《汽車傳動系統(tǒng)檢修》 課件 項目三 手動變速器的結(jié)構(gòu)與檢修

汽車傳動系統(tǒng)檢修項目三

手動變速器的結(jié)構(gòu)與檢修工作情境Worksituation某車主反映其車輛的手動變速器從五檔減至一檔很困難，而且情況越來越糟，并伴有齒輪撞擊聲。

學習目標TaskGoal素質(zhì)目標：1.培養(yǎng)學生正確的世界觀、人生觀、價值觀2.引導學生熱愛勞動、崇尚勞動，提升學生勞動素養(yǎng)3.培養(yǎng)學生德智體美勞全面發(fā)展知識目標：1.知道變速器的作用和類型2.明白手動變速器的變速傳動機構(gòu)及換檔操縱機構(gòu)的結(jié)構(gòu)與工作原理3.能用正確的工具按照維修手冊的要求進行變速器的拆裝和檢測能力目標：1.能用正確的工具按照維修手冊的要求進行手動變速器的分解和檢修2.能分析并排除手動變速器相關(guān)故障目錄CONTENTS變速器的作用和類型01普通齒輪變速器的工作原理02手動變速器的變速傳動機構(gòu)03手動變速器的換檔操縱機構(gòu)04變速器常見故障的診斷與排除05新授PARTONE01變速器的作用和類型變速器的作用（1）實現(xiàn)變速變矩變速器通過改變傳動比擴大驅(qū)動輪轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的變化范圍，以適應經(jīng)常變化的行駛條件，同時使發(fā)動機在有利（功率較高而耗油率較低）的工況下工作。（2）實現(xiàn)倒退行駛由于發(fā)動機是不能反向旋轉(zhuǎn)的，利用變速器的倒檔，在發(fā)動機旋轉(zhuǎn)方向不變的前提下，使汽車能倒退行駛。（3）必要時中斷動力傳遞利用空檔中斷動力傳遞，以使發(fā)動機能夠起動和怠速運轉(zhuǎn)，滿足汽車暫時停車或滑行的需要。ABC實現(xiàn)變速、變矩實現(xiàn)倒車中斷動力傳遞01變速器的作用和類型變速器的位置01變速器的作用和類型變速器的位置01變速器的作用和類型變速器的類型1、按傳動比變化方式分汽車變速器可分為有級變速器、無級變速器和綜合式變速器三種。2、按操縱方式不同分變速器又可分為強制操縱式變速器、自動操縱式變速器和半自動操縱式變速器三種。有級式變速器無級式變速器綜合式變速器按傳動比的變化方式分類01變速器的作用和類型變速器的類型A有級變速器具有若干個定值傳動比的變速器稱有級變速器。按所用輪系形式不同，有軸線固定式變速器（普通齒輪變速器）和軸線旋轉(zhuǎn)式變速器（行星齒輪變速器）兩種。普通齒輪變速器具有結(jié)構(gòu)簡單、易于制造、工作可靠、傳動效率高等優(yōu)點，應用最廣泛。目前，轎車和輕、中型貨車變速器的傳動比通常有3-5個前進檔和一個倒檔，在重型貨車用的變速器中，則有更多檔位。01變速器的作用和類型變速器的類型B無級變速器傳動比在一定的數(shù)值范圍內(nèi)可無限多級連續(xù)變化的變速器稱無級變速器，常見的有電力式和液力式（動液式）兩種。電力式無級變速器的傳動部件為串勵直流電動機，除在無軌電車上應用外，在超重型自卸車傳動系統(tǒng)中也有廣泛采用的趨勢。液力式無級變速器的傳動部件是液力變矩器。01變速器的作用和類型變速器的類型C綜合式變速器由液力變矩器和有級變速器組成的液力機械式變速器稱綜合式變速器，其傳動比可在最大值與最小值之間幾個間斷的范圍內(nèi)作無級變化，目前應用較多。02普通齒輪變速器的工作原理變速原理02普通齒輪變速器的工作原理變向原理02普通齒輪變速器的工作原理在當前汽車上安裝的手動變速器中，通常都由若干對齒輪形成嚙合副，從而得到適合于汽車驅(qū)動與行駛的最佳傳動比。4對齒輪組成的齒輪傳動機構(gòu)示意圖03手動變速器的變速傳動機構(gòu)變速器包括變速傳動機構(gòu)和換檔操縱機構(gòu)兩部分。變速傳動機構(gòu)是變速器的主體，主要由齒輪、軸和殼體等組成。變速傳動機構(gòu)的作用是改變轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩和旋轉(zhuǎn)方向，可分為兩軸式和三軸式兩種。A兩軸式變速傳動機構(gòu)03手動變速器的變速傳動機構(gòu)兩軸式變速傳動機構(gòu)桑塔納2000型汽車二軸式五擋手動變速器傳動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)03手動變速器的變速傳動機構(gòu)兩軸式變速傳動機構(gòu)桑塔納2000型汽車二軸式五擋手動變速器傳動機構(gòu)的示意圖03手動變速器的變速傳動機構(gòu)兩軸式變速傳動機構(gòu)一檔03手動變速器的變速傳動機構(gòu)兩軸式變速傳動機構(gòu)二檔03手動變速器的變速傳動機構(gòu)兩軸式變速傳動機構(gòu)三檔03手動變速器的變速傳動機構(gòu)兩軸式變速傳動機構(gòu)四檔03手動變速器的變速傳動機構(gòu)兩軸式變速傳動機構(gòu)五檔03手動變速器的變速傳動機構(gòu)兩軸式變速傳動機構(gòu)倒檔03手動變速器的變速傳動機構(gòu)B三軸式變速傳動機構(gòu)03手動變速器的變速傳動機構(gòu)三軸式變速傳動機構(gòu)03手動變速器的變速傳動機構(gòu)三軸式變速傳動機構(gòu)空檔03手動變速器的變速傳動機構(gòu)三軸式變速傳動機構(gòu)一檔03手動變速器的變速傳動機構(gòu)三軸式變速傳動機構(gòu)二檔03手動變速器的變速傳動機構(gòu)三軸式變速傳動機構(gòu)三檔03手動變速器的變速傳動機構(gòu)三軸式變速傳動機構(gòu)三檔03手動變速器的變速傳動機構(gòu)三軸式變速傳動機構(gòu)四檔03手動變速器的變速傳動機構(gòu)三軸式變速傳動機構(gòu)五檔03手動變速器的變速傳動機構(gòu)三軸式變速傳動機構(gòu)倒檔03手動變速器的變速傳動機構(gòu)變速器齒輪基本結(jié)構(gòu)03手動變速器的變速傳動機構(gòu)同步器的作用同步器的作用是使接合套與待接合的齒圈之間迅速達到同步，并阻止二者在同步前進入嚙合，從而可消除換檔時的沖擊，縮短換檔時間，簡化換檔過程。同步器由同步裝置（包括推動件和摩擦件）、鎖止裝置和接合裝置三部分組成。03手動變速器的變速傳動機構(gòu)鎖環(huán)式慣性同步器的構(gòu)造與工作原理鎖環(huán)式慣性同步器的結(jié)構(gòu)汽車變速器第四、五擋采用的鎖銷式慣性同步器中、重型汽車變速器常采用鎖銷式慣性同步器03手動變速器的變速傳動機構(gòu)鎖環(huán)式慣性同步器的構(gòu)造與工作原理

