手动变速器“三根轴”的正确拆装与检修

1、两轴式手动变速器操纵机构“三根轴”的正确拆装与检修徐同华（盐城工业职业技术学院 江苏 盐城 224005） 摘 要：变速器操纵机构用来改变变速器齿轮的搭配实现换档的机构。在驾驶员操作下，变速器操纵机构能迅速、准确、可靠地摘下、挂入某个档位或退到空档。两轴式手动变速器操纵机构“三根轴”的正确拆装是手动变速器能否正确拆装的关键工序，通过本文介绍，力图使手动变速器的拆装更合理、更科学。 关键词：手动变速器；三根轴；拆装1、什么是“三根轴”所谓的“三根轴”是指手动变速器操纵机构上面的三根拨叉轴（如图1），以桑塔纳手动变速器为例，即一二档拨叉轴、三四档拨叉轴、倒档拨叉轴（或倒档五档拨叉轴）。拨叉轴的与换

2、挡拨叉和换挡杆相连，驾驶员操纵换挡杆通过拨叉轴拨叉，从而使结合套到达相应位置。完成换挡操作。 图1 桑塔纳轿车三根轴总成2、“三根轴”的作用拨叉轴（如图2）的两端分别连接换挡杆和换挡拨叉，是完成换挡操作的重要组成部件。当驾驶员操纵换挡杆时，驾驶员要用力推变速杆，拨叉轴上的V形槽克服 图2 桑塔纳轿车三根轴零件图自锁钢球的顶力，挤出自锁钢球，使拨叉轴移动。当拨叉轴移动到自锁钢球接触到下一个V形槽时，在自锁弹簧作用下，自锁钢球自动被压入V形槽，这时给变速杆一个冲击，使驾驶员感觉到挂上挡了，驾驶员松开变速杆。换挡完成后，自锁钢球刚好被自锁弹簧压人拨叉轴的定位槽中，完成定位作用，使齿圈或齿轮全齿宽啮合

3、。同时，如果没有较大的轴向力推动，拨叉轴在自锁钢球顶力下保持在原来的位置，不会自行脱挡。3、拨叉轴弯曲变形如何修复如果拨叉轴弯曲变形的圆跳动超过0.2mm就应该矫正。拨叉轴弯曲变形(如图3）的检查和矫正方法与变速器轴相同：将轴用顶尖支撑起来(或者用V形铁将两端的轴颈支起来)，360°地转动轴，在轴中部的光滑圆柱表面上用千分表测定它的跳动，跳动值的一半就是轴的弯曲度。弯曲度超过0.05mm就应该校正。校正时，将轴两端的轴颈用V形铁支起来，用油压机压弯曲轴中间的凸起部位，直至弯曲度在要求范围之内。或者将弯曲轴放在平板上，让弯曲轴的中间靠住平板，让两头翘起离开平板，用尖头的锤子，轻轻多次敲

4、击弯曲轴中间凹下的部位，靠轴中部的微量延伸来校正轴的弯曲。如果轴弯曲太厉害，难于校正，或校正后造成内部损伤，大大缩短轴的寿命，则应更换新的轴。 图3 拨叉轴弯曲修复图异常磨损：由于变速器二轴与口间轴径向跳动超差，导致啮合齿轴向推力加大，齿轮将轴向推力传递到拨叉端面，造成拨叉端面出现异常磨损。4、操纵机构的组成变速操纵机构（如图4）主要由变速杆、拨叉、拨叉轴、接合套和同步器以及自锁机构、互锁机构和挡位锁等零部件组成。驾驶员操纵变速杆，通过拨叉轴带动拨叉移动，再带动接合套和同步器或滑移齿轮完成挂挡，使动力可靠地传递或切断。变速杆、拨叉轴、拨叉等组成换挡机构，完成挡位的变换。自锁机构、互锁机构和挡位

