畢業(yè)設計（論文）作 者： 學 號： 系 部： 汽車工程系 專 業(yè)： 汽車運用技術 題 目： 手動變速器故障判斷及維修 指導者： 評閱者： 2010年 4月 畢業(yè)設計（論文）中文摘要 變速器是傳動系的一個重要組成部分。在汽車使用過程中，變速器會出現(xiàn)各種不同的故障，直接影響汽車的正常運行。本文通過具有代表性桑塔納四擋與五擋的變速器為例，對期常見故障進行分析與判斷，研究故障出現(xiàn)的原因，探索變故障的診斷和排除方法。通過案例分析，總結出一般性的手動變速器故障出現(xiàn)的規(guī)律及分析方法，并根據(jù)故障情況提出使用與保養(yǎng)中的注意事項。關鍵詞： 手動變速器 故障分析 維修方法 33畢業(yè)設計（論文）外文摘要Title：Manual Transmission Fault Diagnosis and Maintenance Abstract：This thesis focused on the cars transmission failure analysis and repair methods. Transmission system transmission are an important part. In the use of vehicles, the transmission may not be the case, as the failure, directly affect the normal operation of motor vehicles. Now rapidly entering the car home, car privatization improve, so will affect the automotive fault every one of us. Analysis of transmission failure situation, the reasons to explore the transmission of fault diagnosis and failure to exclude methods of great and realistic significance. This paper focuses on the Santana 2000 sedans fault of a correct understanding of manual transmission failures, and better use and maintenance of transmissionKeywords ： Santana2000 Manual Transmission Failure Analysis Gearshift lever Synchromesh目錄1 引言 62 變速器概述 621 變速器的功用及類型 62.1.1 變速器的功用 62.1.2 變速器的類型 73 變速器傳動機構 83.1 變速器的工作原理 83.2兩軸式變速器 93.2.1基本結構 93.2.2動力傳遞路線及傳動比 103.2.3 檔位分析 113.3 三軸式變速器 123.3.1基本結構 123.3.2動力傳遞路線及傳動比 144 桑塔納2000轎車變速器結構與特性 164.1桑塔納2000轎車變速器的結構 164.2 桑塔納2000轎車變速器的特性 185桑塔納2000轎車變速器總成的拆卸和安裝 195.1變速器總成的拆卸 195.2變速器總成的安裝 216 桑塔納2000轎車變速器常見故障判斷與維修 226.1變速器常見故障及判斷 226.1.1桑塔納2000轎車變速器常見故障 226.2桑塔納2000轎車變速器常見故障維修 246.2.1 一般修理 246.2.2主要易損組件修理時的注意事項 267 桑塔納2000轎車維修實例 277.1桑塔納2000轎車手動變速器跳檔故障 277.1.1故障現(xiàn)象 277.1.2故障分析與排除 277.2桑塔納2000轎車手動變速器無倒擋且有時有異響277.2.1故障現(xiàn)象 277.2.2故障排除 287.3桑塔納2000手動變速器車在起步及行車時偶爾發(fā)出“吱吱”響287.3.1故障現(xiàn)象 287.3.2故障分析與排除 288 變速器使用和注意事項 298.1 變速器的使用方法 298.2操縱換檔應注意以下事項 29結論 30致謝 30參考文獻 31 1 引言隨著國民經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，汽車產(chǎn)量逐年增加，2008年汽車最終銷量938.05萬輛，銷量增幅6.7%。我國汽車保有量越來越多，車型也越來越復雜。尤其是高科技的飛速發(fā)展，一些新技術、新材料在汽車上的廣泛應用后，給汽車故障診斷與排除增加了一定難度。本篇論文重點討論轎車手動變速器的故障分析及維修方法。手動變速器是汽車必備的一個重要總成。沒有手動變速器汽車將無法起步，并且難以實現(xiàn)擋位變換、實現(xiàn)倒車、中斷動力等。在汽車使用中，手動變速器難免出現(xiàn)這樣、那樣的故障，直接影響汽車的正常運行?，F(xiàn)在汽車迅速進入家庭，汽車私有化程度提高，所以汽車故障將會影響到我們每一個人。