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變速箱是變更傳動比和運動方向的齒輪箱。位于離合器與中央傳動之間。主要功用是:在發(fā)動機轉(zhuǎn)速和扭矩不變情況下,改變車輛的驅(qū)動力和行駛速度(換檔);使車輛可以倒退行駛(換向);發(fā)動機可以不熄火停車(空檔)。根據(jù)傳動型式,齒輪式變速箱可分為雙軸式、三軸式、組成式三種。雙軸式具有兩根主要軸(不包括倒檔軸),只經(jīng)過一對齒輪減速。三軸式具有三根主要軸(第一軸、中間軸、第二軸),要經(jīng)過兩對齒輪減速。組成式由兩個變速箱串聯(lián)或并聯(lián)組成,以便用較少的齒輪獲得較多的檔位。

汽車行駛中,為適應不同的工況,需要汽車的驅(qū)動力和車速在一定的范圍內(nèi)變化,而現(xiàn)有發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩和速度變化范圍無法達到這一要求,因此而設置變速箱。
其作用如下:
1、改變發(fā)動機和車輪之間的傳動比,使發(fā)動機在最佳工況工作下,擴大發(fā)動機傳遞到驅(qū)動輪上的扭矩和轉(zhuǎn)速,并得到不同的速度;
2、使汽車能倒退行駛;
3、設置空檔。

變速箱基本結構:1-輸入軸離合器、2-輸入軸、3-輸入軸第一主動齒輪、4-輸入軸第二主動齒輪、5-輸出軸前段、6-輸入軸倒檔主動齒輪、7-鎖止離合套驅(qū)動軸、8-中間軸、9-鎖止離合套、10-輸出軸前段花鍵、11-輸出軸后 段花鍵、12-輸出軸離合器、13-輸出軸后段、14-鎖止離合套回位彈簧、15-鎖止離合套撥動軸、16-倒檔變速軸、17倒檔滑動齒輪、18-輸出軸第二滑動齒輪、19-輸出軸第一滑動齒輪(見圖1)

各工況變速箱的工作情況分述如下:

前進擋階段:

當車輛處于前進狀態(tài)時,輸入軸離合器及輸出軸離合器均結合,輸出軸第一滑動齒輪嚙合在輸入軸第一主動齒輪上,輸入軸驅(qū)動輸出軸前段轉(zhuǎn)動,輸出軸前段驅(qū)動輸出軸后段轉(zhuǎn)動,發(fā)動機動力能夠順利輸出到車輪。

車輛換擋階段 :

當車輛處于換擋狀態(tài)時,駕駛員分離輸入軸離合器變速箱輸入軸失去動力;車輪變成主動件,動力會反向輸入給變速箱,這時由于輸出軸離合器單向傳動的特點,反向驅(qū)動的輸出軸離合器處于分離狀態(tài),此時,變速箱輸入軸與變速箱輸出軸前段處于失去驅(qū)動力的狀態(tài),輸出軸滑動齒輪通過撥叉實現(xiàn)與輸入軸上輸入軸第二主動齒輪的嚙合,完成平順換擋操作。

倒檔階段:

當車輛需要后退時,輸入軸離合器分離,倒檔滑動齒輪通過撥叉與倒檔中間齒輪嚙合,倒檔中間齒輪與輸入軸倒檔主動齒輪相嚙合,同時,倒檔變速軸與鎖止離合套撥動軸相聯(lián)動,使鎖止離合套通過其內(nèi)的鎖止離合套內(nèi)花鍵將輸出軸前段與輸出軸后段鎖止到一起,實現(xiàn)輸出軸后段的轉(zhuǎn)動。

發(fā)動機制動階段:

當車輛下坡,需要發(fā)動機制動時,駕駛員單獨操縱鎖止離合套,鎖止輸出軸前段和輸出軸后段,再掛接前進一擋,車輛就具有發(fā)動機制動功能。

自動變速箱在國際上已成為主流,主要有 AT、AMT、CVT 和 DCT 等類型。

AT 變速箱前期傳動系統(tǒng)以 4AT 為主,朝多方向發(fā)展,如 6AT、8AT。AT 具有換擋平穩(wěn)、舒適性好、傳遞功率能力強等特點,但其燃油經(jīng)濟性差,制造成本高。

AMT 是在傳統(tǒng)的手動變速器基礎上,只改變了手動操作部分,通過電子控制的自動操縱系統(tǒng)來實現(xiàn)自動換擋。AMT 的結構簡單,成本低,燃油經(jīng)濟性好,但其舒適性差,自動化控制難度大。