5、锁等是为了保证换挡过程准确、可靠、方便而设置。图4 桑塔纳2000型轿车五挡变速器内换挡机构5、“三根轴”的内部工作结构（如图5-1） 图5 “三根轴”的内部工作结构图6、正确地拆装“三根轴”之前，要了解以下三种装置。 对变速器操纵机构的要求： 为了保证变速器的可靠工作，变速器操纵机构应能满足以下要求： （1）挂档后应保证结合套于与结合齿圈的全部套合（或滑动齿轮换档时，全齿长都进入啮合）。在振动等条件影响下，操纵机构应保证变速器不自行挂档或自行脱档。为此在操纵机构中设有自锁装置。 （2）为了防止同时挂上两个档而使变速器卡死或损坏，在操纵机构中设有互锁装置。  （3）为了防止在汽车前进

6、时误挂倒档，导致零件损坏，在操纵机构中设有倒档锁装置。6.1自锁装置： 自锁装置（如图6）用于防止自动脱档或挂档，并保证齿轮以全齿宽啮合。大多数变速器的锁止装置都是采用自锁钢球进行轴向定位锁止的。如图（图7）所示，在变速器盖中钻个深孔，孔中装入自锁钢球和自锁弹簧，每根拨叉轴对着自锁钢球表面沿轴线方向设有三个凹槽，槽的深度小于钢球的半径。 中间的凹槽对正钢球时为空档位置，前边和后边凹槽对正钢球时则处于某一个工作档位置。相邻凹槽之间的距离保证齿轮全齿长啮合或是完全退出啮合。凹槽对正钢球时，钢球便在自锁弹簧压力的作用下嵌入该凹槽内，拨叉轴的轴向位置被固定，不能自行挂档或脱档。当需要换挡时，驾驶员通过

7、变速杆对拨叉轴施加一定的轴向力，克服自锁弹簧的压力将自锁钢球从拨叉轴凹槽内挤出并推回孔中。 拨叉轴可滑过钢球进行轴向移动，并带动拨叉及相应的结合套或滑动齿轮轴向移动，当拨叉轴移至其中一个凹槽与钢球对正时，钢球又被压入凹槽，此时拨叉所带动的结合套或滑动齿轮便被拨入空挡或被拨入另一个工作档位。 图6 自锁装置与互锁的位置关系 图7 自锁钢球及弹簧6.2互锁锁装置 互锁装置时手动变速器的一大重要组成部分，同时又是拆装手动变速器过程中最值得注意的地方。在拆装的过程中如果没有掌握其中结构原理而强行拆装的话，就会对其内部结构造成损坏。互锁装置的功用是阻止两个拨叉轴同时移动，而使变速器卡死或损坏，当中间换档

8、拨叉轴移动挂档时，另外两个拨叉轴被钢球锁住。起到了互锁作用。互锁装置的特点（以桑塔纳2000五档手动变速器为例）就是当变速器处于空档位置时，三根拨叉轴中任意一根可自由作轴向运动。但当中间三四挡拨叉轴运动到某一档位时，另外两根轴被互锁钢球锁死，当一二挡拨叉轴运动到某一档位时同样另外两根拨叉轴也被自锁钢球锁死。互锁装置的结构型式很多，最常用的有锁球式（如图8）和锁销式（如图9）。 图8 锁球式互锁装置结构简图 图9 锁销式互锁装置结构简图6.3倒档锁装置(如图10） 当换档杆下端向倒档拨叉轴移动时，必须压缩弹簧才能进入倒档 拨叉轴上的拨块槽中。防止了在汽车前进时误挂倒档，而导致零件损坏。功用：防误

9、挂倒档而造成极大的冲击，使零件损坏，并防止在汽车起步时误挂倒档而造成安全事故。类型：弹簧锁销式倒档锁。组成：倒档锁销、倒档锁弹簧。 图10 倒档锁装置结构简图7、正确拆装“三根轴”的操作步骤（以桑塔纳手动变速器为例）。 首先要了解拆解的要点，其次要明确“三根轴”的拆装顺序。7.1空挡位置的确认当变速器处于空档位置（如图11）时，三根拨叉轴自锁凹槽、自锁钢球在同一轴线位置。即此时三根拨叉轴任意一根可自由作轴向运动，在这种条件下拆解拨叉轴不会对其内部结构造成损坏。也只有在这种条件下才能正确的拆解。确认方法：如果是一个内部结构完整并且组装操作完全正确的手动变速器，只要确定三根拨叉轴与换挡操纵杆连接处

