轮滚针轴承10－五档齿轮滚针轴承内座圈11－固定垫圈12－卡环13－中间轴承14－轴承支座15－中间轴承内座圈16－卡环17－四档齿轮18－四档同步环19－四档齿轮滚针轴承20－卡环21－三档和四档同步器22－三档同步环23－三档齿轮24－三档齿轮滚针轴承25－输入轴26－输入轴滚针轴承任务一手动变速器驱动桥的检修输出轴分解图

1－五档齿轮2－输出轴外后轴承3－轴承保持架4－后轴承外圈5－调整垫片6－轴承支座7－输出轴内后轴承8－一档齿轮9－一档齿轮滚针轴承10－一档齿轮滚针轴承内座圈11－一档同步环12－一档和二档同步器13－二档同步环14－二档齿轮15－二档齿轮滚针轴承16－挡环17－三档齿轮(凸缘应转向四档齿轮)18－挡环19－四档齿轮(凸缘应转向主动锥齿轮)20－输出轴前轴承21－输出轴22－圆柱销23－输出轴前轴承外圈任务一手动变速器驱动桥的检修a．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。

b.输入轴的拆卸拆下四档齿轮的卡环。取下四档齿轮、同步环和滚针轴承。拆下同步器锁环，如图所示。取下三档和四档同步器、三档同步环和齿轮，如图所示。取下三档齿轮的滚针轴承。取下输入轴的中间轴承内座圈

拆下同步器锁环任务一手动变速器驱动桥的检修c.输出轴的拆卸拆下输出轴内后轴承和一档齿轮

任务一手动变速器驱动桥的检修d.输入轴、输出轴的安装装上中间轴承的内座圈

任务一手动变速器驱动桥的检修

将前轴承装在输出轴上。装上四档齿轮。用手扶住前轴承，齿轮有凸缘的一边应朝向轴承。用卡环将四档齿轮固定好，卡环的厚度有2.35mm、2.38mm、2.41mm、2.44mm、2.47mm等几种。安装三档齿轮，凸缘应朝向四档齿轮。用塞尺测量卡环的厚度，根据测量结果，选择适当的卡环装

测量卡环的厚度卡环的厚度

任务一手动变速器驱动桥的检修任务二

手动变速器主要零部件的检修

故障案例：一辆桑塔纳2000型轿车，在行驶一段时间后，在进行正常变速器操作时常常出现变速杆不能挂入挡位，或者勉强挂上挡位后又很难摘下来的现象。

任务二手动变速器主要零部件的检修

故障分析：

该车采用手动变速器，由于驾驶员操作方法无误，所以挂挡、摘挡困难很可能是由于变速器故障导致的。手动变速器故障的可能原因有以下几种:

1变速杆下端磨损或控制杆弯曲。

2拨叉或拨叉轴磨损、松旷、弯曲。

3自锁或互锁弹簧过硬，钢球损伤。

4控制连杆机构(远程控制式机构)动作不良。

5同步器磨损或损坏。

6变速器轴弯曲变形或花键损伤。

因此，应对手动变速器各组成零部件进行检修。任务二手动变速器主要零部件的检修一、手动变速器主要零部件检修

1.输入、输出轴的检测检查输入轴和输出轴，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；分别用游标卡尺测量输出轴凸缘的厚度和内座圈外径，磨损量不应超过标准值；用外径千分尺检查各轴的轴颈及用百分表检查各轴的径向跳动，如超过极限值，则应更换。测量输出轴凸缘厚度

测量输出轴轴颈外径

2.各档齿圈的检测（1）目视法检查观察齿轮牙齿有没有裂缝、打坏、齿面剥落、齿端毛刺或剥落。齿面有轻微斑点，或边缘有破损，在不影响质量的情况下可用油石修磨。（2）检测同步环和各档齿轮游隙用专用测量工具，如测隙规、百分表等工具测量同步环及各档齿轮的游隙。检查同步环

检查倒档惰轮游隙

（3）检测同步器齿毂和齿套检查同步器齿毂的花键部位和同步器滑块的滑槽是否损坏或磨损。把齿毂装配到齿套里，检查齿毂和齿套在上、下方向是否过松及齿毂、齿套是否歪斜。（4）检查同步器滑块和弹簧目视法及配合使用专用工具检查同步器滑块和同步器弹簧的磨损情况，若超出极限值范围，应更换。