CVT 是真正意義上的無級變速器,零件少、體積小,具有效率高、低油耗的優(yōu)點,還可以作為動力藕合兼變速器匹配在混合動力汽車上。但其存在制造復雜、投資大、傳動帶易損壞且壽命短等缺點。

DCT 采用了兩個離合器的結構,換擋過程與 AT 類似。DCT 繼承了手動變速器燃油經(jīng)濟性好、質(zhì)量高等優(yōu)點,在換擋過程中不存在動力中斷,換擋舒適性好。

IVT 現(xiàn)已有很多公司在積極研發(fā)或已產(chǎn)業(yè)化,或許會成為將來發(fā)展的新方向。

吉孚采用新型環(huán)保技術研發(fā)的錐環(huán)式無級變速箱(Cone-Ring Transmission,簡稱 KRG)是一種無級變速箱,它有著廣泛的性能匹配范圍。KRG 在設計時刻意避免采用液壓泵,僅僅使用簡單和耐用的零部件來實現(xiàn)機械控制。與傳統(tǒng)的 CVT 相比,KRG 變速系統(tǒng)的設計更加簡單且,零件加工精度沒有 CVT 的零件要求不高,制造成本低,大多數(shù)零件均為標準件,而且錐體用的材料為普通鋼,生產(chǎn)成本低。KRG 最大優(yōu)勢是零部件非常少,并且耐用。KRG 與普通無級變速箱相比,變速響應快,操作舒適,可與 DCT 相媲美。低制造成本,低排放,KRG 或?qū)⒊蔀槲磥砑夹g發(fā)展的趨勢。

目前在眾多混動車上搭載了電子無級變速器 ECVT。ECVT 是由一套行星齒輪組和多個電機組成,通過行星排上的行星齒輪、離合器外加調(diào)速電機來實現(xiàn)變速。 相比于普通 CVT,ECVT 沒有液力變矩器、鋼帶等結構,結構更為簡單,其結構可以做的更緊湊。由于沒有液力變矩器等動力耦合部件,采用直接傳動,因此 ECVT可以具有較高的傳動效率和經(jīng)濟性。同時由于沒有鋼帶等因素制約,ECVT 可以直接承受比普通 CVT 變速器更大的扭矩。ECVT 由于沒有液力變矩器緩沖,完全依靠電機調(diào)速,對于多個電機、離合器等的協(xié)作要求非常高,因此控制軟件 TCU 也比普通 CVT變速器復雜的多。另外,ECVT 對于控制電機的可靠性、功率與運行精度要求也非常高, 其上的電機一旦失效,變速器就會完全停擺,這也是 ECVT 潛在的風險之一。

1、及時檢查變速箱

要及時檢查變速箱內(nèi)油液的液量,保證其維持在規(guī)定的范圍內(nèi),并且根據(jù)實際工作情況及時進行補填,補填時需要保證新加入的油液是同一種油液,更換油液時要趁著變速箱工作時,及時放出里面之前的油液,并且進行清洗。要定時檢查變速箱齒輪的工作狀態(tài),保證齒輪之間嚙合在最佳的狀態(tài)下,并且及時進行清理,保證齒輪與軸之間配合完善。

2、及時檢查變速箱不同連接部位的狀態(tài)

日常維護過程中,要對變速箱各連接部位的狀態(tài)進行檢查,及時發(fā)現(xiàn)是否出現(xiàn)松動、磨損損壞等故障。連接部位出現(xiàn)松動時要及時擰緊,損壞位置及時進行修復更換。及時檢查軸端面油封與外部結合部位是否出現(xiàn)漏油滲油狀況,及時更換失效的油封與紙墊。

3、變速箱結構部件的維護

變速箱的日常維護要注重變速箱結構件的維護,要注重對變速箱齒輪、軸承以及不同軸之間的維護。要及時檢查變速箱齒輪是否發(fā)生磨損、打齒以及嚙合發(fā)生錯誤等問題。要加強軸承的檢查,注意軸承軸向或者徑向間隙過大、隔套磨損等問題。對于變速箱內(nèi)結構件要做到正確養(yǎng)護與檢查,保證其運行在最佳狀態(tài)下,并且能夠及時發(fā)現(xiàn)問題并解決。