10、的槽口在同一纵向位置时即可。如下图所示： 图11 空挡实际位置图在实验室中由于变速器经过了多届学生的使用，难免会有些同学操作不当（比如将换挡拨叉轴装反、强行拆装导致内部结构损坏）而影响了整个变速器的使用性能，所以在实验室中的手动变速器在确认空档的时候往往采用直观的判断方法：通过观察变速器的内部结构来确认是否在空档位置。空挡时，一二挡、三四挡、五档同步器上的结合套与同步环和各档位的同步环、倒角齿圈不相啮合。倒挡惰轮与主动齿轮、从动齿轮不相啮合。如下图（如图12）所示： 图12 空挡位置的确定7.2“三根轴”的拆装顺序“三根轴”拆装顺序是由变速器的主从动齿轮、堕轮的大小及空间的布置方式决定的。7.

11、2.1“三根轴”的拆卸顺序： 三四档拨叉轴 一二档拨叉轴 倒档五档拨叉轴 或 三四档拨叉轴 倒档五档拨叉轴 一二档拨叉轴（在拆卸一二档拨叉轴之前要先拆下倒档惰轮）。即：具体可参照如下拆卸图片：图13 变速器置入空档位置将变速器操作到空档位置 * 操作时，当拨叉轴的轴向运动的阻力较大时切记不能锤子等重物敲击强行使其轴向运动，要检查其内部档位结合状况，在进行调整。图14 冲出五档拨叉、一二档轴弹性销用冲头将固定五档拨叉、一二档 弹性销冲出。 * 在实际维修中弹性销不可二次使用，再次组装时要换上同型号新的弹性销。图15 取出五档齿轮及连接件将五档齿轮连同五档同步器、五档拨叉一并取下。 * 取下时注意

12、不要使结合套滑出，防止同步器内部的滑块散落。* 取下结合套时要做好方向标记，防止装配时将其装反。图16 取出三四档拨叉的固定销用冲头打下三四档拨叉的固定销，使得三四档拨叉轴可以自由的做轴向运动。 图17 拔出三四档拨叉轴用铜棒轻轻敲击三四档拨叉轴，然后用手将拨叉轴拔出。 * 在敲击拨叉轴之前要再次确认是否在空挡位置* 在轻轻敲击使拨叉轴运动一小段距离图18 输入轴松位用铜棒轻轻敲击输入轴，将输入轴取出。*在敲击的时候要注意变速器内部输入轴、输出轴、倒档轴上面的齿轮有没有错位的情况，如果有要及时调整。图19 同时取出输入轴与三四档拨叉轴将输入轴与三四档拨叉轴同时取出。*取下拨叉时要在拨叉上做好方

13、向标记。 *操作时要将输入轴延远离输出轴的方向倾斜，以便于取出输入轴，也防止对齿轮造成损坏。图20 取出倒档堕轮轴与倒档堕轮用铜棒轻轻敲击倒档堕轮轴，取出倒档堕轮轴与倒档堕轮。图21 取出倒档拨叉旋下倒档拨叉，取出倒档拨叉。图22 取下五档、倒档拨叉轴取下五档、倒档拨叉轴。 *用力推出，即可取下。图23 旋下输出轴的固定螺栓用套筒扳手旋下输出轴的固定螺栓。图24 松动输出轴和一二档拨叉轴用铜棒轻轻敲击输出轴和一二档拨叉轴。*敲击时用力要均匀，使输出轴与一二档受力相当，运动距离相等。图25 同时取出输出轴和一二档拨叉轴两手配合用力将输出轴和一二档拨叉轴同时从变速器壳体内拉出。7.2.2“三根轴”

