轿车变速器的故障分析与维修方法文

1、. . . . 摘要本篇论文重点讨论轿车变速器的故障分析与维修方法。变速器是传动系的一个重要组成部分。在汽车使用过程中，变速器难免会出现这样、那样的故障，直接影响汽车的正常运行。现在汽车迅速进入家庭，汽车私有化程度提高，所以汽车故障将会影响到我们每一个人。分析研究变速器故障现象、原因、探索变速器故障的诊断和排除方法，具有重大而现实的意义。本文重点通过对桑塔纳3000轿车故障的探讨，正确认识手动变速器的故障，更好的使用和维护变速器。现代汽车广泛采用活塞式燃机，其转矩的变化围小，而复杂的使用条件则要求汽车的牵引力和车速能在相当大的围变化。为此，汽车传动系的传动比必须是可变的。变速器是汽车传动系中主

2、要的变速机构，它还具有使汽车倒向行驶，以与在发动机不熄火的情况下中断动力传递，使汽车停车、滑行和接通动力、起步等作用。如果变速器出现乱挡故障，则会使驾驶员无法操纵车辆，甚至造成交通事故，影响行车安全。我认为应对变速器乱挡故障的原因进行分析，采取准确、有效的预防措施，避免故障发生，确保汽车正常行驶。目录1. 前言 2. 变速器概述 2.1 功用与发展概况2.1.1功用 2.2 变速器分类和工作原理 2.2.1 变速器的分类 2.2.2 普通齿轮变速器的工作原理 2.3 汽车常用典型变速器的结构与特点 3.变速器常见故障诊断 3.1 变速器乱挡 3.1.1 现象： 3.1.2 原因：3.1.3 诊

3、断与排除方法。 4 变速器的使用和注意事项 4.1 变速器漏油 4.1.1 现象： 4.1.2 原因：4.1.3 诊断与排除方法。4.1.4普通变速器乱挡的应急处理方法 5.五挡手动变速器图 6. 维修实例 7 结语 1前言随着国民经济的迅猛发展，汽车产量逐年增加。2008年汽车最终销量938.05万辆，销量增幅6.7%。我国汽车保有量越来越多，车型也越来越复杂。尤其是高科技的飞速发展，一些新技术、新材料在汽车上的广泛应用后，给汽车故障诊断与排除增加了一定难度。本篇论文重点讨论轿车变速器的故障分析与维修方法。变速器是传动系的一个重要组成部分。在汽车使用过程中，变速器难免会出现故障，这样就会直接

4、影响汽车的正常运行。现在汽车已经迅速进入家庭，汽车的私有化程度大大提高，所以汽车故障将会影响到我们每一个人。分析研究变速器故障现象、原因，探索变速器故障的诊断与排除方法，具有重大而现实的意义。 2变速器的概述发动机的输出转速非常高，最大功率与最大扭矩在一定的转速区出现。为了发挥发动机的最佳性能，就必须有一套变速装置，来协调发动机的转速和车轮的实际行驶速度。2.1 功用与发展概况 2.1.1 功用 改变传动比，扩大驱动轮转矩和转速的变化围，以适应经常变化的行驶条件，同时使发动机在有利(功率较高而油耗较低)的工况下工作； 在发动机旋转方向不变情况下，使汽车能倒退行驶； 利用空挡，中断动力传递，以发

5、动机能够起动、怠速，并便于变速器换档或进行动力输出。 变速器是由变速传动机构和操纵机构组成，需要时，还可以加装动力输出器。在分类上有两种方式：按传动比变化方式和按操纵方式的不同来分。2.2 变速器的分类与工作原理2.2.1变速器的分类1手动变速器(MT)手动变速器，也称手动档，即用手拨动变速杆才能改变变速器的齿轮啮合位置，改变传动比，从而达到变速的目的。踩下离合时，方可拨得动变速杆。如果驾驶者技术好，装手动变速器的汽车在加速、超车时比自动变速车快，也省油。2自动变速器(AT)自动变速器，利用行星齿轮机构进行变速，它能根据油门踏板程度和车速变化，自动地进行变速。而驾驶者只需操纵加速踏板控制车速即