4、養(yǎng)成良好的駕駛習慣

日常使用過程中,要養(yǎng)成良好的開車習慣。在進行換擋時,操作變速操縱桿不能太用力,要采用規(guī)定的方法防止打壞齒輪、損壞操縱桿撥叉以及損壞操縱桿等問題。換擋時要保證離合器徹底踩下后才可以操縱操縱桿,防止打壞齒輪。在進行作業(yè)時,頻繁換擋時不能過快踩抬離合器,防止傳動件遭受較大沖擊而導致齒面剝落甚至是傳動花鍵折斷。在運輸過程中,不可以采取突然抬起離合器踏板的方法獲取大的驅(qū)動力來克服大載荷或障礙的困擾,減少齒輪沖擊而造成的磨損。

長期使用過程中,因換擋頻繁,使變速箱中的零部件不可避免地要發(fā)生磨損、變形,導致變速箱掛擋困難、自動脫擋、運轉(zhuǎn)中發(fā)出噪音等故障現(xiàn)象,影響使用。所以在日常使用中,要經(jīng)常對變速箱工作情況進行全負荷操作檢查,觀察變速箱傳動是否平穩(wěn),有無異常間隙及雜聲,及時找出原因進行調(diào)整或修理。常見故障如下所示:

掛擋困難

操縱變速桿掛擋時,感到掛擋很費力,不能順利進人擋位;或掛擋時出現(xiàn)打齒聲,嚴重時掛不上擋。

產(chǎn)生原因如下:

1、離合器分離不徹底,不能完全切斷動力。具體表現(xiàn)為兩個方面:一是由于操縱不當,踏板沒踏到底,造成分離不徹底,掛擋困難。這種現(xiàn)象常見于新手,由于不熟練,往往踏板沒踏到底就掛擋,出現(xiàn)掛不上擋,且齒輪發(fā)響的狀況;二是屬于離合器技術狀態(tài)較差導致的掛擋困難;

2、新車個別嚙合齒齒端粗糙,造成掛擋困難;

3、換擋撥叉松脫、彎曲,換擋叉軸彎曲、銹蝕,移動困難,撥叉軸固定撥叉的鎖定螺釘松動時,也會造成掛擋困難;

4、變速桿上的倒擋拉桿長度調(diào)整不當,掛倒擋時,致使鎖片上升高度不夠,不能順利進人倒擋位置。

自動脫檔

自動脫擋常見有兩種情況。一種是在行駛中,稍抬加速踏板,擋位就跳回到空擋位置;另一種是在上坡負荷加大時,擋位立即跳回到空擋位置,這種情況下,如果重新掛擋未掛上,很容易形成溜坡,發(fā)生嚴重的事故。

產(chǎn)生原因如下:

1、撥叉彈簧彈力減弱或折斷,使自鎖定位失靈;

2、撥叉鎖定螺釘松動,撥叉軸定位槽或自鎖裝置的鋼球磨損,不能將變速桿可靠定位;

3、撥叉有效行程小或撥叉彎曲變形,導致齒輪嚙合不到位,受力后易脫擋;

4、撥叉端面磨損嚴重,撥叉端面與滑動齒輪環(huán)槽間隙過大,滑動齒輪易前后移位而自動脫擋;

5、齒輪工作面磨損成錐形,使齒輪嚙合間隙過大,易產(chǎn)生軸向推力,致使滑動齒輪脫開嚙合;

6、齒輪與軸的花鍵磨損,鍵槽間隙過大,使齒輪在傳動中擺動,滑動齒輪易脫離嚙合位置;

7、軸承磨損、軸承松曠,軸承與軸內(nèi)圈滑轉(zhuǎn)、軸承與箱體座孔外圈滑轉(zhuǎn),軸向間隙過大,都使齒輪軸產(chǎn)生傾斜和齒輪軸發(fā)生位移,導致齒輪受力后自動脫離嚙合。

變速箱異常響聲

變速箱異常響聲有兩種情況:一種是在空擋位置時出現(xiàn)異響;另一種是在行駛中換擋時出現(xiàn)異響。

產(chǎn)生原因如下:

1、齒輪油油量不足或齒輪油質(zhì)量太差;

2、齒輪齒面嚴重磨損,使嚙合間隙過大;

3、齒輪輪齒疲勞剝落或崩邊崩角;

4、中間軸、第二軸過度磨損,或是花鍵軸和齒輪內(nèi)花鍵磨損嚴重,間隙過大;軸彎曲或軸上鎖止件松動;

5、軸承松動或保持架損壞;