分析研究手動變速器故障現(xiàn)象、原因、探索手動變速器故障的排除方法和手動變速器的維修工藝，具有重大而現(xiàn)實的意義。本文重點通過桑塔納2000系列轎車故障的探討，正確認識手動變速器的故障，更好的使用和維護手動變速器。2 變速器概述現(xiàn)代汽車上廣泛采用的是汽油或柴油發(fā)動機作為動力源，其轉矩和轉速變化范圍較小，而復雜的行駛條件，要求汽車的牽引力和車速能在相當大的范圍內變化。為解決這一矛盾，在傳動系中設置了變速器，見圖1-1手動變速器1-倒檔軸；2-變速器殼；3-第二軸；4-第一軸 圖1-1 手動變速器2.1 變速器的功用及類型2.1.1 變速器的功用變速器的功用如下：a.改變傳動比 擴大驅動輪轉矩和轉速的變化范圍，以適應經(jīng)常變化的行駛條件，如起步、加速、上坡等，同時使發(fā)動機在動力性和經(jīng)濟性比較有利的工況下工作；b.實現(xiàn)倒車 利用倒檔，在發(fā)動機旋轉方向不變的前提下 ，使汽車能倒退行駛；c.中斷動力 利用空檔，中斷動力傳遞，以使發(fā)動機能夠起動、怠速、并便于變速器換檔或進行動力傳輸。2.1.2 變速器的類型2.1.2.1按傳動比變化方式，變速器可分為有級式、無級式和綜合式3種。（1）有級式變速器應用最為廣泛。它采用齒輪傳動，具有若干個定值傳動比。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）和軸線旋轉式變速器（行星齒輪變速器）兩種。(2)無級式變速器的傳動比在一定的范圍內可按無限多級變化，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變速傳動部件為直流串激電動機。液力式的傳動部件是液力變矩器。(3)綜合式變速器（液力自動變速器）是指由液力變矩器和齒輪式有級變速器組成的液力機械式變速器，其傳動比可在最大值和最小值之間的幾個間斷范圍內作無級變化，目前應用較多。2.1.2.2按操縱方式，變速器又可分為手動變速器、自動變速器和半自動變速器三種。(1)手動變速器靠駕駛員直接操縱變速桿換檔，為大多數(shù)汽車所采用。(2)自動式變速器的傳動比選擇（換檔）是自動進行的。即檔位的變換是借助反映發(fā)動機負荷和車速的信號系統(tǒng)來控制換檔系統(tǒng)的執(zhí)行元件實現(xiàn)的，駕駛員只需操縱加速踏板，即可控制車速。(3)半自動操縱式變速器有兩種形式。一種是常見的幾個檔位自動操縱，其余檔位則由駕駛員操縱；另一種是預選式，即駕駛員預先用按鈕選定檔位，在踩下離合器踏板后松開加速踏板時，接通自動控制和執(zhí)行機構進行自動換檔。在多軸驅動的汽車上，變速器之后還裝有分動器，以便把轉矩分別輸送給各驅動橋。3 變速器傳動機構3.1 變速器的工作原理 手動變速器通常采用平行軸式，由齒輪傳動的原理可知，一對齒數(shù)不同的齒輪嚙合傳動時可以變速變矩，如圖15-2。主動齒輪轉速與從動齒輪轉速之比值稱為傳動比，用表示，有：a)減速傳動；b）加速傳動1-主動齒輪；2-從動齒輪；-輸入軸；-輸出軸；圖3-1齒輪傳動原理式中:、為主動齒輪的轉速、齒數(shù)；、為從動齒輪的轉速、齒數(shù)。 如圖3-1a所示，當小齒輪為主動齒輪，帶動大的從動齒輪轉動時，則輸出軸的轉速就降低，即，稱為減速傳動。如圖3-1b所示，當大齒輪為主動齒輪，帶動小的從動齒輪轉動時，則輸出軸的轉速就升高了，即，稱為加速傳動。這就是齒輪變速的基本原理。由于功率(單位：P為千瓦、n為轉/分)如傳動無效率損失，則傳動比還可以為式中:為主動齒輪轉矩為從動齒輪轉矩由上式可知，降速則增矩，增速則降矩，齒輪式變速器在改變轉速的同時也改變了輸出轉矩，傳動比既是變速比也是變矩比，汽車變速器就是利用這一原理，通過改變各檔傳動比來改變輸出轉速，從而改變其輸出轉矩，以適應汽車行駛阻力的變化。汽車手動變速器是通過多組一對或一對以上不同齒數(shù)的齒輪嚙合來實現(xiàn)傳動比的變化。變速器傳動比小的檔位稱為高檔，傳動比大的檔位稱為低檔。齒輪安裝在不同的平行軸上，齒輪的安裝方式有2種，一種是齒輪通過鍵或花鍵與軸固定，可以直接傳遞轉矩；一種是齒輪通過滾針軸承空套在軸上，通過給合裝置將空套的齒輪固定來實現(xiàn)不同檔位的動力的傳遞。變速器的檔位數(shù)是指前進檔位的數(shù)目，如4檔變速器表示有4個前進檔位。一般變速器有46個檔位。對于重型和超重型汽車，為了得到更多的檔位，采用組合式變速器，變速器分為主、副變速器兩部分，主變速器檔位數(shù)一般有45個檔位，副變速器有24個檔位，這樣可使變速器得到820個檔位。按照手動變速器傳動齒輪軸的數(shù)目，可分為兩軸式變速器和三軸式變速器（也稱為中間軸式變速器）。3.2兩軸式變速器兩軸式變速器多應用在發(fā)動機前置前輪驅動的轎車上，如一汽奧迪、捷達、高爾夫、上海大眾桑塔納、神龍富康等國產(chǎn)轎車?；虬l(fā)動機后置后輪驅動（客車）的汽車上。兩軸式變速器的動力傳遞主要依靠兩根相互平行的軸（輸入軸與輸出軸）完成。此外，還有一根比較短的倒檔軸來幫助汽車實現(xiàn)倒退行駛。動力從輸入軸（第一軸）輸入，經(jīng)一對齒輪傳動后，直接由輸出軸（第二軸）輸出。其特點是結構比較緊湊，機械效率高，噪聲小。3.2.1基本結構圖3-2為桑塔納2000系列轎車二軸五檔變速器的結構圖和機構簡圖。