由同步環(huán)、滑塊、彈性擋圈、花鍵轂和接合套等組成。花鍵轂通常制成內(nèi)外花鍵，套裝在軸上，軸向用彈性擋圈定位?；ㄦI轂上開有三個環(huán)槽，三個滑塊分別嵌合在這三個軸向環(huán)槽中，并可沿槽軸向滑動。在花鍵轂兩端有兩個青銅制成的同步環(huán)（也稱鎖環(huán)），同步環(huán)的內(nèi)錐面上制有細密的螺旋槽，以使其與接合齒圈錐面相接觸后能破壞油膜，增加錐面間的摩擦力。同步環(huán)上也開有三個缺口，三個滑塊可插入其內(nèi)。另外，在同步環(huán)上還制有短花鍵齒圈，它的尺寸、齒數(shù)和花鍵轂上的外花鍵齒相同；且對著接合套一端的短齒都有倒角，與接合套齒端的倒角相同，起鎖止作用，故稱為鎖止角。1-四檔接合齒圈2-滑塊3-撥叉4-三檔齒輪5、9-同步環(huán)6-彈性擋圈7-花鍵轂8-接合套10-三個軸向環(huán)槽11-缺口04手動變速器的換檔操縱機構(gòu)作用：換檔操縱機構(gòu)應保證駕駛?cè)四軠蚀_可靠地使變速器掛入所需要的任一檔位工作，并可隨時使之推到空檔。1、操縱機構(gòu)分類：換檔操縱機構(gòu)根據(jù)變速桿與變速器的相互位置不同，可分為直接操縱式和遠距離操縱式兩種類型。04手動變速器的換檔操縱機構(gòu)直接操縱式這種操縱機構(gòu)的變速桿及所有換檔操縱裝置都設(shè)置在變速器蓋上，變速器布置在駕駛座的附近，變速桿由駕駛室底板伸出，駕駛?cè)丝芍苯硬倏v變速桿來撥動變速器蓋內(nèi)的換檔操縱裝置進行換檔。這種操縱機構(gòu)一般由變速桿、撥叉、撥叉軸及安全裝置組成，結(jié)構(gòu)簡單、操縱方便。大多數(shù)轎車的變速器都采用這種操縱形式。四檔變速器的直接操縱機構(gòu)1-撥叉軸