6、撥叉的非工作部位接觸、碰擦;

7、修理時不是成對更換齒輪,而是單個更換新齒輪。

變速箱自動跳擋
發(fā)生跳擋故障時,保證變速器操縱桿仍然在該擋 位的前提下熄火發(fā)動機。首先判斷是否正確調(diào)整操縱機構,然后對變速器與同步器的齒輪嚙合情況進行開 箱檢查。如果出現(xiàn)嚙合異常的現(xiàn)象,對軸承與撥叉進行檢查,如果軸承磨損嚴重或者撥叉槽間隙過大,則應該及時更換。如果嚙合情況沒有問題,那么檢查操縱鎖止機構是否出現(xiàn)鎖止不良情況,并且根據(jù)出現(xiàn)的問題及時進行更換。檢查變速叉定位是否準確,如果產(chǎn)生誤差,對變速叉軸定位球的位置與彈簧進行檢查,如果彈簧出現(xiàn)問題,應該及時進行更換。如果是因為變速器外殼松動,應該按照規(guī)定力矩要求進行螺栓固定。

變速箱過熱
為解決變速箱過熱問題,應從以下3點采取措施。

①變速箱在日常工作時,應該及時觀察變速箱潤滑油的液量,保證液量在規(guī)定的范圍內(nèi)。

②變速箱在裝配時,應該按照裝配規(guī)定,采取準確的方法來進行軸承的配合,并且進行多次調(diào)試保證安裝準確性。

③在日常的工作中應該盡量避免長時間高負荷運行,要確保其變速箱工作的時效性。

變速箱內(nèi)出現(xiàn)異常聲音
為避免變速箱發(fā)出異常聲音,在拖拉機日常運行過程中要做到以下3點。

①及時檢查變速箱潤滑油的油量以及潤滑油品質(zhì),保證潤滑油的規(guī)定用量,同時要保證潤滑油的品質(zhì)。

②對變速箱要做好日常檢查, 對于齒輪要及時進行檢修,對有問題部件要及時進行修復或更換。

③對變速箱內(nèi)部零件使用一段時間后要進行檢查,保證每一個零件都工作在最優(yōu)的狀態(tài)。

無法掛擋或掛擋困難
出現(xiàn)無法掛擋或掛擋困難時應該從以下4方面進行維修。

①離合器踏板踩下,搬動操縱桿如果感到齒輪移動困難,嚙合出現(xiàn)問題,表明變速箱操縱機構部件出現(xiàn)問題,要針對出現(xiàn)問題的部件進行更換,并且更換以后要進行磨合,保證工作正常。

②如果換擋時,每個擋位都難以掛上甚至有明顯的撞擊聲,則表明離合器分離不徹底。

③針對變速箱操縱機構倒擋拉桿的位置有問題,要及時調(diào)整變速桿位置,并且及時檢查操縱機構緊固螺母是否出現(xiàn)問題并采取措施進行修復。

④由于部分特殊新車變速箱齒輪嚙合狀況較差,應該對新車變速箱進行磨合,這樣才能保證新車工作時的安全性。

亂擋
解決亂擋問題要做到以下4點。

①駕駛員在操縱換擋桿時,應該按照正常的要求進行,如果操縱桿出現(xiàn)變形,要及時更新修正甚至更換。

②如果可以同時掛上兩個擋位,則表明互鎖機構失效,應該及時進行修復或者更換。

③如果出現(xiàn)在擋位上無法換擋,或者操縱桿位置變化范圍稍小就會掛上某個擋位,則表明操縱桿下端鋼球與之配合的凹槽或者變速叉凹槽出現(xiàn)嚴重磨損,應該及時對出現(xiàn)問題的部件進行更換。

④要及時更換固定齒輪的鍵與齒輪,更換定位彈簧,采用聯(lián)鎖裝置,針對同時掛兩個擋與自動掛擋問題進行修正。

變速箱漏油
針對變速箱漏油故障,由于是部件損壞問題,所以可以采取以下措施。

①按時檢查變速箱油封,檢查 其是否出現(xiàn)損壞、老化等問題。

②及時檢查油塞排氣孔是否出現(xiàn)堵塞,如果被堵塞要及時進行疏通。

③要按時對變速箱殼體進行檢查,如果發(fā)現(xiàn)變速箱殼體出現(xiàn)裂縫等問題,要及時進行修復甚至是更換。

④要保證變速箱內(nèi)油液在正常的油液水平下,并且擰緊密封墊。