當駕駛員掛上某一檔位時，動力由輸入軸傳入變速器，通過相嚙合的齒輪副將動力由輸出軸傳至主減速器，在變速器中實現(xiàn)了變速、變扭的作用。變速器設置有超速檔（傳動比小于1），主要用于在良好路面或空車行駛時，提高汽車的燃料經(jīng)濟性。1-輸入軸；2-第一軸四檔齒輪；3-第一軸三檔齒輪；4-第一軸二檔齒輪；5-倒檔齒輪組；6-第一軸一檔齒輪；7-第一軸五檔齒輪；8-五檔同步器；9-第二軸五檔齒輪；10-第二軸一檔齒輪；11-一、二檔同步器；12-第二軸二檔齒輪；13-第二軸三檔齒輪；14-三、四檔同步器；15-第二軸；16-第二軸四檔齒輪；17-主變速器主動錐齒輪；18-主減速器差速器圖3-2 桑塔納2000系列轎車二軸五檔變速器的結構圖及機構簡圖第一軸也叫輸入軸或主動軸，第一軸前端用軸承支承在曲軸中心孔內，前端與離合器從動盤通過花鍵聯(lián)接，中段及后段三處通過軸承支承在變速器殼體上。第一軸上共有六個齒輪兩個同步器。其中3、4、5檔齒輪（見圖中序號2、3、7）分別用滾針軸承空套在第一軸上，3、4檔中間有一個同步器14，5檔有一個同步器8，它們通過花鍵轂與軸聯(lián)接，花鍵轂內、外都有花鍵，內花鍵與軸固定聯(lián)接，用卡環(huán)軸向定位，外花鍵與接合套內花鍵嚙合，接合套在撥叉作用下可沿花鍵轂軸向移動，與嚙合齒輪上的接合齒圈上嚙合。1、2、倒檔齒輪（見圖中序號6、4、5）與第一軸固定。第二軸15也叫輸出軸或從動軸，第二軸前后端兩處通過軸承安裝在殼體上，第二軸上有七個齒輪，一個同步器。其中，六個圓柱齒輪與第一軸齒輪對應，一個錐齒輪作為主減速器的主動齒輪。3、4、5檔從動齒輪（見圖中序號13、16、9）與第二軸固定，1、2檔從動齒輪（見圖中序號10、12）用滾針軸承空套在第二軸上，同步器11位于1、2檔從動齒輪中間，第二軸上倒檔齒輪5與同步器接合套連成一體。在第二軸中部一側，還裝有一根較短的倒檔軸。它是固定式軸，倒檔齒輪5空套在倒檔軸上，它可在倒檔撥叉的作用下左右移動。3.2.2動力傳遞路線及傳動比該變速器有5個前進檔位和1個倒檔位。操縱變速桿，通過接合套的移動即可實現(xiàn)不同傳動的動力傳遞。當掛1檔時，同步器接合套11右移動力傳遞路線為：第一軸1第一軸一檔齒輪6第二軸一檔齒輪10同步器接合套11同步器11的花鍵轂第二軸輸出傳動比為： 當掛2檔時，同步器接合套11左移動力傳遞路線為：第一軸1第一軸二檔齒輪4第二軸二檔齒輪12同步器接合套11同步器11的花鍵轂第二軸輸出傳動比為： 當掛3檔時，同步器接合套14右移動力傳遞路線為：第一軸1同步器14的花鍵轂同步器14的接合套第一軸三檔齒輪3第二軸三檔齒輪13第二軸輸出傳動比為：當掛4檔時，同步器接合套14左移動力傳遞路線為：第一軸1同步器14的花鍵轂同步器14的接合套第一軸四檔齒輪2第二軸三檔齒輪16第二軸輸出傳動比為： 當掛5檔時，同步器接合套8左移動力傳遞路線為：第一軸1同步器8的花鍵轂同步器8的接合套第一軸五檔齒輪7第二軸五檔齒輪9第二軸輸出傳動比為：當掛倒檔時，通過撥叉撥動倒檔軸上的惰輪，使其同時與第一軸與第二軸上的倒檔齒輪嚙合，其動力傳遞路線為：第一軸1第一軸倒檔齒輪倒檔軸惰輪第二軸倒檔齒輪1、2檔同步器11接合套1、2檔同步器11的花鍵轂第二軸輸出傳動比為： ：一軸倒檔齒輪的齒數(shù)：二軸倒檔齒輪的齒數(shù)由于倒檔位的齒輪傳遞中多一個中間惰輪，因此，第二軸的旋轉方向與前進位時相反。3.2.3 檔位分析當傳動比 >1時，為減速檔，且 越大，檔位越低；當傳動比=1時，為直接檔；當傳動比<1時，為超速檔。 可以看出桑塔納2000系列轎車手動變速器1、2、3檔為減速傳動，4、5兩檔為增速傳動，即超速檔。3.3三軸式變速器三軸式變速器除有第一軸、第二軸外，還增設了中間軸。其特點是空間布置比較靈活，傳動比的范圍大，可設有直接擋傳動。3.3.1基本結構圖3-3所示為東風EQ1092型汽車變速器，它通過螺栓固定在飛輪后端面上。變速器第一軸1（輸入軸）前后端用軸承分別支承在曲軸后端的中心孔及變速器殼體的前壁，其前部花鍵部分裝離合器的從動盤，后部有齒輪2，其后端有一圈接合齒3，用作掛直接檔。第一軸軸承蓋30的外圓面與離合器殼相應的孔配合，保證第一軸和曲軸的軸線重合。中間軸18兩端用軸承支承在殼體上。與第一軸齒輪常嚙合的中間軸常嚙齒輪26和2、3、4檔齒輪（見圖中23、24、25）用半圓鍵安裝在中間軸上，一、倒檔齒輪21與中間軸制成一體。第二軸15（輸出軸）前后端分別用軸承支承于第一軸后端中心孔內和殼體上。一、倒檔齒輪13與第二軸以花鍵形式配合傳力，可軸向滑動。2、3、4檔齒輪（見圖11、7、6）分別以滾針軸承形式與軸配合，并分別與中間齒輪23、24、25常嚙合，其側面均有接合齒圈。 第二軸前端花鍵上套裝4、5檔花鍵轂1-第一軸；2-第一軸常嚙合傳動齒輪；3-第一軸齒輪接合齒圈；4、9-接合套；5-四檔齒輪接合齒圈；6-第二軸四檔齒輪；7-第二軸3檔齒輪；8-三檔齒輪接合齒圈；10-二檔齒輪接合齒圈；11-第二軸二檔齒輪；12-通氣孔；13-第二軸一、倒檔滑動齒輪；14-變速器殼體；15-第二軸；16-駐車制動器底座；17-車速里程表傳動齒輪；18-中間軸；19、22-倒檔中間齒輪；20-倒檔軸；21-中間軸一、倒檔主動齒輪；23-中間軸二檔齒輪；24-中間軸三檔齒輪；25-中間軸四檔齒輪；26-中間軸常嚙齒輪；27-二、三檔花鍵轂；28-四、五檔花鍵轂；29-第一軸軸承蓋;30-軸承蓋回油螺紋圖3-3 EQ1092型汽車三軸五檔變速器的結構圖及機構簡圖28，用卡環(huán)軸向定位，接合套4在花鍵轂28上軸向滑動實現(xiàn)檔位轉換。