6、可。一般来讲，汽车上常用的自动变速器有以下几种类型：液力自动变速器、液压传动自动变速器、电力传动自动变速器、有级式机械自动变速器和无级式机械自动变速器等。其中，最常见的是液力自动变速器。液力自动变速器主要是由液压控制的齿轮变速系统构成，主要包含自动离合器和自动变速器两大部分。它能够根据油门的开度和车速的变化，自动地进行换档。3手动/自动变速器手动/自动变速器由德国保时捷车厂在911车型上首先推出，称为Tiptronic，它可使高性能跑车不必受限于传统的自动档束缚，让驾驶者也能享受手动换档的乐趣。此型车在其档位上设有“+”、“-”选择档位。在D档时，可自由变换降档(-)或加档(+)，如同手动档一

7、样。驾驶者可以在入弯前像手动档般地强迫降挡减速，出弯时可以低中档加油出弯。现在的自动档车的方向盘上又增加了“+”、“-”换档按钮，驾驶者就能手不离开方向盘加减档。4无级变速器(CVT)无级变速器是由两组变速轮盘和一条传动带组成的。 因此，要比传统自动变速器结构简单，体积更小。另外，它可以自由改变传动比，从而实现全程无级变速，使汽车的车速变化平稳，没有传统变速器换档时那种“顿”的感觉。无级变速器属于自动变速器的一种，但它能克服普通自动变速器“突然换档”、油门反应慢、油耗高等缺点。5按传动比变化方式来分 有级式变速器是目前使用最广的一种。它采用齿轮传动，具有若干个定值传动比。按所用轮系型式不同，有

8、轴线固定式变速器(普通变速器)和轴线旋转式变速器(行星齿轮变速器)两种。目前，轿车和轻、中型货车变速器的传动比通常有3-5个前进档和一个倒档，在重型货车用的组合式变速器中，则有更多档位。所谓变速器档数即指其前进档位数。无级式变速器其的传动比在一定的数值围可按无限多级变化，常见的有电力式和液力式(动液式)两种。电力式无级变速器的变速传动部件为直流串激电动机，除在无轨电车上应用外，在超重型自卸车传动系中也有广泛采用的趋势。动液式无级变速器的传动部件为液力变矩器。 综合式变速器是指由液力变矩器和齿轮式有级变速器组成的液力机械式变速器，其传动比可在最大指与最小值之间的几个间断的围作无级变化，目前应用较

9、多。按操纵方式来分强制操纵式变速器是靠驾驶员直接操纵变速杆换档。 自动操纵式变速器其传动比选择和换档是自动进行的，所谓“自动”，是指机械变速器每个档位的变换是借助反映发动机负荷和车速的信号系统来控制换档系统的执行元件而实现的。驾驶员只需操纵加速踏板以控制车速。 半自动操纵式变速器有两种型式：一种是常用的几个档位自动操纵，其余档位则由驾驶员操纵；另一种是预选式，即驾驶员预先用按钮选定档位，在踩下离合器踏板或松开加速踏板时，接通一个电磁装置或液压装置来进行换档2.2.2 普通齿轮变速器的工作原理一对啮合传动的齿轮，设小齿轮齿数Z120，大齿轮齿数Z240，在一样的时间小齿轮转过一圈时，大齿轮转过半

