2021-10-23 18:36:38
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变速箱

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汽车配件

所属类别 :
汽车
汽车
编辑分类

变更转速比和运动方向的装置。用于汽车拖拉机、船舶、机床和各种机器上,用来按不同工作条件改变由主动轴传到从动轴上的扭矩、转速和运动方向。齿轮传动的变速箱一般由箱壳和若干齿轮对组成。

基本信息

  • 中文名称

    变速箱

  • 外文名称

    gearbox

  • 主要组成

    齿轮和轴

  • 作用

    变更传动比和运动方向

  • 位置

    离合器与中央传动之间

  • 类型

    双轴式、三轴式、组成式

折叠 编辑本段 定义

变速箱是变更传动比和运动方向的齿轮箱。位于离合器与中央传动之间。主要功用是:在发动机转速和扭矩不变情况下,改变车辆的驱动力和行驶速度(换档);使车辆可以倒退行驶(换向);发动机可以不熄火停车(空档)。根据传动型式,齿轮式变速箱可分为双轴式、三轴式、组成式三种。双轴式具有两根主要轴(不包括倒档轴),只经过一对齿轮减速。三轴式具有三根主要轴(第一轴、中间轴、第二轴),要经过两对齿轮减速。组成式由两个变速箱串联或并联组成,以便用较少的齿轮获得较多的档位。

折叠 编辑本段 变速器作用

汽车行驶中,为适应不同的工况,需要汽车的驱动力和车速在一定的范围内变化,而现有发动机的转矩和速度变化范围无法达到这一要求,因此而设置变速箱。

其作用如下:

(1)改变发动机和车轮之间的传动比,使发动机在最佳工况工作下,扩大发动机传递到驱动轮上的扭矩和转速,并得到不同的速度;

(2)使汽车能倒退行驶;

(3)设置空档。

折叠 编辑本段 工作原理

变速箱基本结构:1-输入轴离合器、2-输入轴、3-输入轴第一主动齿轮、4-输入轴第二主动齿轮、5-输出轴前段、6-输入轴倒档主动齿轮、7-锁止离合套驱动轴、8-中间轴、9-锁止离合套、10-输出轴前段花键、11-输出轴后 段花键、12-输出轴离合器、13-输出轴后段、14-锁止离合套回位弹簧、15-锁止离合套拨动轴、16-倒档变速轴、17倒档滑动齿轮、18-输出轴第二滑动齿轮、19-输出轴第一滑动齿轮(见图1)

各工况变速箱的工作情况分述如下:

前进挡阶段:

当车辆处于前进状态时,输入轴离合器及输出轴离合器均结合,输出轴第一滑动齿轮啮合在输入轴第一主动齿轮上,输入轴驱动输出轴前段转动,输出轴前段驱动输出轴后段转动,发动机动力能够顺利输出到车轮。

车辆换挡阶段 :

当车辆处于换挡状态时,驾驶员分离输入轴离合器变速箱输入轴失去动力;车轮变成主动件,动力会反向输入给变速箱,这时由于输出轴离合器单向传动的特点,反向驱动的输出轴离合器处于分离状态,此时,变速箱输入轴与变速箱输出轴前段处于失去驱动力的状态,输出轴滑动齿轮通过拨叉实现与输入轴上输入轴第二主动齿轮的啮合,完成平顺换挡操作。

倒档阶段:

当车辆需要后退时,输入轴离合器分离,倒档滑动齿轮通过拨叉与倒档中间齿轮啮合,倒档中间齿轮与输入轴倒档主动齿轮相啮合,同时,倒档变速轴与锁止离合套拨动轴相联动,使锁止离合套通过其内的锁止离合套内花键将输出轴前段与输出轴后段锁止到一起,实现输出轴后段的转动。

发动机制动阶段:

当车辆下坡,需要发动机制动时,驾驶员单独操纵锁止离合套,锁止输出轴前段和输出轴后段,再挂接前进一挡,车辆就具有发动机制动功能。

折叠 编辑本段 分类

自动变速箱在国际上已成为主流,主要有 AT、AMT、CVT 和 DCT 等类型。

AT 变速箱前期传动系统以 4AT 为主,朝多方向发展,如 6AT、8AT。AT 具有换挡平稳、舒适性好、传递功率能力强等特点,但其燃油经济性差,制造成本高。

AMT 是在传统的手动变速器基础上,只改变了手动操作部分,通过电子控制的自动操纵系统来实现自动换挡。AMT 的结构简单,成本低,燃油经济性好,但其舒适性差,自动化控制难度大。

CVT 是真正意义上的无级变速器,零件少、体积小,具有效率高、低油耗的优点,还可以作为动力藕合兼变速器匹配在混合动力汽车上。但其存在制造复杂、投资大、传动带易损坏且寿命短等缺点。

DCT 采用了两个离合器的结构,换挡过程与 AT 类似。DCT 继承了手动变速器燃油经济性好、质量高等优点,在换挡过程中不存在动力中断,换挡舒适性好。

IVT 现已有很多公司在积极研发或已产业化,或许会成为将来发展的新方向。

吉孚采用新型环保技术研发的锥环式无级变速箱(Cone-Ring Transmission,简称 KRG)是一种无级变速箱,它有着广泛的性能匹配范围。KRG 在设计时刻意避免采用液压泵,仅仅使用简单和耐用的零部件来实现机械控制。与传统的 CVT 相比,KRG 变速系统的设计更加简单且,零件加工精度没有 CVT 的零件要求不高,制造成本低,大多数零件均为标准件,而且锥体用的材料为普通钢,生产成本低。KRG 最大优势是零部件非常少,并且耐用。KRG 与普通无级变速箱相比,变速响应快,操作舒适,可与 DCT 相媲美。低制造成本,低排放,KRG 或将成为未来技术发展的趋势。

目前在众多混动车上搭载了电子无级变速器 ECVT。ECVT 是由一套行星齿轮组和多个电机组成,通过行星排上的行星齿轮、离合器外加调速电机来实现变速。 相比于普通 CVT,ECVT 没有液力变矩器、钢带等结构,结构更为简单,其结构可以做的更紧凑。由于没有液力变矩器等动力耦合部件,采用直接传动,因此 ECVT可以具有较高的传动效率和经济性。同时由于没有钢带等因素制约,ECVT 可以直接承受比普通 CVT 变速器更大的扭矩。ECVT 由于没有液力变矩器缓冲,完全依靠电机调速,对于多个电机、离合器等的协作要求非常高,因此控制软件 TCU 也比普通 CVT变速器复杂的多。另外,ECVT 对于控制电机的可靠性、功率与运行精度要求也非常高, 其上的电机一旦失效,变速器就会完全停摆,这也是 ECVT 潜在的风险之一。

折叠 编辑本段 保养方式

1、及时检查变速箱

要及时检查变速箱内油液的液量,保证其维持在规定的范围内,并且根据实际工作情况及时进行补填,补填时需要保证新加入的油液是同一种油液,更换油液时要趁着变速箱工作时,及时放出里面之前的油液,并且进行清洗。要定时检查变速箱齿轮的工作状态,保证齿轮之间啮合在最佳的状态下,并且及时进行清理,保证齿轮与轴之间配合完善。

2、及时检查变速箱不同连接部位的状态

日常维护过程中,要对变速箱各连接部位的状态进行检查,及时发现是否出现松动、磨损损坏等故障。连接部位出现松动时要及时拧紧,损坏位置及时进行修复更换。及时检查轴端面油封与外部结合部位是否出现漏油渗油状况,及时更换失效的油封与纸垫。

3、变速箱结构部件的维护

变速箱的日常维护要注重变速箱结构件的维护,要注重对变速箱齿轮、轴承以及不同轴之间的维护。要及时检查变速箱齿轮是否发生磨损、打齿以及啮合发生错误等问题。要加强轴承的检查,注意轴承轴向或者径向间隙过大、隔套磨损等问题。对于变速箱内结构件要做到正确养护与检查,保证其运行在最佳状态下,并且能够及时发现问题并解决。