2--三、四檔撥叉

3-一、二檔撥叉

4-倒檔撥叉導向軸

5-倒檔撥叉

6-變速桿04手動變速器的換檔操縱機構(gòu)直接操縱式變速桿6的上部為駕駛?cè)酥苯硬倏v的部分，伸到駕駛室內(nèi)，中間通過球節(jié)支承在變速器蓋頂部的球座內(nèi)，并用彈簧罩壓緊以消除間隙。球節(jié)上開有豎槽，固定于變速器蓋的銷釘伸入該槽內(nèi)與其間隙配合，從而使變速桿只能以球節(jié)為支點前后左右擺動，而不能轉(zhuǎn)動。變速桿的下端為一削扁了的球頭，一、二檔撥叉3和三、四檔撥叉2直接裝于撥叉軸上，固定并鎖緊；倒檔撥叉5的中部滑動支承于固定不動的倒檔撥叉導向軸4上，上端卡在撥叉軸1的缺口內(nèi)。各撥叉的叉口裝配在相應檔位齒輪的環(huán)槽內(nèi)，撥叉軸的兩端支承于變速器蓋的座孔中，可在孔中軸向滑動，以便為撥叉的移動導向。為使變速桿下端能推動撥叉軸，帶動撥叉進行換檔，在撥叉2、3和裝于倒檔撥叉導向軸上的撥塊頂部或頂部的側(cè)面開有凹槽。當變速器處于空檔位置時，各個撥叉軸和撥塊都處于中間位置，三者的凹槽相互對齊而連通，變速桿下端的球頭正好位于三、四檔撥叉頂部的凹槽內(nèi)，并可以左右擺動伸入兩側(cè)的凹槽內(nèi)。當駕駛?cè)瞬倏v變速桿換檔時，將依次通過變速桿下球頭、凹槽、撥叉軸、撥叉等，以帶動滑動齒輪或接合套軸向移動，實現(xiàn)換檔。04手動變速器的換檔操縱機構(gòu)遠距離操縱式在有些汽車上，由于變速器離駕駛座較遠，需要在變速桿與撥叉之間加裝一些輔助杠桿或一套傳動機構(gòu)，構(gòu)成遠距離操縱機構(gòu)。該操縱機構(gòu)應有足夠的剛性，且各連接間隙不能過大，否則換檔時手感不明顯。由于布置上的原因，它多用在轎車和輕型汽車上。遠距離操縱機構(gòu)1-支撐桿2-內(nèi)變速桿3-變速桿接合器4-外變速桿5-倒檔保險擋塊6-換檔手柄座7-變速桿04手動變速器的換檔操縱機構(gòu)2、定位鎖止裝置為保證變速器在任何情況下都能準確、安全、可靠地工作，對變速器操縱機構(gòu)提出如下要求：為保證變速器不自行脫檔或掛檔，在操縱機構(gòu)中應設(shè)有自鎖裝置；為保證變速器不同時掛入兩個檔位，在操縱機構(gòu)中應設(shè)互鎖裝置；為防止誤掛倒檔，在操縱機構(gòu)中應設(shè)有倒檔鎖。定位鎖止