花鍵轂27和接合套9實現(xiàn)2、3檔動力傳遞。在2、4檔齒輪后面分別裝有承受軸向力的推力環(huán)。后軸承蓋內裝有里程表驅動螺旋齒輪，軸后端花鍵上裝有凸緣，將動力傳遞給萬向傳動裝置。倒檔軸固定在殼體上，倒檔齒輪19、22制成一體，以滾針軸承的形式套在倒檔軸上，齒輪22與中間軸齒輪21常嚙合。當?shù)谝惠S旋轉時，通過齒輪2帶動中間軸及其上的齒輪旋轉，其從動齒輪6、7、11隨第一軸的旋轉而在第二軸上空轉，因此，第二軸不能被驅動。固定在第二軸上的各個花鍵轂的外圓表面上均制又與其相鄰的結合齒圈齒形完全相同的外花鍵，分別與相應的具有內花鍵的各個接合套相接合，接合套可沿花鍵轂軸向滑動。在該變速器中，除1檔、倒檔外，各檔均采用同步器換檔。同步器是一種加裝了一套同步裝置的接合套換檔機構。同步裝置的作用是使變速器在汽車行進中換檔時不發(fā)生接合齒的沖擊，其結構和工作原理將在下一任務中闡述。3.3.2動力傳遞路線及傳動比東風EQ1092型汽車變速器有5個前進位和1個倒檔位。欲掛上一檔，可操縱變速桿，通過撥叉使第二軸上的1檔從動齒輪13左移，與中間軸上的一、倒檔主動齒輪21相嚙合，把動力傳給第二軸。動力傳遞路線：第一軸1第一軸常嚙合傳動齒輪2中間軸常嚙合傳動齒輪26中間軸18中間軸一檔、倒檔主動齒輪21第二軸一檔、倒檔從動齒輪13第二軸15輸出掛一檔時，傳動比： 欲掛上二檔，可操縱變速桿，通過撥叉使第二軸上的接合套9右移與接合齒圈10接合，則可得到二檔。把動力傳給第二軸。動力傳遞路線：第一軸1第一軸常嚙合傳動齒輪2中間軸常嚙合傳動齒輪26中間軸18中間軸2檔主動齒輪23第二軸2檔從動齒輪11接合套9花鍵轂27第二軸15輸出 掛二檔時，傳動比： 欲掛上三檔，可操縱變速桿，通過撥叉使第二軸上的接合套9左移與接合齒圈8接合，則可得到三檔。把動力傳給第二軸。動力傳遞路線：第一軸1第一軸常嚙合傳動齒輪2中間軸常嚙合傳動齒輪26中間軸18中間軸3檔主動齒輪24第二軸3檔從動齒輪7接合套9花鍵轂27第二軸15輸出掛三檔時，傳動比： 欲掛上四檔，可操縱變速桿，通過撥叉使第二軸上的接合套4右移與接合齒圈5接合，則可得到四檔。把動力傳給第二軸。動力傳遞路線：第一軸1第一軸常嚙合傳動齒輪2中間軸常嚙合傳動齒輪26中間軸18中間軸4檔主動齒輪25第二軸4檔從動齒輪6接合套4花鍵轂28第二軸15輸出掛四檔時，傳動比： 欲掛上五檔，可操縱變速桿，通過撥叉使第二軸上的接合套4左移與接合齒圈3接合，則可得到五檔。把動力直接傳給第二軸，而不再經(jīng)過中間齒輪傳動，故這種檔位稱為直接檔，其傳動比為欲掛倒檔時，可操縱變速桿，通過撥叉使第二軸上的一檔、倒檔從動齒輪13右移，使其與倒檔中間齒輪19嚙合。動力傳遞路線：第一軸1第一軸常嚙合傳動齒輪2中間軸常嚙合傳動齒輪26中間軸18中間軸一檔、倒檔主動齒輪21倒檔中間齒輪22倒檔中間齒輪19第二軸一檔、倒檔從動齒輪13第二軸15輸出 掛倒檔時，傳動比： 1、4-接合齒圈；2-接合套；3-花鍵轂；F-圓周力；N-倒錐齒面正壓力；Q-防止跳檔的軸向力圖3-4 齒端制成倒斜面的結構形式示意圖1-接合齒圈；2-接合套；3-花鍵轂；4-接合齒圈；F-圓周力，F(xiàn)=F；N-凸臺對接合套的總阻力；Q-防止跳檔的軸向力圖3-5 齒端齒厚切薄的結構形式示意圖 由于倒檔位的齒輪傳遞中多了一次外嚙合，因此，第二軸的旋轉方向與前進位時相反。的數(shù)值較大，一般與相近。這是考慮到安全，希望倒車時速度盡可能低些。汽車行駛中，變速器在結構上應保證不出現(xiàn)自動跳檔的現(xiàn)象。防止自動跳檔的結構又多種形式。CA1091型汽車六檔變速器采用的是齒端倒斜面的結構（圖3-4）。在該變速器的所有接合齒圈及同步器接合套齒的端部兩側都制有倒斜面。當同步器的結合套2左移與接合齒圈1接合時（圖示位置），接合齒圈將轉矩傳到接合套齒的一側，再經(jīng)接合套齒的另一側傳給花鍵轂3.由于接合齒圈1與接合套2齒端部為斜面接觸，便產(chǎn)生了垂直斜面的正壓力N，其分力分別為Q和F，向左的分力為Q，即為防止跳檔的軸向力。在東風EQ1090E型汽車使用的五檔變速器中，采用了減薄齒的結構來防止自動跳檔（圖3-5）。在花鍵轂3的兩端，齒厚各減薄0.30.4mm，使各牙齒中部形成一凸臺。當同步器的接合套左移與接合套齒圈接合時（圖示位置），接合齒圈1將轉矩傳到接合套2的一側，再由接合套的另一側傳給花鍵轂。由于接合套齒的后端被凸臺檔住，在接觸面上作用一個力N，其軸向分力Q即為防止跳檔的阻力。三軸式變速器，適應于傳統(tǒng)的發(fā)動機前置、后輪驅動的布置形式。4 桑塔納2000轎車變速器結構與特性4.1桑塔納2000轎車變速器的結構桑塔納2000型轎車的變速器結構與通常后輪驅動的變速器有很大不同，它將變速器、主傳動器和差速器均安裝于一個三件組合的殼體之內，圖9-1所示為其傳動示意圖。這種結構布置，它的顯著優(yōu)點是：(1)發(fā)動機的動力通過減速直接傳給前輪，功率損失小，傳動效率高。