4、养成良好的驾驶习惯

日常使用过程中,要养成良好的开车习惯。在进行换挡时,操作变速操纵杆不能太用力,要采用规定的方法防止打坏齿轮、损坏操纵杆拨叉以及损坏操纵杆等问题。换挡时要保证离合器彻底踩下后才可以操纵操纵杆,防止打坏齿轮。在进行作业时,频繁换挡时不能过快踩抬离合器,防止传动件遭受较大冲击而导致齿面剥落甚至是传动花键折断。在运输过程中,不可以采取突然抬起离合器踏板的方法获取大的驱动力来克服大载荷或障碍的困扰,减少齿轮冲击而造成的磨损。

折叠 编辑本段 常见故障

长期使用过程中,因换挡频繁,使变速箱中的零部件不可避免地要发生磨损、变形,导致变速箱挂挡困难、自动脱挡、运转中发出噪音等故障现象,影响使用。所以在日常使用中,要经常对变速箱工作情况进行全负荷操作检查,观察变速箱传动是否平稳,有无异常间隙及杂声,及时找出原因进行调整或修理。常见故障如下所示:

折叠 挂挡困难

操纵变速杆挂挡时,感到挂挡很费力,不能顺利进人挡位;或挂挡时出现打齿声,严重时挂不上挡。

产生原因如下:

(1)离合器分离不彻底,不能完全切断动力。具体表现为两个方面:一是由于操纵不当,踏板没踏到底,造成分离不彻底,挂挡困难。这种现象常见于新手,由于不熟练,往往踏板没踏到底就挂挡,出现挂不上挡,且齿轮发响的状况;二是属于离合器技术状态较差导致的挂挡困难;

(2)新车个别啮合齿齿端粗糙,造成挂挡困难;

(3)换挡拨叉松脱、弯曲,换挡叉轴弯曲、锈蚀,移动困难,拨叉轴固定拨叉的锁定螺钉松动时,也会造成挂挡困难;

(4)变速杆上的倒挡拉杆长度调整不当,挂倒挡时,致使锁片上升高度不够,不能顺利进人倒挡位置。

折叠 自动脱档

自动脱挡常见有两种情况。一种是在行驶中,稍抬加速踏板,挡位就跳回到空挡位置;另一种是在上坡负荷加大时,挡位立即跳回到空挡位置,这种情况下,如果重新挂挡未挂上,很容易形成溜坡,发生严重的事故。

产生原因如下:

(1)拨叉弹簧弹力减弱或折断,使自锁定位失灵;

(2)拨叉锁定螺钉松动,拨叉轴定位槽或自锁装置的钢球磨损,不能将变速杆可靠定位;

(3)拨叉有效行程小或拨叉弯曲变形,导致齿轮啮合不到位,受力后易脱挡;

(4)拨叉端面磨损严重,拨叉端面与滑动齿轮环槽间隙过大,滑动齿轮易前后移位而自动脱挡;

(5)齿轮工作面磨损成锥形,使齿轮啮合间隙过大,易产生轴向推力,致使滑动齿轮脱开啮合;

(6)齿轮与轴的花键磨损,键槽间隙过大,使齿轮在传动中摆动,滑动齿轮易脱离啮合位置;

(7)轴承磨损、轴承松旷,轴承与轴内圈滑转、轴承与箱体座孔外圈滑转,轴向间隙过大,都使齿轮轴产生倾斜和齿轮轴发生位移,导致齿轮受力后自动脱离啮合。

折叠 变速箱异常响声

变速箱异常响声有两种情况:一种是在空挡位置时出现异响;另一种是在行驶中换挡时出现异响。

产生原因如下:

(1)齿轮油油量不足或齿轮油质量太差;

(2)齿轮齿面严重磨损,使啮合间隙过大;

(3)齿轮轮齿疲劳剥落或崩边崩角;

(4)中间轴、第二轴过度磨损,或是花键轴和齿轮内花键磨损严重,间隙过大;轴弯曲或轴上锁止件松动;