裝置位位置位鎖止裝置定位鎖止裝置1自鎖3倒擋鎖2互鎖04手動變速器的換檔操縱機構(gòu)自鎖裝置變速器的自鎖和互鎖裝置1-自鎖鋼球2-自鎖彈簧3-變速器蓋4-互鎖鋼球5-互鎖頂銷6-撥叉軸自鎖裝置可以對各檔撥叉軸進行軸向定位鎖止，以防止其自動產(chǎn)生軸向移動而造成自動掛檔或自動脫檔，并保證各檔傳動齒輪以全齒長嚙合。自鎖裝置一般由自鎖鋼球和自鎖彈簧組成，如圖3-18所示。在變速器蓋的前端凸起部鉆有三個深孔，孔中裝有自鎖鋼球及自鎖彈簧，其位置正處于撥叉軸的正上方。每根撥叉軸對著鋼球的表面沿軸向設(shè)有三個凹槽，槽的深度小于鋼球的半徑。中間的凹槽是空檔位置，相鄰凹槽之間的距離正好等于滑動齒輪（或接合套）由空檔移至相應工作檔位并保證齒輪處于全齒長或是完全退出嚙合的距離。凹槽對正鋼球時，鋼球在自鎖彈簧壓力的作用下嵌入該凹槽內(nèi)，撥叉軸的軸向位置被固定，其撥叉及相應的接合套或滑動齒輪便被固定在空檔位置或某一工作檔位置，而不能自行掛檔或脫檔。當需要換檔時，駕駛?cè)送ㄟ^變速桿對撥叉軸施加一定的軸向力，克服彈簧的壓力而將自鎖鋼球從撥叉軸凹槽中擠出。04手動變速器的換檔操縱機構(gòu)互鎖裝置互鎖裝置的作用是阻止兩根撥叉軸同時移動，即當撥動一根撥叉軸軸向移動時，其他撥叉軸都被鎖止，從而可以防止同時掛入兩個檔位。互鎖裝置的結(jié)構(gòu)形式很多，最常用的有鎖球式和鎖銷式。鎖球式互鎖裝置由互鎖鋼球和互鎖頂銷組成。在變速器蓋前三根撥叉軸孔的中心平面內(nèi)，沿垂直于軸線的方向鉆出與撥叉軸孔相通的橫向孔道，在每兩根撥叉軸之間的孔道中各裝有兩個互鎖鋼球，每根撥叉軸朝向互鎖鋼球的側(cè)面上都制有一個深度相等的凹槽，中間撥叉軸的兩側(cè)都有凹槽，凹槽之間鉆有通孔，互鎖頂銷就裝在此孔中。兩個互鎖鋼球的直徑之和正好等于相鄰撥叉軸圓柱表面之間的距離加上一個凹槽的深度，互鎖頂銷的長度則等于撥叉軸的直徑減去一個凹槽的深度。04手動變速器的換檔操縱機構(gòu)互鎖裝置當變速器處于空檔位置時，所有撥叉軸側(cè)面的凹槽同鋼球都在一條直線上，此時撥叉軸和互鎖鋼球及互鎖頂銷都處于自由狀態(tài)，相互之間不卡緊，每一根撥叉軸都可以沿軸向撥動。但要掛檔移動某一根撥叉軸時，為移動中間撥叉軸3，中間撥叉軸3兩側(cè)的鋼球便從其側(cè)面凹槽中被擠出，而兩外側(cè)互鎖鋼球2和4則分別嵌入撥叉軸1和5側(cè)面的凹槽中，因而將撥叉軸1和5剛性地鎖止在空檔位置，不能軸向移動。如果要移動撥叉軸5，則必須先將撥叉軸3退回到空檔位置，使撥叉軸及互鎖鋼球都回到自由狀態(tài)，然后再撥動撥叉軸5，這時鋼球4便從撥叉軸5的凹槽中被擠出，于是四個互鎖鋼球及互鎖頂銷將撥叉軸3和1都鎖止在空檔位置；同理，當移動撥叉軸1時，撥叉軸3和5都鎖止在空檔位置，因而可防止同時掛入兩個檔位。04手動變速器的換檔操縱機構(gòu)互鎖裝置互鎖裝置工作示意圖1、3、5-撥叉軸2、4-互鎖鋼球6-互鎖頂銷04手動變速器的換檔操縱機構(gòu)倒擋鎖裝置倒檔鎖要求駕駛?cè)吮仨氂门c掛前進檔不同的操作方式或?qū)ψ兯贄U施加更大的力，才能掛入倒檔，從而防止誤掛倒檔。倒檔鎖也有多種類型，最常用的是彈簧鎖銷式倒檔鎖圖3-20彈簧鎖銷式倒檔鎖1-倒檔鎖銷2-倒檔鎖彈簧3-倒檔撥塊4-變速桿04手動變速器的換檔操縱機構(gòu)倒擋鎖裝置倒檔鎖銷1及倒檔鎖彈簧2安裝在倒檔撥塊3相應的孔中，倒檔鎖銷內(nèi)端與倒檔撥塊的側(cè)面平齊，倒檔鎖銷可以在變速桿下端球頭推壓下，壓縮倒檔鎖彈簧而軸向移動。當駕駛?cè)艘獟斓箼n時，必須有意識地用較大的力向側(cè)面擺動變速桿，使其下端球頭右移，克服倒檔鎖彈簧的張力將鎖銷推入孔中，這樣才能使變速桿下端球頭進入倒檔撥塊的凹槽內(nèi)，以撥動一檔、倒檔撥叉軸進行掛檔。05變速器常見故障的診斷與排除變速器異響故障原因1）軸承發(fā)響。軸承缺油、磨損松曠、疲勞剝落及軸承滾動體破裂等造成的軸承發(fā)響。