10、圈。显然，当小齿轮是主动齿轮时，它的转速经大齿轮输出时就降低了；如果大齿轮是主动齿轮时，它的转速经小齿轮输出时就提高了。这就是齿轮传动的变速原理。 1、三轴五档变速器有五个前进档和一个倒档，由壳体、第一轴（输入轴）、中间轴、第二轴（输出轴）、倒档轴、各轴上齿轮、操纵机构等几部分组成。 a、第一轴第一轴和第一轴常啮合齿轮为一个整体，是变速器的动力输入轴。第一轴前部花键插于离合器从动盘毂中。 b、中间轴在中间轴上制有（或固装）有六个齿轮，作为一个整体而转动。最前面的齿轮与一轴常啮合齿轮相啮合，称为中间轴常啮合齿轮，从离合器输入一轴的动力经这一对常啮合齿轮传到中间轴各齿轮上。向后依次称各齿轮为中间轴

11、三档、二档、倒档、一档和五档齿轮。 c、第二轴在第二轴上，通过花键固装有三个花键毂，通过轴承安装有二轴各档齿轮。其中从前向后，在第一和第二花键毂之间装有三档和二档齿轮，在第二和第三花键毂之间装有一档和五档齿轮，它们分别与中间轴上各相应档齿轮相啮合。在三个花键毂上分别套有带有花键的接合套，并设有同步机构。通过接合套的前后移动，可以使花键毂与相邻齿轮上的接合齿圈连接在一起，将齿轮上的动力传给二轴。其中在第二个接合套上还制有倒档齿轮。第二轴前端插入一轴齿轮的中心孔，两者之间设有滚针轴承。第二轴后端通过凸缘与万向传动装置相连。 d、倒档轴倒档轴采用过盈配合压装在壳体相应的轴孔中。倒档齿轮通过轴承活套在

12、倒档轴上。 2、各档动力动力传递情况 a、一档输入轴第一轴常啮齿轮中间轴中间轴第一档齿轮第二轴一档齿轮一档同步器接合齿圈接合套第二轴输出 b、二档输入轴第一轴常啮齿轮中间轴中间轴第二档齿轮第二轴二档齿轮二档同步器接合齿圈接合套第二轴输出 c、三档输入轴第一轴常啮齿轮中间轴中间轴第三档齿轮第二轴三档齿轮三档同步器接合齿圈接合套第二轴输出 d、四档输入轴一档常啮齿轮第一轴上四档齿轮接合齿圈三、四档同步器接合套第二轴输出（直接档） e、五档输入轴第一轴常啮齿轮中间轴中间轴第五档齿轮第二轴五档齿轮五档同步器接合齿圈接合套第二轴输出（超速档） f、倒档输入轴第一轴常啮齿轮中间轴中间轴倒档齿轮倒档轴上的倒

13、档齿轮第二轴上倒档齿轮第二轴倒档齿轮接合齿圈倒档同步器接合套第二轴输出 3、两轴变速器 两轴变速器主要由输入和输出两根轴组成。与传统的三轴变速器相比，由于省去了中间轴，在一般档位只经过一对齿轮就可以将输入轴的动力传至输出轴，所以传动效率要高一些；同样因为任何一档都要经过一对齿轮传动，所以任何一档的传动效率又都不如三轴变速器直接档的传动效率高。2.3 汽车常用典型变速器的结构与特点1.简单式变速器的基本结构由壳体、传动部分和操纵部分组成。 (1)壳体：壳体是基础件，用以安装支承变速器全部零件与存放润滑油。其上有安装轴承的精确镗孔。变速器承受变载荷，所以壳体应有足够的刚度，壁有加强，形状复杂，多为

14、铸件(材料为灰铸铁，常用HT200)。 为便于安装，传动部分和操纵部分常做成剖分式，箱盖与壳体用螺栓联接并可靠定位。壳体上有加油、放油口，油面检查尺口，还应考虑散热。 (2)传动部分：是指齿轮、轴、轴承等传动件。轴的几何尺寸通过强度、刚度计算确定。因主要决定于刚度，而碳钢与合金钢弹性模量近乎相等，所以一般用碳钢(常用45钢)。只有齿轮与轴制成一体或轴载荷严重才用合金钢。轴与齿轮多为花键联接(对中性好，能可靠传递动力，挤压应力小等)。轴的花键部分和放轴承处经表面淬火处理。轴多用滚动轴承支承，润滑简单，效率高、径向间隙小，轴向定位应可靠。润滑方式多用飞溅(>25m/s，只要粘度适宜可甩到壁上