(5)轴承松动或保持架损坏;

(6)拨叉的非工作部位接触、碰擦;

(7)修理时不是成对更换齿轮,而是单个更换新齿轮。

折叠 编辑本段 常见故障维修

折叠 变速箱自动跳挡

发生跳挡故障时,保证变速器操纵杆仍然在该挡 位的前提下熄火发动机。首先判断是否正确调整操纵机构,然后对变速器与同步器的齿轮啮合情况进行开 箱检查。如果出现啮合异常的现象,对轴承与拨叉进行检查,如果轴承磨损严重或者拨叉槽间隙过大,则应该及时更换。如果啮合情况没有问题,那么检查操纵锁止机构是否出现锁止不良情况,并且根据出现的问题及时进行更换。检查变速叉定位是否准确,如果产生误差,对变速叉轴定位球的位置与弹簧进行检查,如果弹簧出现问题,应该及时进行更换。如果是因为变速器外壳松动,应该按照规定力矩要求进行螺栓固定。

折叠 变速箱过热

为解决变速箱过热问题,应从以下3点采取措施。

①变速箱在日常工作时,应该及时观察变速箱润滑油的液量,保证液量在规定的范围内。

②变速箱在装配时,应该按照装配规定,采取准确的方法来进行轴承的配合,并且进行多次调试保证安装准确性。

③在日常的工作中应该尽量避免长时间高负荷运行,要确保其变速箱工作的时效性。

折叠 变速箱内出现异常声音

为避免变速箱发出异常声音,在拖拉机日常运行过程中要做到以下3点。

①及时检查变速箱润滑油的油量以及润滑油品质,保证润滑油的规定用量,同时要保证润滑油的品质。

②对变速箱要做好日常检查, 对于齿轮要及时进行检修,对有问题部件要及时进行修复或更换。

③对变速箱内部零件使用一段时间后要进行检查,保证每一个零件都工作在最优的状态。

折叠 无法挂挡或挂挡困难

出现无法挂挡或挂挡困难时应该从以下4方面进行维修。

①离合器踏板踩下,搬动操纵杆如果感到齿轮移动困难,啮合出现问题,表明变速箱操纵机构部件出现问题,要针对出现问题的部件进行更换,并且更换以后要进行磨合,保证工作正常。

②如果换挡时,每个挡位都难以挂上甚至有明显的撞击声,则表明离合器分离不彻底。

③针对变速箱操纵机构倒挡拉杆的位置有问题,要及时调整变速杆位置,并且及时检查操纵机构紧固螺母是否出现问题并采取措施进行修复。

④由于部分特殊新车变速箱齿轮啮合状况较差,应该对新车变速箱进行磨合,这样才能保证新车工作时的安全性。

折叠 乱挡

解决乱挡问题要做到以下4点。

①驾驶员在操纵换挡杆时,应该按照正常的要求进行,如果操纵杆出现变形,要及时更新修正甚至更换。

②如果可以同时挂上两个挡位,则表明互锁机构失效,应该及时进行修复或者更换。

③如果出现在挡位上无法换挡,或者操纵杆位置变化范围稍小就会挂上某个挡位,则表明操纵杆下端钢球与之配合的凹槽或者变速叉凹槽出现严重磨损,应该及时对出现问题的部件进行更换。

④要及时更换固定齿轮的键与齿轮,更换定位弹簧,采用联锁装置,针对同时挂两个挡与自动挂挡问题进行修正。

折叠 变速箱漏油

针对变速箱漏油故障,由于是部件损坏问题,所以可以采取以下措施。

①按时检查变速箱油封,检查 其是否出现损坏、老化等问题。

②及时检查油塞排气孔是否出现堵塞,如果被堵塞要及时进行疏通。

③要按时对变速箱壳体进行检查,如果发现变速箱壳体出现裂缝等问题,要及时进行修复甚至是更换。

④要保证变速箱内油液在正常的油液水平下,并且拧紧密封垫。

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