2）齒輪發(fā)響。齒輪磨損嚴重、齒側(cè)間隙過大、齒面疲勞剝落或個別齒損壞折斷，齒輪制造精度誤差或齒輪副不匹配，維修中未成對更換相嚙合的齒輪，齒輪與軸或軸上的花鍵配合松曠，安裝齒輪的軸彎曲等，都會造成齒輪發(fā)響。3）操縱機構(gòu)發(fā)響。操縱機構(gòu)各連接處松動、撥叉變形或磨損松曠等造成操縱機構(gòu)發(fā)響。4）其他原因的發(fā)響。如變速器缺油，潤滑油過稀或質(zhì)量變壞；安裝變速器與發(fā)動機時，曲軸與變速器輸入軸不同心，或變速器殼體變形造成變速器軸線間的同軸度超限；變速器內(nèi)掉入異物或某些緊固螺栓松動等。變速器工作時，發(fā)出不正常的聲響，如金屬的干摩擦聲，不均勻的碰撞聲等。故障現(xiàn)象05變速器常見故障的診斷與排除變速器異響1）診斷方法：當發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)時，使變速桿處于空檔位置，檢查接合和分離離合器過程中有無異響。如離合器接合時發(fā)生異響，離合器分離時異響消失，則說明異響發(fā)生在變速器內(nèi)。也可實車行駛，檢查變速器處于變速檔位時有無異響。2）排除方法：如果發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)，變速器處于空檔時發(fā)響，則多為常嚙合齒輪響。如果變速器換入某一檔位時響聲明顯，則應檢查該檔齒輪和同步器的磨損情況及齒輪嚙合情況。故障診斷與排除檢查第一軸后軸承05變速器常見故障的診斷與排除變速器跳檔故障原因汽車行駛中，變速桿自動跳回空檔位置（一般多發(fā)生在中、高速負荷時或汽車劇烈振動時）故障現(xiàn)象1）操縱機構(gòu)沒有調(diào)整好或變形松曠、控制桿件磨損等，使齒輪在齒長方向嚙合不足。2）變速器齒輪或接合套磨損過量，沿齒長方向磨成錐形。3）變速器撥叉軸凹槽及自鎖鋼球磨損，自鎖彈簧過軟或折斷，使自鎖裝置失效。4）變速器軸與軸承磨損松曠或軸向間隙過大，變速器殼松動或與離合器殼沒對準，造成軸轉(zhuǎn)動時齒輪嚙合不足而發(fā)生跳動和軸向竄動。05變速器常見故障的診斷與排除變速器跳檔故障診斷與排除1）發(fā)現(xiàn)某檔跳檔時，仍將變速桿掛入該檔，將發(fā)動機熄火。先檢查操縱機構(gòu)的調(diào)整是否正確，然后拆開變速器蓋檢查齒輪嚙合情況。如果嚙合不好，則應檢查軸承是否磨損松曠，撥叉是否變形，撥叉與接合套上的叉槽的間隙是否過大。如果嚙合良好，則應檢查操縱機構(gòu)的鎖止情況。如鎖止不良，則檢查自鎖鋼球、彈簧或撥叉軸凹槽。2）如果齒輪嚙合和操縱機構(gòu)均良好，則應檢查齒輪是否磨成錐形、軸承是否松曠，必要時拆下修理或更換。檢查變速器撥叉檢查變速器自鎖裝置05變速器常見故障的診斷與排除變速器跳檔檢查軸承磨損情況檢查齒輪與軸承配合的軸向和徑向間隙05變速器常見故障的診斷與排除變速器亂檔故障原因汽車起步或行駛中換檔時，所掛檔位與需要的檔位不符，或雖然掛入所需檔位但不能退回空檔，或一次掛入兩個檔位。故障現(xiàn)象1）變速桿與變速桿撥動端磨損松曠、損壞。2）互鎖裝置中的互鎖頂銷、互鎖鋼球磨損過大，失去互鎖作用。3）撥叉軸彎曲及凹槽磨損，不能起定位作用。05變速器常見故障的診斷與排除變速器亂檔故障診斷與排除1）若變速桿能任意擺動，且能打圈，則為互鎖頂銷損壞而失效。2）若掛檔時，變速桿位置稍微偏離一點，就掛入不需要的檔位，則為變速桿撥動端工作面磨損過甚。3）若能同時掛入兩個檔，則為互鎖裝置磨損過甚，失去互鎖作用。檢查變速桿球面與球頭限位銷檢查互鎖銷凹槽的磨損量05變速器常見故障的診斷與排除變速器亂檔檢查變速桿下端弧形工作面與撥叉導塊凹槽配合間隙檢查第二軸前端滾針軸承05變速器常見故障的診斷與排除變速器漏油故障原因變速器殼體外部有油泄漏故障現(xiàn)象1）變速器各部分密封襯墊密封不良、油封損壞