(2)取消原有的傳動軸機構，使轎車自身質量減輕，結構簡化。(3)后橋減速齒輪和差速齒輪移至前橋后，與整個變速器溶為一體，使外形尺寸十分緊湊。這些變化最終改善了桑塔納2000型轎車的操縱性和穩(wěn)定性，并提高了動力性和經(jīng)濟性。桑塔納2000型轎車變速器為五檔同步手動機械式變速器，其型號為013 300 043B。圖4-1為桑塔納2000型轎車五檔手動變速器的結構圖。圖4-2為其實物圖。由圖可知，它由以下三大部分組成。 殼體總成：它是由變速器殼體、齒輪箱體和換檔機構殼體組成三體合一的組合箱體。圖4-1 桑塔納2000五檔手動變速器結構圖1- 變速器殼體 2-輸入軸三檔齒輪 3-倒檔齒輪 4-倒檔軸 5-輸入軸一檔齒輪 6-輸入軸五檔齒輪 7-輸出軸二檔齒輪 8-輸出軸四檔齒輪 9-輸出軸 10-輸入軸 輸入、輸出軸總成及撥叉機構：輸入軸上裝有空轉的五個檔的齒輪和同步器；輸出軸上安裝不可空轉的五個檔的齒輪以及主減速齒輪和差速器總成。換檔機構：它由支撐桿、內換檔桿、換檔桿接合器、倒檔保險擋塊以及手動換檔桿部件組成。圖4-3為桑塔納2000系列轎車五檔變速器傳動原理圖。當駕駛員掛上某一圖4-3 變速器傳動原理圖檔位時，動力由輸入軸傳入變速器，通過相嚙合的齒輪副將動力由輸出軸傳至主減速器，在變速器中實現(xiàn)了變速、變扭的作用。變速器設置有超速檔（傳動比小于1），主要用于在良好路面或空車行駛時，提高汽車的燃料經(jīng)濟性。桑塔納2000系列轎車五檔手動變速器的性能參數(shù)見表4-1所示。表4-1桑塔納五檔手動變速器性能參數(shù)項目2000型（五檔手動）型號013 300 043B尺寸（長寬高）（mm）712410362速比（齒輪比）R3.455(38:11)1.944(35:18)1.286(36:28)0.969(31:32)0.800(28:35)3.176(38:12)潤滑油規(guī)格SAE75W-90MIL-L-2105API/GL-5潤滑油容量/L2.0總成質量/kg364.2 桑塔納2000轎車變速器的特性桑塔納2000型轎車五檔變速器的結構歸納起來有以下一些特性：(1)桑塔納2000型轎車五檔變速器結構是采用二軸布置的形式，取消常見的中間軸，并且與主傳動錐齒輪和差速器連為一體的縱置前驅動變速器。它由輸入軸輸入發(fā)動機動力，通過各檔齒輪進行變速，利用輸出軸、主減速齒輪和差速齒輪機構以驅動前輪行駛。它具有結構緊湊、自質量小(僅為36kg)、噪聲低、操作靈活等特點。(2)變速器的前進檔均裝有同步器，換檔輕便舒適，所有換檔均采用防跳檔措施。(3)齒輪設計采用多齒數(shù)(最多齒達38齒)，小模數(shù)(最小達1.75mm)，小壓力角(最小達15)，高齒頂(齒頂高系數(shù)達1.3左右)，這樣重迭系數(shù)增加，從而降低了噪聲。(4)漸開線花鍵采用小模數(shù)、大壓力角，并且由于采用冷搓工藝，生產(chǎn)效率高，不需要加越程槽，軸的強度提高，軸向尺寸縮短，從而減輕了總成質量。(5)結合齒都采用倒錐齒結構，可防止脫檔。(6)為了防止操作失誤，在五檔變速器中還裝有倒檔保險塊，防止誤入倒檔。(7)選檔換檔兩個動作由同一根軸完成，選檔復位采用一根扭力桿，這樣結構簡單，檔位清晰。5桑塔納2000轎車變速器總成的拆卸和安裝5.1變速器總成的拆卸a. 拆下蓄電池的搭鐵線。b. 拆下離合器拉索，如圖5-1所示。c. 舉升起汽車。將傳動軸（半軸）從變速器上拆下來并支撐好，如圖5-2所示。d. 旋松變速操縱機構的內換檔桿螺栓，如圖5-3所示。e. 壓出支撐桿球頭并將內換檔桿與離合塊分離，如圖5-4所示。f. 拆下倒檔燈開關的接頭。g. 拆下車速里程表軟軸，如圖5-5所示。 圖5-1 拆下離合器拉索 圖5-2 拆卸傳動軸h. 卸下離合器蓋板，如圖5-6所示。 圖5-3 旋松內換檔桿螺栓 圖5-4 壓出支撐桿球頭i. 拆下排氣管。必要時將化油器上的濾清器取下，有利于拆下排氣管的螺母。 圖5-5 拆下車速里程表軟軸 圖5-6 拆下離合器蓋板j. 放下汽車并將發(fā)動機固定好，如圖5-7所示。拆下發(fā)動機與變速器上部連接螺栓。k. 舉升起汽車。拆下起動機的緊固螺栓。l. 拆下發(fā)動機中間支架，如圖5-8所示。 圖5-7 固定發(fā)動機 圖5-8 拆下發(fā)動機中間支架m. 拆下螺栓1，并旋松螺栓2，如圖5-9所示。拆下變速器減振墊和減振墊前支架。n. 拆下發(fā)動機與變速器下部連接螺栓，并拆卸變速器，如圖5-10所示。 圖5-9 拆下螺栓 圖5-10 拆卸變速器5.2變速器總成的安裝變速器總成的的安裝可按拆卸相反的順序進行，如果需要，調整離合器踏板自由行程。有關的螺栓擰緊力矩見表5-1所列。表5-1 變速器總成有關的擰緊力矩部件擰緊力矩/Nm變速器固定在發(fā)動機上的螺栓55變速器減振墊前支架的固定螺栓25減振墊固定在前后支架上的螺栓20減振墊固定在車身上的螺栓110變速器支架固定在橫梁上的螺栓70發(fā)動機中間支架固定在車身上的螺栓30傳動軸固定在變速器上的螺栓40內變速桿固定螺栓306 桑塔納2000轎車變速器常見故障判斷與維修6.1變速器常見故障及判斷汽車變速器隨著行駛里程的增加，以及不正常的操作，使其零件的磨損、變形隨之增加，這樣會出現(xiàn)異常響聲、掛檔困難、跳檔、發(fā)熱、漏油等變速器常見故障。