14、的组装顺序： 一二档拨叉轴 倒档五档拨叉轴 一二档拨叉轴（在组装三四档拨叉轴之前要装好倒挡惰轮轴、倒档惰轮、倒档惰轮拨叉）。 变速器在组装前，应将各零件彻底清洗干净，并用高压空气吹干；各轴承、轴的键槽等部位涂以齿轮油；更换各油封及密封垫等。 具体可参照如下安装图片：图26 装入自锁销或自锁钢球拨叉轴的安装方法：用一字起将自锁销或自锁钢球用力抵入孔内，然后再将拨叉轴按照正确的方向装入图27 安装输入轴及一二档拨叉、一二档拨叉轴安装输入轴及一二档拨叉、一二档拨叉轴。*在安装之前要检查拨叉是否装反图28 调整好输出轴的固定孔位置调整好输出轴的固定孔位，安装固定螺栓并安规定扭矩旋紧。*装好后就把输出轴

15、上的档位调到空档。图29 安装五档、倒档拨叉轴安装五档、倒档拨叉轴。*要注意拨叉轴上的自锁凹槽要与变速器壳体上的自锁销或自锁钢球相对。图30 安装倒档堕轮及堕轮轴安装倒档堕轮及堕轮轴。 *安装堕轮时要注意不要将堕轮的方向装反。啮合面要与啮合面相对。图31 安装倒档拨叉安装倒档拨叉。 *安装完毕要将倒档五档拨叉轴推到空挡位置。图32 安装输入轴及三四挡拨叉安装输入轴及三四挡拨叉。 *安装之前时输入轴要倾斜放入。 *注意拨叉的方向是否正确，根据拆卸时定位销的方向正确安装。图33 安装轴承套安装轴承套。图34 安装三四档拨叉轴安装三四档拨叉轴。*要确认一二挡、倒档在空档位置。*用一字起抵拨三四档拨叉

16、轴孔里两边的互锁钢球，此时钢球应轻易的收缩到孔内。图35 安装三四档拨叉轴上的弹性销安装三四档拨叉轴上的弹性销。*要用冲头将其固定到位，防止使用过程中磨损脱落。小结 通过上述内容可以看出，传统的拆装工艺只是简单介绍拆装的先后顺序，本文则从实践的角度提出了如何正确做好两轴式手动变速器的三根轴拆装工艺。该流程不仅需要技术人员掌握一定的理论知识，精通工作原理，还需要操作人员掌握一定的技巧和操作能力，在实际作业时还要多做记号，勤拍照，细心揣摩，这样才能正确地做好工作。 本文从工作实践中分解出来两轴式手动变速器“三根轴”的拆卸工艺：即三四档拨叉轴 一二档拨叉轴 倒档五档拨叉轴 或 三四档拨叉轴 倒档五档

17、拨叉轴 一二档拨叉轴（在拆卸一二档拨叉轴之前要先拆下倒档惰轮）。及两轴式手动变速器“三根轴”的组装工艺：即 一二档拨叉轴 倒档五档拨叉轴 一二档拨叉轴（在组装三四档拨叉轴之前要装好倒挡惰轮轴、倒档惰轮、倒档惰轮拨叉）。并切要求变速器在组装前，应将各零件彻底清洗干净，并用高压空气吹干；各轴承、轴的键槽等部位涂以齿轮油；更换各油封及密封垫等。这些对于以后正确分解各类汽车总成件提出了自己的独特见解和途径。参考文献1（德）Harald Naunheimer.汽车变速器理论基础、选择、设计与应用（M）.北京：机械工业出版社，2014.2桑塔纳轿车维修手册.3（美）J.厄尔贾维克.汽车手动变速器与变速驱动桥（M）.北京：机械工业出版社，1998.4罗新闻.汽车手动变速器与变速驱动桥检修（M）.北京：机械工业出版社，2010.作者简介徐同华（1969年1月