15、)。 (3)操纵部分：主要零件位于变速器盖。2.组成式变速器结构特点简单式变速器有效率高、构造简单使用方便钧优点矿但档数少，i变化围小(牵引力、速度围小)，只宜在档数不多的某些车工采用。若增加i的围，则使变速器尺寸加大，轴跨度增加，为了既增加档数又不使轴跨度过大，可采用组成式变速器。所谓组成式变速器，通常由两个简单式变速器组合而成，其中档数较多的称为主变速器，较少的称为副变速器。组成式变速器的优点(1)可以减少齿轮个数，而且档数越多减少齿轮个数的优点愈明显。同简单式变速器相比，它可缩短轴的长度，减少整个变速器的外部尺寸和重量，并且能方便地得到不止一个倒档。所以当前进档数超过六个档时，几乎都用组

16、成式变速器。 (2)传动：比变化率大：若主变速器传动比变化率zu=3，副变速器fu=4则=12；若使简单式变速器=12，结构往往很难合理。组成式变速器的缺点（1）档组间传动比有对应关系，不易使每档的2，(速度与牵引力)都很理想。 （2）换档操纵麻烦，有时要操纵两个变速部分，若为插花换档还不便记忆。 为了减少操纵动作，最好能顺序换档。为此要求重视档次编排十使第灭档组传动比全部大于第11档组，达到多数相领排档的变换只需操纵主变速的目的，这样才最为方便。 3.变速器常见故障诊断3.1 变速器乱挡 3.1.1 现象： 所谓乱档，是指变速杆挂不上所需要的档位，或挂档后不是进入需要的档位，而是进入其它档位

17、，致使车辆无法操纵，甚至发生事故。变速器乱档、掉档是常见故障之一，两者之间有一定的联系，都是由于变速器有关机件磨损松旷损坏，或配合间隙调整不当所致。3.1.2 原因：1.变速杆定位销磨损松旷、断裂或丢失，使之失去控制作用而任意乱摆。2.变速叉轴互锁装置磨蚀失效；变速杆球头磨损过大松旷。3.齿轮、齿圈或齿套在齿长方向磨损成锥形，受工作时产生的轴向力作用而脱档。4.换档叉轴滑槽、锁销等机件磨蚀过大，拨叉弯曲变形或工作面与齿轮环槽磨旷。5.第二轴后端固定螺母松动，导致第二轴轴向窜动。6.同步器锁销松动或散架，锥面工作失效。当发现某档掉档时，仍将变速杆推入该档，然后拆下变速器盖，察看齿轮啮合情况。若齿

18、轮啮合良好，则故障在换档机构。用手推动跳档的换档叉试验其定位装置。如果定位不良，需拆下换档叉轴，检验定位球与弹簧。如果齿轮未完全啮合，用手推动掉档的齿轮或齿套，能正确啮合，应检查换档叉是否弯曲或磨旷，换档叉固定螺丝有无松脱，叉端与齿轮槽间隙是否过大。若是换档良好，而齿轮或齿套又能完全啮合时，应检查齿轮是否磨成锥形、轴承是否松旷、变速轴是否前后移动。根据上述检查所发现的问题，按标准修复，如必要时更换新件，才能彻底消除变速器乱档和掉挡故障3.1.3 诊断与排除方法。1. 摆动变速杆，若变速杆能成圈转动或摆动幅度较大，则为定位销失效，更换。 2. 若只能挂挡，不能退回空挡，且变速杆可以转动引起错挡，

