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变速器

工控家百科顾问团

贡献者:工控家001  最后更新:2018-08-30 08:12:03  浏览数:256

变速器是用来改变来自发动机的转速和转矩的机构,它能固定或分档改变输出轴和输入轴传动比,又称变速箱。变速器由变速传动机构和操纵机构组成,有些汽车还有动力输出机构。传动机构大多用普通齿轮传动,也有的用行星齿轮传动。普通齿轮传动变速机构一般用滑移齿轮和同步器等

关键词: 变速器概述工作原理应用分类选型指南维护保养注意事项故障排除


1概述

变速器是用来改变来自发动机的转速和转矩的机构,它能固定或分档改变输出轴和输入轴传动比,又称变速箱。变速器由变速传动机构和操纵机构组成,有些汽车还有动力输出机构。传动机构大多用普通齿轮传动,也有的用行星齿轮传动。普通齿轮传动变速机构一般用滑移齿轮和同步器等。

 


2工作原理

机械式变速箱主要应用了齿轮传动的降速原理。简单的说,变速箱内有多组传动比不同的齿轮副,而汽车行驶时的换档行为,也就是通过操纵机构使变速箱内不同的齿轮副工作。如在低速时,让传动比大的齿轮副工作,而在高速时,让传动比小的齿轮副工作。

3应用

变速器的作用可以概括为以下几点:

①改变传动比,扩大驱动轮转矩和转速的变化范围,以适应经常变化的行驶条件,如起步、加速、上坡等,同时使发动机在有利的工况下工作;

②在发动机旋转方向不变的前提下,使汽车能倒退行驶;

③利用空挡,中断动力传递,以使发动机能够起动、怠速,并便于变速器换挡或进行动力输出。


4分类

1.按传动比的变化方式划分,变速器可分为有级式、无级式和综合式三种。

(a)有级式变速器:有几个可选择的固定传动比,采用齿轮传动。又可分为:齿轮轴线固定的普通齿轮变速器和部分齿轮(行星齿轮)轴线旋转的行星齿轮变速器两种。

(b)无级式变速器:传动比可在一定范围内连续变化,常见的有液力式,机械式和电力式等。

(c)综合式变速器:由有级式变速器和无级式变速器共同组成的,其传动比可以在最大值与最小值之间几个分段的范围内作无级变化。

2.按操纵方式划分,变速器可以分为强制操纵式,自动操纵式和半自动操纵式三种。

(a)强制操纵式变速器:靠驾驶员直接操纵变速杆换档。

(b)自动操纵式变速器:传动比的选择和换档是自动进行的。驾驶员只需操纵加速踏板,变速器就可以根据发动机的负荷信号和车速信号来控制执行元件,实现档位的变换。

(c)半自动操纵式变速器:可分为两类,一类是部分档位自动换档,部分档位手动(强制) 换档;另一类是预先用按钮选定档位,在采下离合器踏板或松开加速踏板时,由执行机构自行换档。


5选型指南

变速器总成选型原则

1、扭矩值的确定

变速器的扭矩>发动机扭矩

一般来说选择变速器时,其扭矩应大于发动机扭矩2-10%。

有时受到资源的局限,也有例外。

2、速比的选定

大多数变速器一种扭矩有几组速比。变速器的一档速比影响整年的爬坡度,一般,速比越大,爬坡度越大。五档速比影响整车的最高车速,速比越小,最高车速越高。但每个变速器的一组速比是固定的,大部分是通过调整一对常啮合齿轮的齿数来改变速比:如果箱体的中心距允许,小齿轮不发生根切,也可能改变一档或是五档速比。

变速器最终速比的选定,需根据整车的动力匹配计算确定。车型主管需根据现有有发动机参数、 后桥速比、变速器速比及轮胎的大小进行动力匹配计算,在达到最佳优化后,会选定一组变速器的速比。


6维护保养

自动变速器的养护:

任何机械的使用都要有维护,而自动变速器的维护最重要的就是自动变速器油的检查和更换。自动变速器内注入一种叫做ATF的润滑油,即自动变速器油,它的作用除了润滑、降温和清洗以外,更主要的是通过油的流动传递扭矩,也就是传递发动机和变速箱之间的动力。ATF油的工作温度一般在140摄氏度左右,因此对油的质量要求很高,还必须保持清洁。如果车主愿意,可以自己检查自动变速器油液面。检查时汽车应停放在平坦的路面上,发动机怠速运转,换挡杆位于P位。第一步:将换挡杆移到1挡再从1挡移到P挡。通过每个挡位时稍有停留,确保每个挡位啮合和脱开。第二步:打开发动机舱盖。第三步:拉起油尺端锁杆,拔出油尺擦干,然后将其推到油底。第四步:拉出油尺读取液面高度,液面须符合下列条件:冷态变速器:应从+20℃一侧读取,液面应保持在MAX到MIN之间。热态变速器:液面应从标有+80℃一侧读取,液面应保持在MAX到MIN之间。冷态表示发动机运行少于1min,最高室温35℃。汽车至少行驶20Km为热状态。第五步:如需添加变速器油可通过油尺管上端,过程如下:读取+20℃一侧加注0.25L,液面可从MIN升到MAX。从+80℃的一侧加注0.4L,液面可从MIN上升到MAX。第六步:在变速器油检查过程中,一定要保证干净,避免尘土微粒进入变速器,导致变速器过早损坏。第七步:如果发现变速器油面出现不正常现象,首先进行简单的目视检查,看看是否存在明显的泄漏或者其他故障,最好还是送到特约售后服务中心进行检查和排除故障。


7注意事项

自动变速器使用注意事项

1)一定要在汽车停稳后,才能将操纵手柄挂入或者退出P位和R位,否则会损坏自动变速器的停车锁止机构及其内部的齿轮和摩擦片等零件。

2)汽车正常行驶时,如果没有特殊的需要,不要将操纵手柄在OD位、D位、2位和L位之间来回移动。特别在汽车高速行驶时,禁止持操纵手柄从OD位移入D位,2位和L位,否则会严重损坏自动变速器。

3) 当汽车还没有完全停稳时,不可以把操纵手柄从前进挡换入倒档,也不可以把操纵手柄从倒档换入前进挡,否则会损坏自动变速器里面的离合器和制动器。

4) 要注意按标准调整好发动机怠速,怠速太高和太低都会影响自动变速器的使用效果。怠速太高,会使汽车在挂挡时产生强烈的窜动;怠速太低,有时挂挡会熄火,当在坡道上起步时,如果松开手制动后没有及时加油门,汽车会溜坡。

5) 挂上档,松开丰制动后不要急于加油门,如果松开手制动后,在没有加油门的情况下,汽车没有移动的话,赶快去检查一下变速器油,大多数原因是变速器油缺了,加够油后应该没问题了,如果还是这样的问题,那尽快到修理厂去检查,可以把问题解决在萌芽中。


8故障排除

1、变速器异响现象

变速器异响是指变速器工作时发出的不正常的响声。

原因1)齿轮异响齿轮磨损过甚变薄,间隙过大,运转中有冲击;齿面啮合不良,如修理时没有成对更换齿轮。新、旧齿轮搭配,齿轮不能正确啮合;齿面有金属疲劳剥落或个别齿损坏折断;齿轮与轴上的花键配合松旷,或齿轮的轴向间隙过大;轴弯曲或轴承松旷引起齿轮啮合间隙改变。