6.1.1桑塔納2000轎車變速器常見故障6.1.1.1 變速器異響變速器的異響是指變速器工作時發(fā)出的不正常聲響，如金屬的干摩擦聲、不均勻的碰撞聲等。桑塔納2000型轎車變速器的異常響聲，大致發(fā)生在下述兩種情況：空檔時發(fā)響；掛檔后發(fā)響。(1)空檔時發(fā)響 現(xiàn)象：發(fā)動機怠速運轉，變速器處于空檔位置時有異響，踏下離合器踏板時響聲消失。 原因：1) 變速器與發(fā)動機安裝時曲軸與變速器第一軸中心線不同心。2) 第二軸前軸承磨損、污垢、起毛。3) 常嚙合齒輪磨損發(fā)出均勻的噪聲，個別牙齒碎裂，則發(fā)出有規(guī)律的間隙撞擊聲。4) 常嚙合齒輪修理時未成對更換，嚙合不良。5) 第一軸軸承損壞。6) 舊齒輪換用了新軸承，在此之前已造成齒面不均勻磨損，換用新軸承后，齒面嚙合位置改變。(2)掛檔后發(fā)響 現(xiàn)象: 變速器掛入檔位后發(fā)響，是由于相互嚙合的齒輪在運轉時有撞擊和變速器空腔的共鳴作用而引起的; 當汽車以40km/h以上車速行駛時，發(fā)出一種不正常的響聲，且車速愈高，響聲愈大，而當滑行或低速時響聲減小或消失。 原因: 1) 齒輪更換不當，軸或軸承更換后破壞了齒輪正常的嚙合。 2) 差速齒輪或半軸齒輪鍵槽磨損松曠。 3) 主、從動錐齒輪配合間隙過大。 4) 從動錐齒輪螺栓松動。 判斷:變速器產(chǎn)生響聲的過程，是由齒輪和軸的振動與其它聲源開始，然后擴散到變速器殼壁產(chǎn)生共振而發(fā)響。軸承磨損松曠聲，可以用下列方法判明部位：1) 主動錐齒輪軸(變速器輸出軸)后軸承響：在發(fā)動機起動后尚未掛檔就可聽到。2) 主動錐齒輪軸(變速器輸出軸)前軸承響：必在汽車運行中和變化車速時才響。3)軸承磨損松曠后引起齒輪的發(fā)響：將隨車速改變而顯著改變。4)也可將前驅動車輪架起，起動發(fā)動機并掛上空檔，然后急劇改變車速，察聽變速器響聲來源，以判斷故障所在部位。6.1.1.2 變速器發(fā)熱(1) 現(xiàn)象：汽車行駛一段路程后，用手觸摸變速器時，有非常燙手感覺。有可能的話用點溫計測定，正常溫度為82-93。(2) 原因: 軸承裝配過緊。 齒輪嚙合間隙過小。 缺少齒輪油或齒輪油粘度太小。(3) 判斷：應結合發(fā)熱部位，逐項檢查予以排除。6.1.1.3 變速器跳動(1) 現(xiàn)象：汽車在行駛中，變速桿自動跳回空檔，滑動齒輪脫離嚙合位置(一般多在中、高負荷突然變化或汽車劇烈振動時發(fā)生) 。(2)原因: 變速叉軸凹槽及定位球磨損松曠，以及定位彈簧過軟或折斷，致使定位裝置失效。齒輪或齒套磨損過甚，沿齒長方向磨成錐形。變速軸、軸承嚴重磨損松曠或軸向間隙過大，使軸轉動時發(fā)生跳動和竄動。定位銷磨損松曠以及定位彈簧過軟或折斷，致使定位裝置失效。(3) 判斷發(fā)現(xiàn)某檔跳動時，仍將變速桿推入該檔，然后拆下變速器蓋察看齒輪嚙合情況，如齒輪嚙合良好，應檢查換檔機構。用手推動跳檔的換檔桿撥動端試驗定位裝置：如定位不良，需拆下?lián)Q檔桿撥動端檢查定位球及彈簧，如彈簧過軟、折斷應進行更換。如齒輪未完全嚙合，用手推動跳動的齒輪即齒輪正確嚙合，應檢查換檔桿撥動端是否彎曲。如是彎曲應校正。如換檔機構良好，而齒輪或齒套不能完全嚙合時，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。6.1.1.4 變速器亂檔(1) 現(xiàn)象：汽車起步掛檔或行駛中換擋，所掛檔與需要檔位不符，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。(2) 原因:換檔桿與換檔桿撥動端松曠、損壞或換檔桿撥動端內孔磨損過大。變速控制器彈簧壓縮量達不到規(guī)定的要求。換檔滑桿互鎖銷與小互鎖銷磨損過大，失去互鎖作用。(3)判斷變速換檔桿如能任意擺動，且能打圈，則為夾箍銷釘折斷或失落所致。掛檔時，變速換檔桿稍偏離一點位置，就會掛上不需要的檔位，這是換檔桿撥動端工作面磨損過大所致。如同時能掛上兩個檔位，這是互鎖機構失效所致。6.2桑塔納2000轎車變速器常見故障維修6.2.1 一般修理(1) 襯墊、油封每次修理必須更換密封墊圈。每次修理必須更換O形圈。軸油封的安裝。1)裝入前：在外徑上涂一層薄油；在唇形密封圈之間的空隙填滿潤滑油脂。2)裝入后：檢查變速器的油面，有時須添加至注油口邊緣。接合面須保持清潔。密封劑應涂均勻，不要太厚，且通氣孔應保持通暢。(2) 調整墊片用千分尺多點檢測調整墊片不同的公差，可以精確地測出所需墊片的厚度。檢查邊緣是否有損壞。只準裝入完好的調整墊片。(3) 擋圈、鎖圈修理中須調整擋圈及鎖圈。修理時不能將擋圈拉開過度。安裝時必須將擋圈、鎖圈放在規(guī)定的槽內。每次修理須調換彈簧銷，安裝位置在縱向槽內敲進或敲出換檔撥叉夾緊套筒時用錘子頂住，以免換檔桿滑槽變形。(4) 螺栓、螺母固定蓋和罩殼的螺栓和螺母應搭角交叉擰緊和擰松。對于特別易損部件，例如：離合器壓板要擺正，并逐步搭角擰緊和擰松。按規(guī)定的轉矩擰緊螺栓和螺母。每次修理中須調換自鎖螺栓和螺母。(5) 軸承將有標志的一面的滾針軸承(壁厚較大)朝向安裝工具。在軸與軸承之間涂一層潤滑油。變速器內的全部軸承都要使用變速器油潤滑。