19、则为变速杆下端球面或导块、变速叉凹槽磨损过甚。若变速杆摆动量甚大，不能退回空挡位置，说明变速杆下端球形工作面已脱出导块、凹槽或变速叉拨槽，必须对其进行焊补修复或更换。 3. 若能同时挂入两个挡位，说明互锁销、球磨损过甚而失去互锁作用，必须予以更换。 4. 若除空挡和直接挡外，其它挡位均不能正常工作，则应检查第二轴前端滚针轴承是否烧结而使一、二轴连成一体，若是应予清除更换。4 变速器的使用和注意事项正确地驾驶汽车和操作变速器，科学地、合理地保养和维修变速器，对防止变速器乱挡也起着至关重要的作用。所以，在操纵、保养和维修手动变速器时，应注意以下几个方面： 1.正确操作变速杆 换挡前应将离合器踩到底

20、，操纵变速杆时动作要轻快、准确、柔和，不可用力过猛，也不要硬拉硬推，使齿轮发响，以免变速器操纵机构受损。这样，可以减轻齿轮的冲击，从而减小同步器的磨损，延长同步器的使用寿命。行驶中，不要长时间将手放在变速杆上，否则会造成变速器换挡拨叉过早磨损，进而有可能导致变速器的 乱挡。 2.倒挡时，要在汽车停止状态下进行 有些车还需要压缩倒挡弹簧或提起倒挡提纽。同样，在倒车后，要使车辆前进，也应将车停稳后再换前进挡。 3.运行中，换挡必须选好换挡时机 增挡前，应首先进行汽车加速（所谓“冲车”），当车速升高到一定值时，与时挂入高速挡；降挡时，当车速降到一定值时，方可挂入低速挡。在确保安全情况下，应尽量使用高

21、速挡，以减轻机件的磨损和降低油耗，并且根据路面与交通情况与时调整车速。 4.严禁强行挂挡 严禁在空挡、熄火状态下强行挂挡起动发动机，或在车速太低时挂入高速挡以与车速过高时换到低速挡。因为发动机转动惯量很大，而同步器摩擦力矩却很小，所以，时间一长，很容易损坏变速器运动组件和发动机。 5.正确使用变速器润滑油 因轿车出厂时变速器中已加入了优质的齿轮油，正常情况下无需更换变速器油，当正常行驶80000100000km后则必须更换一次变速器油。选用变速器用油参见随车手册。4.1 变速器漏油 4.1.1 现象检查变速器外观，发现变速器壳与变速器上盖的接合面，变速器输入轴端以与输出部分等处有漏油时，即可认

22、为变速器漏油，如变速器壳或变速器上盖出现裂纹或变形时，变速器也会漏油，漏油的表现为变速器油面低。 4.1.2 原因： 1.变速器加润滑油过多，工作时搅动使压过大，可能从各接合部位漏油。2.油封损坏3.变速器前壳或后壳损坏4.1.3 诊断与排除方法1.应加入合适牌号和一定量的润滑油。2.维修时更换油封3.维修损坏的变速器壳。如结合表面不平误差超过0.5mm时，可用机械加工方法予以修复，如裂纹较小时，可用粘结法或焊接修法修复，对于无法修复的壳体，应更换新的。 4.1.4普通变速器乱挡的应急处理方法 汽车在行驶中如果遇到乱挡故障，汽车不能再继续行驶，应立即停车检查处理，尽可能地运用应急办法缓解症状，

23、再将车开到修理厂进行检查维修，从而节约车辆的维修费用。首先，将变速器上盖拆下，用螺钉旋具将有关齿轮拨开，然后再盖上盖试行（可挂其他挡）。然后，将变速器盖拆下，检查以下有关机件的磨损情况：变速杆球形支撑定位螺钉的磨短或脱落情况；变速杆下端弧面或导块凹槽、变速叉拨槽的磨损情况；变速叉轴锁销或锁球磨损过度情况；只有空挡和直接挡工作正常时，应检查第二轴前端滚针轴承是否烧结。在对以上有关机件检查时，若发现磨损过度，可以到附近的电、气焊门市部焊补并经稍加工后，便可恢复使用。5五挡手动变速器图6实例一、故障现象 一辆奇瑞风云代轿车，累计行驶里程为约为8万公里。因其变速器发生不能脱挡的故障，行驶中熄火后无法继

