变速器故障分析和诊断

变速器故障分析和诊断汽车维修技师设计（论文）2摘要主要内容：1汽车变速器的组成、作用、分类及工作原理。2汽车变速器的常见故障及检修方法。3手动变速器与自动变速器的要点具体分析。4汽车变速器的未来发展方向和技术要求。论文重点：1三轴、两轴变速器的结构及工作原理。2变速器跳挡、乱挡、换挡困难及变速器发响的原因和检修方法。3变速器的组成、作用、分类及工作原理。发现的难点：1汽车变速器的工作原理及控制方式。2液力自动变速器、机械无级式变速器、电控机械自动变速器的区别和优势。汽车维修技师设计（论文）3目录第一章：汽车变速器的组成、作用、分类及工作原理..........21．1汽车变速器的概况及组成...............................21．2汽车变速器的作用及主要部件的功用...................51．3汽车变速器的分类......................................6第二章：汽车变速器的常见故障及检修方法...................112．1汽车变速器跳挡的原因及检修方法.....................112．2汽车变速器乱挡的原因及检修方法.....................122．3汽车变速器换挡困难的原因及排除方法................132．4汽车变速器发响的原因及排除方法....................13第三章：手动变速器与自动变速器的要点具体分析..........153．1手动变速器的工作原理及控制方法.....................153．2自动变速器的工作原理及控制方法....................173．3自动变速器与手动变速器各自的优劣方面.............18第四章：汽车变速器未来发展方向及技术要求...............224．1汽车变速器在我国的发展现状.......................224．2我国汽车变速器在技术上存在的难点...............244．3我国对未来汽车变速器的技术要求.................26汽车维修技师设计（论文）2第一章汽车变速器的组成、作用、分类及工作原理1.1汽车变速器的概况及组成1.1.1汽车变速器的概况：从汽车诞生至今的100多年时间内，汽车工业从无到有，以惊人的速度向前发展。汽车对人类的生活方式产生了很大的影响，人类需求又对汽车的发展产生了很大的推动作用。随着人们生活水平的提高，对汽车性能的要求越来越高，希望汽车更快捷、舒适、安全、可靠。近年来，汽车自动变速器和无级变速器的装车率越来越高，人们以前的许多梦想得以实现。然而他们的工作原理和维修却比较复杂，这就需要技术人员懂得变速器的原理和检修，以便更好地进行变速器的使用和维修。随着汽车整体性能的提高，作为汽车重要部件的变速器也加快了发展速度。从手动变速器到自动变速器，在汽车技术上已有了质的飞越。然而自动变速器已经是当今社会汽车热点。纵观自动变速器的发展历史，大体上可以分为四个阶段：自动变速器前期、液力自动变速器阶段、电控自动变速器阶段和智能变速器阶段。随着控制技术的发展，人们对车辆性能的要求不断提高，自动变速系统将朝着控制系统智能化和车辆电子一体化的方向发展。人们对汽车的主观评价越来越受重视，汽车对人的适应成为“智能汽车”的重要标志，所以自动变速器控制系统对驾驶员特征的识别、对其意图的适应是体现“人机工程”指标和人机协调优化的重要组成部分。变速器最早在1904年出现了离合器和制动器等摩擦元件操纵变速的行星齿轮机构，该机构首先用于英国汽车上。1907年福特车上大量使用行星齿轮变速器，它的出现不仅实现了不切断动力进行“动力换挡”，而且避免了固定轴式变速器中的“同步问题”。而液力偶合器的出现为自动操纵的实现提供了可能。1938年的通用车上以液力变速器的利用将变速器又推上了另一个台阶。1969年在液力自动变速器的基础上电子控制自动变速器成为了汽车时代的新亮点，越来越多的自动变速器采用了电子控制系统。从1992年起变速器又向着智能阶段发展，先用了四挡和五档自动变速器自适系统，能够自动识别驾驶员的类型、环境条件和行驶状况。至此我国的汽车行业在外国的技术推动和自身的努力下也跟紧了时代的步伐，在液力自动变速器的研究、生产、修理等方面也都也都有了一定基础，近年来发展越来越快。汽车维修技师设计（论文）3随着控制技术的发展，人们对车辆性能的要求不断提高，变速器的控制系统将朝着控制系统智能化和车辆电子一体化的方向发展。各种变速器使用问题的出现和人们对车辆性能要求的不断提高，人们采用了各种新的检测、控制技术来改善自动变速器车辆的性能。1.1.2汽车变速器的组成1.简单式变速器的基本结构(1)壳体：壳体是基础件，用以安装支承变速器全部零件及存放润滑油。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，内壁有加强，形状复杂，多为铸件(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(υ25m／s，只要粘度适宜可甩到壁上)。(3)操纵部分：主要零件位于变速器盖内。2.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，几乎都用组成式变速器。(2)传动：比变化率Ω大：若主变速器传动比变化率Ωzu=3，副变速器Ωfu=4则Ω=12；若使简单式变速器Ω=12，结构往往很难合理。3.