摩擦力矩應予以檢查，注油時要特別小心。(6)減振墊的更換減振墊的分解如圖5-44所示。拆下減振墊固定在前后支架上的螺栓。 裝上新的減振墊，但不要將固定螺栓旋緊。用螺栓將減振墊固定在車身上，用110Nm的力矩旋緊。 清潔中間的扭矩銷，將其粘在螺栓上。裝上螺栓2，并用70Nm的力矩旋緊。圖5-44 變速器減振墊組件l-變速器支架 2-變速器減振墊 3-減振墊的隔離物 4-減振墊的后支架 5-減振墊的前支架 用25Nm力矩將減振墊固定在支架上的螺栓旋緊。6.2.2主要易損組件修理時的注意事項a.本變速器一般情況下不需換油，只有當進行某些放油修理時，才需更換。b. 鎖環(huán)一經(jīng)拆卸，就要更換。c. 換檔桿支架只有加潤滑油時才分解，一旦發(fā)現(xiàn)任何零件損壞，就要全部更換。d. 固定換檔手柄，應使用快干膠。e. 后軸承蓋一經(jīng)拆卸就應更換。f. 在變速器殼體上裝輸出軸前軸承外環(huán)時，注意要將環(huán)上的小孔與殼體上的小孔對準。用固定圓柱銷封住外環(huán)時，圓柱銷不應全部插入，頭部應突出殼體大約3.0mm。g. 只要下列中的任何一只零件更換，就要重新計算調整墊片“S3”：變速器的罩蓋；軸承支座；輸出軸的后軸承；第一檔齒輪的滾針軸承內環(huán)；主、從動錐齒輪。h. 在變速器殼體上裝倒檔齒輪、軸及傳動臂應注意其操作靈活性。如果操作不靈活，掛倒檔就不可能，此時就必須重復進行安裝操作，具體步驟如下：裝上倒檔齒輪、軸及傳動臂；裝上墊圈和倒檔傳動臂的固定螺栓。將傳動臂往下壓，并插入螺栓直至碰到傳動臂。將傳動臂朝螺栓壓去，旋入螺栓，直至聽到螺栓旋入的聲音。用35Nm旋緊螺栓，掛倒檔數(shù)次，以證實在各位置上的操作靈活性。7 桑塔納2000轎車維修實例7.1桑塔納2000轎車手動變速器跳檔故障7.1.1故障現(xiàn)象：一輛桑塔納2000轎車在行駛中，當變速器換入3擋時，常出現(xiàn)跳擋現(xiàn)象，道路不平或上坡時跳擋現(xiàn)象更加明顯，有時只得靠手按住變速桿才能保證不跳擋。7.1.2故障分析與排除： 因為跳擋故障出現(xiàn)在變速器的第三擋上，所以只需要對變速器三擋的有關部件進行檢查。經(jīng)檢查，自鎖裝置、三擋換擋撥叉、撥叉軸、三擋齒輪均正常。為消除疑慮，更換了部分懷疑有問題的零件，但故障依然沒有得到徹底排除。最后，在仔細檢查輸出軸上的三擋齒輪時，發(fā)現(xiàn)該齒輪有軸向間隙(達0.15mm)，齒輪的齒牙有偏邊磨損，略呈錐形。按照大眾汽車使用說明書的要求，該齒輪是不應該有軸向間隙的。為便于齒輪的修配，該車廠家還專門供應用于該齒輪消除軸向間隙的調整墊片。用調整墊片消除齒輪的軸向間隙后，故障被排除。7.2桑塔納2000轎車手動變速器無倒擋且有時有異響7.2.1故障現(xiàn)象：一輛桑塔納2000轎車，在行駛了14萬km后突然產(chǎn)生變速器(手動五檔變速器)無倒檔(掛不上倒檔)的故障(前進檔正常)。該車曾于一個月前被更換了車速里程表傳動軟軸(下稱傳動軟軸)，并且，此后在變速器內曾出現(xiàn)過異響。7.2.2故障排除：試車表明：根本掛不上變速器的倒檔，但其前進檔換檔正常。根據(jù)試車結果初步認為：在變速器內有異物，它使變速操縱機構卡住而掛不上倒檔；而且該異物是從安裝槽內掉出的，是用于吸附變速器零件磨損產(chǎn)物的磁鐵。因此，決定對變速器作解體檢查。在把變速器從車上拆下后，發(fā)現(xiàn)變速器的倒檔掛檔正常了。在分析后認為，這可能是在拆卸過程中對變速器軸的正反向轉動使異物改變了位置的結果，證明了在變速器內確有異物。在解體變速器后發(fā)現(xiàn)異物乃是傳動軟軸上的傳動齒輪。由此可以肯定，該異物是在一個月前更換傳動軟軸時由于修理工違規(guī)操作而產(chǎn)生的。在解體變速器時還發(fā)現(xiàn)，在變速器中的齒輪油油量極少，只有正常量的一半。在取出異物，重新檢查及裝復變速器和更換齒輪油(加足量)后，變速器無倒檔故障被排除。7.3桑塔納2000手動變速器車在起步及行車時偶爾發(fā)出“吱吱”響7.3.1故障現(xiàn)象：在起步及行車時，偶爾在發(fā)動機處發(fā)出“吱吱”的聲響。7.3.2故障分析與排除： 在故障的排除中，曾懷疑是因為空調系統(tǒng)工作時，制冷劑的流動產(chǎn)生的“吱吱”響，曾經(jīng)遇到過類似的故障現(xiàn)象，確診為空調系統(tǒng)異響，不屬于機械摩擦異響。后來，我們在不開啟空調系統(tǒng)的情況下，再進行路試，結果異響仍然存在，于是排除了空調系統(tǒng)發(fā)生故障的可能性。接下來，維修人員在發(fā)動機附近進行聽診。因為該異響只有在車輛起步時或行駛中加大油門時，才會偶爾發(fā)出“吱吱”異響，其他工況下異響不會出現(xiàn)，異響出現(xiàn)時只有幾秒鐘的時間，一會兒又不響了，隨機性很大。由于異響時有時無，給診斷工作帶來非常大的困難。常規(guī)路試只能聽到異響在發(fā)動機附近發(fā)出，但不能正確判斷發(fā)出異響的準確部位。現(xiàn)在只能將車輛在修理廠附近路段進行慢車起步及加速試驗。維修人員跟隨車輛邊走邊聽診，當異響出現(xiàn)時，確定響聲來自變速器或相鄰部位，但具體部位是變速器還是變速器前部的離合器，或者是發(fā)動機飛輪之前的部位尚不能確定，在異響基本方位大體確定后，維修人員決定拆解變速器進行確診。