2)轴承响轴承磨损严重;轴承内(外)座圈与轴颈(孔)配合松动;轴承滚珠碎裂或有烧蚀麻点。

3)其他原因发响如变速器内缺油,润滑油过稀、过稠或质量变坏;变速器内掉入异物;某些紧固螺栓松动;里程表软轴或里程表齿轮发响等故障诊断与排除①变速器发出金属干摩擦声,即为缺油和油的质量不好。应加油和检查油的质量,必要时更换②行驶时换入某档若响声明显,即为该档齿轮轮齿磨损;若发生周期性的响声,则为个别齿损坏③空档时响,而踏下离合器踏板后响声消失,一般为一轴前、后轴承或常啮合齿轮响;如换入任何档都响,多为二轴后轴承响④变速器工作时发生突然撞击声,多为轮齿断裂,应及时拆下变速器盖检查,以防机件损坏⑤行驶时,变速器只有在换入某档时齿轮发响,在上述完好的前提下,应检查啮合齿轮是否搭配不当,必要时应重新装配一对新齿轮。此外,也可能是同步器齿轮磨损或损坏,应视情况修复或更换⑥换档时齿轮相撞击而发响,则可能是离合器不能分离或离合器踏板行程不正确、同步器损坏、怠速过大、变速杆调整不当或导向衬套紧等。遇到这种情况,先检查离合器能否分离,再分别调整怠速或变速杆位置,检查导向衬套与分离轴承配合的松紧度。

2、变速器漏油现象

变速器周围出现齿轮润滑油,变速器齿轮箱的油量减少,则可判断为润滑油泄漏。原因及排除方法①润滑油选用不当,产生过多泡沫,或润滑油量太多,此时需更换润滑油或调节润滑油②侧盖太松,密封垫损坏,油封损坏,密封和油封损坏应更换新件③放油塞和变速器箱体及盖的固定螺栓松动,应按规定力矩拧紧④变速器壳体破裂或延伸壳油封磨损而引起的漏油,必须更换⑤里程表齿轮限位器松脱破损,必须锁紧或更换;变速杆油封漏油应更换油封。

单向离合器损坏失效后,液力变矩器就没有了转矩放大的功用,将出现如下故障现象:车辆加速起步无力,不踩加速踏板车辆不走,但车辆行驶起来之后换挡正常,发动机功率正常,如果作失速试验会发现失速转速比正常值低400~800rpm。

锁止离合器的常见故障有不锁止和常锁止。不锁止的现象是车辆的油耗高、发动机高速运转而车速不够快。具体检查时要相应检查电路部分、阀体部分以及锁止离合器本身常锁止的现象是发动机怠速正常,但选档杆置于动力档(R、D、2、L)后发动机熄火,锁止离合器的检查需要将液力变矩器切开后才能进行,但这只能由专业的自动变速器维修站来完成

3、其它检修项目

检查液力变矩器的外部;目视检查液力变矩器的外部有无损坏和裂纹,油泵驱动毂外径有无磨损、缺口有无损伤。如有异常应更换液力变矩器2液力变矩器的清洗当自动变速器曾有过热现象或ATF油被污染后,应该清洗液力变矩器。清洗液力变矩器可以采用专用的冲洗机进行,也可以手工清洗,方法是加入干净的ATF油,用力摇晃、振荡液力变矩器,然后排净油液,反复进行这样的操作,直到排出的油液干净为止。液力变矩器内部干涉的检查液力变矩器内部干涉主要指导轮和涡轮、导轮和泵轮之间的干涉。如果有干涉,液力变矩器运转时会有噪声。将液力变矩器与飞轮连接侧朝下放在台架上,然后装入油泵总成,确保液力变矩器油泵驱动毂与油泵主动部分接合好。把变速器输入轴(涡轮轴)插入涡轮轮毂中,使油泵和液力变矩器保持不动,然后顺时针、逆时针反复转动涡轮轴,如果转动不顺畅或有噪声,则更换液力变矩器。将油泵放在台架上,并把液力变矩器安装在油泵上,旋转液力变矩器使液力变矩器的油泵驱动毂与油泵主动部分接合好,然后固定住油泵并逆时针转动液力变矩器,如果转动不顺畅或有噪声,则更换液力变矩器。

 


参考资料

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