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，(速度及牵引力)都很理想。汽车维修技师设计（论文）4（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。4.自动变速器的组成自动变速器主要由液力变矩器、齿轮变速器、油泵、液压控制系统、电子控制系统、油冷却系统等几部分组成。（1）液力变矩器液力变速器位于自动变速器的最前端，它通过螺栓与发动机飞轮相连，其作用与采用手动变速器的汽车中的离合器相似。它利用液力传动的原理，将发动机的动力传给自动变速器的输入轴，这是一个软连接。此外，它还可以减速、增扭和偶合的作用。（2）齿轮变速器齿轮变速器是自动变速器的重要组成部分，它包括齿轮变速机构和换挡执行机构。齿轮变速机构可以使变速器实现不同的传动比，使其处于不同的档位。大部分汽车的齿轮变速机构有3~4个前进挡和一个倒挡。这些档位与液力变矩器配合，就可以获得由起步至最高车速的整个范围的自动变速。换挡执行机构制动或放松其中一个执行元件，完成固定或放松行星齿轮系统的齿圈、行星架和太阳轮，从而实现各档传动。（3）油泵油泵通常安装在液力变矩器之后，由飞轮通过液力变矩器壳直接驱动，为液力变矩器、液压控制系统、换挡执行元件的工作提供一定的液压油。（4）液压控制系统液压控制系统是以电机提供动力基础，使用液压泵将机械能转化为压力，推动液压油。通过控制各种阀门改变液压油的流向，从而推动液压缸做出不同行程、不同方向的动作，完成各种设备不同的动作需要。（5）手动变速器汽车维修技师设计（论文）5手动变速器手动变速器（ManualTransmissioM，简称MT）又称机械式变速器，即必须用手拨动变速杆（俗称“挡把”）才能改变变速器内的齿轮啮合位置，改变传动比，从而达到变速的目的。轿车手动变速器大多为四挡或五挡有级式齿轮传动变速器，并且通常带同步器，换挡方便，噪音小。手动变速在操纵时必须踩下离合，方可拨得动变速杆。手动变速器是与自动变速器相对而言的，其实在自动变速器出现之前所有的汽车都是采用手动变速器。手动变速器是利用大小不同的齿轮配合而达到变速的。最常见的手动变速器多为5挡位（4个前进挡、1个倒挡），也有的汽车采用6挡位变速器。一般来说，手动变速器的传动效率要比自动变速器的高，因此驾驶者技术好，手动变速的汽车在加速、超车时比自动变速车快，也省油。手动变速器，主要由两根输入轴和一根输出轴、离合器、齿轮、花键鼓、倒档拨、手动变速杆及传动部件等组成。它主要利用齿轮的不同结合来改变传动比的不同。1.2汽车变速器的作用及主要部件的功用1.2.1变速器的作用（1）改变传动比，扩大驱动轮转矩和转速的变化范围，以适应经常变的行驶条件，同时使发动机在有利(功率较高而油耗较低)化的工况下工作；（2）在发动机旋转方向不变情况下，使汽车能倒退行驶；汽车维修技师设计（论文）6（3）利用空挡，中断动力传递，以发动机能够起动、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。1.2.2变矩器1、液力变矩器能够自动无级的根据负载变化改变涡轮的转速，提高车辆的通过能力；2、液力变矩器通过液体连接泵轮和涡轮，减少发动机对传动系统的冲击载荷，提高传动系统的寿命；3、液力变矩器在起步时，能够提高车辆的起动变矩比，从而提高车辆的动力性能；4、起步平稳柔和，提高乘坐舒适性；1.2.3同步器由于变速器输入轴与输出轴以各自的速度旋转，变换档位时合存在一个同步问题。两个旋转速度不一样齿轮强行啮合必然会发生冲击碰撞，损坏齿轮。因此，旧式变速器的换档要采用两脚离合的方式，升档在空档位置停留片刻，减档要在空档位置加油门，以减少齿轮的转速差。但这个操作比较复杂，难以掌握精确。因此设计师创造出同步器，通过同步器使将要啮合的齿轮达到一致的转速而顺利啮合。同步器有常压式和惯性式。目前全部同步式变速器上采用的是惯性同步器，它主要由接合套、同步锁环等组成，它的特点是依靠摩擦作用实现同步。接合套、同步锁环和待接合齿轮的齿圈上均有倒角（锁止角），同步锁环的内锥面与待接合齿轮齿圈外锥面接触产生摩擦。锁止角与锥面在设计时已作了适当选择，锥面摩擦使得待啮合的齿套与齿圈迅速同步，同时又会产生一种锁止作用，防止齿轮在同步前进行啮合。当同步锁环内锥面与待接合齿轮齿圈外锥面接触后，在摩擦力矩的作用下齿轮转速迅速降低（或升高）到与同步锁环转速相等，两者同步旋转，齿轮相对于同步锁环的转速为零，因而惯性力矩也同时消失，这时在作用力的推动下，接合套不受阻碍地与同步锁环齿圈接合，并进一步与待接合齿轮的齿圈接合而完成换档过程。1.2.4变速齿轮变速齿轮：就是齿轮减速器里面用的传动件，实际上就是齿轮,它起着改变传动轴的转动角速度的作用1．3汽车变速器的分类汽车维修技师设计（论文）71.3.1按传动比变化的方式：有级式、无级式和综合式（1）有级式：有级式变速器应用最广泛，它采用齿轮传动，具有若干个定值传动比。（2）按所用的齿轮轮系不同:有轴线固定式（普通齿轮变速器）和轴线旋转式变速器（行星齿轮变速器）两种。（3）目前，轿车和轻、中型货车的变速器的传动比通常有3~5个前进档和一个倒档。在重型汽车用的是组合式变速器，采用更多档位，一般是由两个变速器组合而成的。（4）无级式：无级式变速器的传动比在一定的范围内可以按无限多级变化。a.常见的有电力式和液力式（动液式）两种。b.电力式的在传动系中也用广泛采用的趋势，其变速传动部件为直流串激电动机c.液力式的传动部件是液力式变矩器。d.综合式：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