24、续换挡行驶而被拖至修理车间进行维修。 二、故障原因与分析 变速器乱挡就是汽车挂挡或行驶中换挡，所挂挡与需要挡位不符，或虽然挂入所需挡位但不能退回空挡，或一次挂入两个挡位。乱挡会使驾驶员无法操纵车辆，甚至可能发生事故。造成变速器乱挡的原因主要有以下几种情况：第一，变速杆球头的定位螺钉磨损松旷、断裂或丢失，使变速杆失去控制作用任意乱摆，不能正确拨动拨叉或导块凹槽，难以正确判定所需换入的挡位。第二，变速控制器弹簧压缩量达不到规定的要求。第三，变速叉轴互锁顶销、钢球严重磨损，失去锁止作用或漏装到锁顶销，甚至造成同时换入两个挡位，无法传递来自发动机的动力，并损坏齿轮。 三、故障诊断与排除 该变速器为依维

25、柯变速器厂配套成产的AQ015型手动变速器。检查发现，该车变速杆一直在正常位置，变速杆在熄火情况下均能挂入各挡位，而以前遇见的不能脱挡情况是变速杆处在相应挡位置。将该车用举升机举起，以判断变速杆被锁在哪个挡位上。检查发现，只有挂入4挡位时，该车才能正常行驶，而挂入其他挡位均会造成乱挡现象。于是，笔者判断该变速器4挡长期处于啮合状态而不能分离。 据车主反映，该变速器因5挡同步器损坏而导致5挡不能脱挡的故障曾经在其他修理厂维修过。于是，笔者便从5挡着手检查。因为检查5挡各齿轮并不需要拆卸与解体变速器总成，而只需要拆下变速器后端壳体。检查结果是5挡各齿轮并无异常情况，但当拆下5挡齿轮组后，该车挡位也

26、随即恢复正常，不再存在不能脱挡的现象。这说明变速器部其他组件存在问题。然后，笔者拆下变速器，并对其进行解体检查，发现1、2挡同步器和3、4挡同步器没有问题，各挡齿轮组也正常。于是，将变速器各零部件清洗干净后重新装配，全部装配完毕后将该车用举升机举起试车。当变速器在空挡位置时输入轴与输出轴依然连成一体，不能分离，上述故障现象依旧存在。再次解体变速器后壳体，发现只要将5挡同步器紧固螺栓拆下，各挡位工作立即恢复正常，而一旦锁紧，上述故障就会出现。为什么5挡同步器紧固螺栓拆下后就恢复正常了呢？经过进一步检查，笔者发现输入轴和输入轴后轴承配合较松旷，而一般情况下，变速器的输入轴与其后轴承是过盈配合，拆卸

27、时需要将输入轴和该轴承一起拆出，且只有当施加一定外力时该轴承与输入轴才能分离，但该车却不是如此。经过仔细检查，笔者发现该轴承侧面有一圈磨损痕迹，但磨损量不大，与之配合的后轴承座上边缘也有一定的磨损，且4挡主动齿轮的上边缘也有一圈不太明显的磨损痕迹。这说明问题就出在该处。笔者进一步检查发现，当所有部件安装正常后，5挡同步器紧固螺栓的锁紧会把输入轴向后拉动，导致输入轴后轴承圈侧面紧紧地压在后轴承座上边缘上，而该轴承是不与4挡主动齿轮相接触的。但是，由于该轴承圈与输入轴存在配合间隙，导致轴承圈与输入轴产生滑动，所以，轴承圈侧面就和后轴承座产生摩擦，两者磨出深槽后该轴承与4挡主动齿轮之间的间隙就发生变化。在5挡同