拆下變速器后，首先對離合器部位的分離軸承、離合器從動片、飛輪接合面、撥叉、壓盤接合端面、壓盤膜片彈簧、發(fā)動機飛輪定位軸承孔內的襯套等進行檢查，結果沒有發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象。接下來，再檢查發(fā)動機曲軸軸向間隙，發(fā)現(xiàn)間隙正常。從維修經(jīng)驗來講，應按照先簡單后復雜、先外部后內部的原則檢修，暫時不考慮發(fā)動機可能造成的異響，重點還是放在離合器及變速器部件上。經(jīng)過分析，首先考慮的是離合器發(fā)出異響的可能性比較大。會不會是離合器壓盤及離合器從動片在運行過程中發(fā)出的機械噪聲呢？由于機械噪音的復雜性，我們必須考慮在內。可是，當維修人員更換了離合器壓盤、分離軸承和離合器片，還將飛輪端面進行車削修整，裝車后進行路試，結果令人失望，異響還是存在。維修人員最后決定先拆解變速器進行檢查。 解體后發(fā)現(xiàn)變速器齒輪油是足夠的，內部沒有因缺少齒輪油而造成機械干摩擦。對齒輪及同步器檢查，沒有異常磨損。對變速器外殼、主軸及主軸軸承檢查時發(fā)現(xiàn)，主軸曠動間隙較大。一般來說，曠動間隙大也不至于會發(fā)出“吱吱”異響，問題到底在哪里呢？當維修人員把主軸插入軸承孔擺動主軸時，主軸擺動量確實很大。在分離軸承座的支承導管內壁，維修人員發(fā)現(xiàn)有月牙狀摩擦痕跡，為什么會造成月牙狀摩擦痕跡呢？在此原因分析如下：由于主軸及主軸軸承的磨損，當主軸在旋轉時，車輛起步或加速過程中，發(fā)動機負荷增大，主軸受力同時產(chǎn)生反作用力，此時主軸及軸承磨損產(chǎn)生較大間隙，在反作用力的作用下，促使主軸偏離中心線向一側傾斜，結果就導致主軸與分離軸承座支承導管內壁產(chǎn)生干摩擦，發(fā)出“吱吱”的異響。我們更換了主軸及相關的軸承，裝配好變速器，再進行路試，“吱吱”異響消失了，故障徹底排除。8 變速器使用和注意事項8.1 變速器的使用方法：變速器使用壽命主要由設計決定，但也與行駛條件和駕駛方式有很大關系。在市區(qū)行駛，其壽命比經(jīng)常行駛在高速條件下的車輛要低的多。經(jīng)常維護和正常使用變速器，可以大大延長變速器的使用壽命，其壽命可達100000km。8.2操縱換檔應注意以下事項：a.只有在車輛靜止時，將變速桿按下，才可掛入倒檔。b.發(fā)動機運轉時，在換檔前應將離合器踏板踩到底，過幾秒后再換檔，以防變速器齒輪嚙合不良，產(chǎn)生異響。c.行駛中勿把手按在變速桿上，否則手上的壓力會傳到變速器內換檔撥叉上，致使撥叉過早磨損。結論本文介紹了轎車手動變速器的功能、作用、結構，并通過桑塔納2000變速器為例，分析了轎車變速器的常見故障及原因、解決辦法，維修方法，以及如何正確使用、維護轎車變速器，盡量避免變速器的故障發(fā)生，延長使用壽命。 對于未來，自動變速器系統(tǒng)是汽車傳動系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，雖然我國乘用車還以手動檔居多，但就近年來的發(fā)展行情看，在轎車領域自動檔車也占了一半的比例，而其他部分發(fā)達國家或地區(qū)自動檔車早已是其主流產(chǎn)品。但無論怎樣發(fā)展，變速器作為汽車部件中的一個重要地位是不會改變的。 未來，在變速器的發(fā)展中，變速器的自動操控會在了解了駕駛員操作意圖并做出相應反應，確保了汽車能夠根據(jù)轉速作出需要的擋位，提高汽車的舒適性。因此，隨著科學技術的發(fā)展，變速器的改進在汽車領域也會有很廣泛的發(fā)展區(qū)間。致謝在本論文完成之際，首先要向 老師致以誠摯的謝意。在論文的寫作過程中，二位老師給了我許多的幫助和關懷。他們學識淵博，治學嚴謹，平易近人，在二位老師的悉心教導下，我不僅學到了扎實的專業(yè)知識，也在處人處事方面收益頗多；同時他們對工作的積極熱情、認真負責、有條不紊、實事求是的態(tài)度，給我留下了深刻的印象，使我受益匪淺。在此我謹向二位老師表示衷心的感謝和深深的敬意。同時，我要感謝學院給我們授課的各位老師，正是因為他們的傳道授業(yè)，讓我們學到了專業(yè)的知識，并從他們那里學到了如何求知治學，如何為人處世。我還要感謝我的母校常州機電職業(yè)技術學院，是它提供了良好的學習環(huán)境和生活環(huán)境，讓我的大學生活豐富多彩，為我的人生留下了濃墨重彩的一筆。另外衷心的感謝我的同窗同學們，在此次的畢業(yè)論文寫作過程中，與他們的探討交流使我從中學到不少經(jīng)驗，同時他們給了我很多無私的幫助和支持。對于以上提到的各位鼓勵幫助過我的人，我再次表示感謝！參考文獻（1）黃天澤，黃金陵.汽車車身結構與設計 山東：機械工業(yè)出版社，2002 （2）樂玉漢.轎車車身設計 廣東：高等教育出版社，2003 （3）劉惟信.汽車設計 北京：清華大學出版社，2006 （4）余志生.汽車理論 北京：機械工業(yè)出版社，2007.5 （5）張春化.桑塔納2000轎車結構與維修 沈陽：遼寧科學技術出版社，2007 （6）轎車故障速查叢書編委會.桑塔納2000轎車故障速查手冊 北京：中國標準