或放油螺塞松動。2）變速器殼體有裂紋。3）油面太高或油質(zhì)不良。05變速器常見故障的診斷與排除變速器漏油故障診斷與排除根據(jù)漏油部位來診斷排除。任務一手動變速器的分解任務實施01手動變速器的分解手動變速器、常用工具、維修手冊、抹布等。實訓器材任務準備1．現(xiàn)場安全確認：車輛、舉升機、工位安全確認。2．車輛防護：翼子板布、前格柵布、三件套、車輪擋塊。任務實施01手動變速器的分解實施步驟變速器的分解1.拆下蓄電池的搭鐵線及離合器拉索2.拆下車速里程表的軟軸任務實施01手動變速器的分解實施步驟變速器的分解3.舉升汽車，將傳動軸從變速器上拆下并支撐好4.拆下變速器減振墊和減振墊支架任務實施01手動變速器的分解實施步驟變速器的分解5.拆下五檔撥叉軸及五檔同步器和五檔齒輪組件6.鎖住輸入軸，取下輸出軸五檔齒輪緊固螺母，拆下五檔齒輪任務實施01手動變速器的分解實施步驟變速器的分解7.拆下輸入軸和輸出軸組件，取出倒檔軸和齒輪、倒檔傳動臂8.拆卸撥叉軸自鎖和互鎖裝置任務二同步器的檢修任務實施02同步器的檢修同步器、專用工具、常用工具、工具車、零件架、維修手冊、通用潤滑脂、抹布、保養(yǎng)三件套等。實訓器材任務準備1．將工位