（5）测量齿轮端隙用测隙规测量齿轮各部位的端隙是否符合要求，如超过极限值，应更换。输入轴上齿轮端隙

输出轴上齿轮端隙

3.操纵横杆的检修（1）检查变速器横杆有无变形在拨动外横杆时有无发卡，横杆轴与锁紧螺栓及锁紧钢丝能否锁紧，否则应更换外横杆或钢丝。若外横杆变形，可校正修复。（2）检查磨损情况若变速器外横杆轴与衬套磨损严重，则应更换。4.变速叉的检查：变速叉的损坏现象是叉的弯曲和扭曲，叉上端导动块以及叉下端端面磨薄或成沟槽，从而影响齿轮正常齿合，导致“跳挡”的故障。变速叉弯扭后，可用敲击法校正。导动块和端面磨损严重，应进行焊修或更换。变速叉轴弯曲、锁销、定位球磨损，定位弹簧变软和折断均会引起“跳挡”。故障排除本故障案例可能出现的故障部位较多，可按如下步骤进行逐一排除:1若汽车行驶时出现换挡困难的现象，应首先检查离合器能否彻底分离，操纵机构能否正常工作。2如上述情况良好，应拆开变速器盖，检查拨叉是否弯曲，如果弯曲应校正或更换。若拨叉轴与导向孔锈蚀，可用较细的砂纸进行光磨。3检查自锁和互锁装置工作是否良好，否则予以更换。4检查拨叉的固定螺栓是否松动，若松动应予以紧固。5检查变速器轴花键损伤或轴弯曲情况，酌情给予修复或更换。6检查同步器磨损或损坏情况，若磨损严重或损坏应更换。经过上述检查，发现该车存在同步器磨损严重的情况，更换同步器后，故障排除。底盘检修万向传动装置检修任务一半轴总成的拆装【知识目标】掌握万向传动装置的作用掌握万向传动装置的结构【能力目标】能够正确拆装万向传动装置。能够检修万向传动装置的常见故障。任务一半轴总成的拆装故障案例：

一辆普桑轿车，客户反映最近在正常直线行驶时，出现“嗡嗡”的响声，并且随车速的升高，响声随之升高。在进一步的询问中，该客户在出现异常前，曾经在驶过泥泞路段时，汽车底部出现碰撞和托底的现象。故障分析：

根据故障现象，该车很可能是传动系统出现问题，应进行球笼、轴承和半轴等部位的检查。在检查过程中发现，该车左右的内外球笼没有出现漏油现象，球笼防尘套也完好无损，在检查前轮轴承的间隙时，发现一切正常。但是仔细检车该车的半轴时，发现该车的左侧半轴有磕碰的痕迹，所以应对其半轴总成进行拆检。一、万向传动装置的作用任务一半轴总成的拆装汽车的类型目前大多数汽车上采用发动机前置前轮驱动、发动机前置后轮驱动和发动机前置四轮驱动等驱动形式。1.发动机前置前轮驱动汽车（FF）来自发动机的驱动力通过传动桥差速器传送到左侧和右侧驱动轴，再驱动车轮。2.发动机前置后轮驱动汽车（FR）来自发动机的驱动力通过变速器再通过传动轴和差速器传送到右侧和左侧驱动轴，再驱动车轮。任务一半轴总成的拆装一、万向传动装置的作用汽车的类型3.发动机前置四轮驱动汽车（4WD）来自发动机的驱动力通过变速器传递到分动器，由分动器通过传动轴将动力分别传递到前、后驱动桥，再驱动4个车轮。任务一半轴总成的拆装一、万向传动装置的作用万向传动装置的作用是实现汽车上任何一对轴线相交且相对位置经常变化的转轴之间的动力传递。任务一半轴总成的拆装二、万向传动机构的组成部件万向传动装置的组成：万向节、传动轴、中间支承(分段式传动轴)。任务一半轴总成的拆装三、万向传动机构的应用场景1.变速器与驱动桥之间（4×2）FR：输出轴线与驱动桥的输入轴线难以布置重合；负荷变化及不平路面引起的跳动，将使驱动桥输入轴与变速器输出轴之间的夹角和距离发生变化。任务一半轴总成的拆装2.变速器与分动器，分动器与驱动桥之间变速器、离合器、分动器等的轴线也可以设计重合，但为消除车架变形及制造、装配误差等引起的轴线同轴度误差对动力传递的影响，其间也常装有万向传动装置。三、万向传动机构的应用场景任务一半轴总成的拆装三、万向传动机构的应用场景3.转向驱动桥的内、外半轴之间4.断开式驱动桥的半轴之间

转向驱动桥需满足转向和驱动的功能，其半轴是分段的，转向时两段半轴轴线相交且交角变化，因此要用万向传动装置。在断开式驱动桥中，主减速器壳在车架上是固定的，桥壳上下摆动，半轴是分段的，也须用万向传动装置。五、半轴的结构与功用

1.半轴的结构

半轴的结构因驱动桥结构形式的不同而异。整体式驱动桥中的半轴为一刚性整轴。而转向驱动桥和断开式驱动桥中的半轴则分段并用万向节连接。半轴内端一般制有外花键与半轴齿轮连接。半轴外端有的直接在轴端锻造出凸缘盘；也有的制成花键与单独制成的凸缘盘滑动配合；还有的制成锥形并通过键和螺母与轮毂固定连接。

2.半轴的功用将差速器传来的动力传给驱动轮。因其传递的转矩较大，常制成实心轴。任务一半轴总成的拆装六、半轴总成的拆卸

1.举升车辆用举升器举起汽车或停在平坦的地面上(将前轮用楔木楔住)，松开手制动器。

2.拆卸ABS轮速传感器注意在拆卸半轴之前应卸下ABS轮速传感器，否则易导致传感器的损坏。

3.拆卸半轴总成锁止螺母将半轴总成的螺丝槽置于朝上的位置，并用半轴总成螺母专用工具旋松半轴锁止螺母

任务一半轴总成的拆装4.顶出半轴半轴需从凸缘螺孔内顶出，可选用紧固减速器壳的螺栓，将其拧入半轴凸缘上的螺孔内，即可将半轴顶出。5.拆卸半轴总成护套将半轴总成用台钳固定在铝板之间。将内侧护套滑动到外侧球节侧。对齐内侧球节、三脚头球节和外侧节轴并在其做好配合记号以便部件能够按原始位置安装。用卡环钳拆卸卡环。将黄铜棒放在除了三脚头球节滚柱外的任何地方然后用锤子敲击黄铜棒以拆下三脚头球节。拆卸外侧和内侧护套。任务一半轴总成的拆装七、半轴总成的装配1.装配半轴总成外侧球节护套将外侧球节上的润滑脂全部擦掉。在轴花键上缠好保护带，避免花键磨损。放入新的护套。将和护套总成一起配备的所有外侧球节都涂在外侧球节尽可能靠近球节的位置。将护套和安装表面对齐。任务一半轴总成的拆装2.装配半轴总成内侧球节护套将拆卸过程中做好的配合记号对齐，然后使三脚头球节啮合并安装在花键上。用黄铜棒敲击三脚头球节以插入三脚头球节，此处应注意，黄铜棒要避开滚柱位置，避免因敲击滚柱造成变形引发噪音。用开环钳装入卡环。

故障排除：

经拆卸检测，该车半轴已经弯曲查过维修标准，应进行更换。更换新的半轴总成后，故障排除。任务一半轴总成的拆装任务二

万向节的检查与更换

故障案例：一辆帕萨特轿车，在行驶了4万公里后，客户反映最近左前轮部分出现了不规则的“嗡嗡”响，且随车速的提高，响声也逐渐升高。

任务二

万向节的检查与更换

故障分析：经询问，该车最近经常路过一段崎岖不平的路段，对车轮左侧传动系统进行检测，发现左侧的车轮轴承间隙正常，无异响，左侧的内外球笼、防尘套完好，左侧的半轴目测也正常。为了进一步检查，我们决定拆下左侧的半轴进行仔细检查。就在拆下左侧半轴时，发现左侧的外球笼磨损严重，钢珠已经出现破损，需进行万向节的检查与更换。任务二

万向节的检查与更换一、万向节的作用和分类刚性万向节不等速万向节等速万向节准等速万向节挠性万向节十字轴式HookJoint三销轴式One-and-a-halfTimeU-Joint、双联式DoubleCardan球叉式Weiss、球笼式Rzeppa万向节万向节的主要功用是保证不在同一轴线上的两轴之间可靠地传递动力。任务二

万向节的检查与更换刚性万向节按主动轴角速度和从动轴角速度是否相等又可分为不等速万向节（十字轴式）、准等速万向节（双联式）和等速万向节（球叉式、球笼式）三种。一、万向节的作用和分类任务二

万向节的检查与更换组成：万向节叉、十字轴、轴承。1．十字轴式万向节的构造油嘴安全阀十字轴油封滚针套筒轴承盖万向节叉一、万向节的作用和分类任务二

万向节的检查与更换1．十字轴式万向节的构造结构特点：两个万向节叉分别与主、从动轴相连，其叉形上的孔分别套在十字轴的四个轴颈上。在十字轴轴颈与万向节叉孔之间装有滚针和套筒，用带有锁片的螺钉和轴承盖来使之轴向定位。为了润滑轴承，十字轴内钻有油道，且与滑脂嘴、安全阀相通。一、万向节的作用和分类任务二

万向节的检查与更换2、准等速万向节原理：根据双十字轴万向节实现等速传动的原理设计的。特点：一套传动轴长度缩短至最小的双万向节等速传动装置。一、万向节的作用和分类任务二

万向节的检查与更换3、等角速万向节原理：使传力点始终位于两轴夹角的平分面上。特点：从结构设计上保证万向节在工作时，两齿轮的传力点(接触点)P位于两齿轮轴线交角的平分面上，P点两齿轮的圆周速度始终相等。类型：球叉式、球笼式/2/2OP一、万向节的作用和分类任务二

万向节的检查与更换3、等角速万向节主动叉和从动叉上各有4个曲面凹槽，装合后形成2个相交的环形槽，作为钢球的滚道。4个传动钢球放在凹槽中，中心钢球放在两叉中心的四槽内用以定心。主、从动叉分别与内外半轴制成一体；主、从动叉上各有四个曲面凹槽；四个传力钢球，一个中心钢球。结构特点：一、万向节的作用和分类1、球笼万向节故障原因主要因为磨损、部分失效。2、球笼万向节上的损伤形式包括：刻痕、凹痕、磕碰和表面粗糙。3、有的故障可能是因为防尘套破裂导致球笼漏油而引起的球笼温度过高。最终的