汽車變速器工作原理及故障檢修方法

一、變速器的功用

變速器工作原理及故障檢修方法

1、改變傳動比，滿足不同行駛條件對牽引力的需要，使發動機盡量工作在有利的工況下，滿足可能的行駛速度要求。

2、實現倒車行駛，用來滿足汽車倒退行駛的需要。

3、中斷動力傳遞，在發動機起動，怠速運轉，汽車換檔或需要停車進行動力輸出時，中斷向驅動輪的動力傳遞。

二、變速器的形式

1、按傳動比的變化方式劃分可分為有級式、無級式、綜合式。

a、有級式變速器：有幾個可選擇的固定傳動比，采用齒輪傳動。又可分為齒輪軸線固定的普通齒輪變速器和部分齒輪（行星齒輪）軸線旋轉的行星齒輪變速器兩種。

b、無級式變速器:傳動比可在一定范圍內連續變化,常見的有液力式,機械式和電力式等。

c、綜合式變速器：由有級式變速器和無級式變速器共同組成的，其傳動比可以在最大值,與最小值之間幾個分段的范圍內作無級變化。

2、按操縱方式劃分為強制操縱式、自動操縱式、半自動操縱式。

a、強制操縱式變速器：靠駕駛員直接操縱變速桿換檔。

b、自動操縱式變速器：傳動比的選擇和換檔是自動進行的。駕駛員只需操縱加速踏板，變速器就可以根據發動機的負荷信號和車速信號來控制執行元件，實現檔位的變換。

c、半自動操縱式變速器：可分為兩類，一類是部分檔位自動換檔，部分檔位手動換檔；另一類是預先用按鈕選定檔位，在采下離合器踏板或松開加速踏板時，由執行機構自行換檔。

三、變速器的組成

變速器由傳動機構和操縱機構組成。變速器的傳動機構的主要作用是改變轉矩、轉速和旋轉方向；變速器的操縱機構的主要作用是控制傳動機構實現變速器的傳動比的變換。普通齒輪變速器主要分為兩軸變速器兩種。

1、三軸變速器這類變速器的前進檔主要由輸入(第一)軸、中間軸和輸出(第二)軸組成。

2、兩軸變速器這類變速器的前進檔主要由輸入和輸出兩根軸組成。

四、普通齒輪變速器的工作原理

一對嚙合傳動的齒輪，設小齒輪齒數Z1＝20，大齒輪齒數Z2＝40，在相同的時間內小齒輪轉過一圈時，大齒輪轉過半圈。顯然，當小齒輪是主動齒輪時，它的轉速經大齒輪輸出時就降低了；如果大齒輪是主動齒輪時，它的轉速經小齒輪輸出時就提高了。這就是齒輪傳動的變速原理。

1、三軸五檔變速器有五個前進檔和一個倒檔，由殼體、第一軸（輸入軸）、中間軸、第二軸（輸出軸）、倒檔軸、各軸上齒輪、操縱機構等幾部分組成。

a、第一軸第一軸和第一軸常嚙合齒輪為一個整體，是變速器的動力輸入軸。第一軸前部花鍵插於離合器從動盤毂中。

b、中間軸在中間軸上制有（或固裝）有六個齒輪，作為一個整體而轉動。最前面的齒輪與一軸常嚙合齒輪相嚙合，稱為中間軸常嚙合齒輪，從離合器輸入一軸的動力經這一對常嚙合齒輪傳到中間軸各齒輪上。向後依次稱各齒輪為中間軸三檔、二檔、倒檔、一檔和五檔齒輪。

c、第二軸在第二軸上，通過花鍵固裝有三個花鍵毂，通過軸承安裝有二軸各檔齒輪。其中從前向後，在第一和第二花鍵毂之間裝有三檔和二檔齒輪，在第二和第三花鍵毂之間裝有一檔和五檔齒輪，它們分別與中間軸上各相應檔齒輪相嚙合。在三個花鍵毂上分別套有帶有內花鍵的接合套，並設有同步機構。通過接合套的前後移動，可以使花鍵毂與相鄰齒輪上的接合齒圈連接在一起，將齒輪上的動力傳給二軸。其中在第二個接合套上還制有倒檔齒輪。第二軸前端插入一軸齒輪的中心孔內，兩者之間設有滾針軸承。第二軸後端通過凸緣與萬向傳動裝置相連。

d、倒檔軸倒檔軸采用過盈配合壓裝在殼體相應的軸孔中。倒檔齒輪通過軸承活套在倒檔軸上。

2、各檔動力動力傳遞情況

a、一檔輸入軸→第一軸常嚙齒輪→中間軸→中間軸第一檔齒輪→第二軸一檔齒輪→一檔同步器接合齒圈→接合套→第二軸→輸出

b、二檔輸入軸→第一軸常嚙齒輪→中間軸→中間軸第二檔齒輪→第二軸二檔齒輪→二檔同步器接合齒圈→接合套→第二軸→輸出

c、三檔輸入軸→第一軸常嚙齒輪→中間軸→中間軸第三檔齒輪→第二軸三檔齒輪→三檔同步器接合齒圈→接合套→第二軸→輸出

d、四檔輸入軸→一檔常嚙齒輪→第一軸上四檔齒輪接合齒圈→三、四檔同步器接合套→第二軸→輸出（直接檔）

e、五檔輸入軸→第一軸常嚙齒輪→中間軸→中間軸第五檔齒輪→第二軸五檔齒輪→五檔同步器接合齒圈→接合套→第二軸→輸出（超速檔）

f、倒檔輸入軸→第一軸常嚙齒輪→中間軸→中間軸倒檔齒輪→倒檔軸上的倒檔齒輪→第二軸上倒檔齒輪→第二軸倒檔齒輪接合齒圈→倒檔同步器接合套→第二軸→輸出

六、變速器操縱機構

組成：變速桿、撥叉、撥叉軸和鎖止機構組成。

變速器操縱機構能讓駕駛員使變速器掛上或摘下某一檔，從而改變變速器的工作狀態。為了保證變速器的可靠工作，變速器操縱機構應能滿足以下要求：

1、掛檔後應保證結合套與結合齒圈的全部套合（或滑動齒輪換檔時，全齒長都進入嚙合）。在振動等條件影響下，操縱機構應保證變速器不自行掛檔或自行脫檔。為此在操縱機構中設有自鎖裝置，防止自動脫檔。

2、為了防止同時掛上兩個檔而使變速器卡死或損壞，在操縱機構中設有互鎖裝置。

七、變速器的故障診斷

變速器的故障現象、原因及排除方法

表變速器常見故障的診斷與排除

故障現象:變速器跳檔

故障原因:1.換檔桿調整不正確2.齒輪或齒套牙齒磨損成錐形3.軸、軸承或齒輪磨損松曠或軸向竄動過大4.叉軸的定位凹槽或定位球磨損，定位彈簧拆斷5.同步器鎖環錐面磨損、變形或損壞6.變速糟與發動機連接螺栓松動或緊度不一致

排除方法:1.檢查、調整2.更換齒輪3.更換軸承、軸或齒輪，軸向竄動大應進行調整4.更換損壞件5.更換同步器鎖環6.按規定扭矩擰緊

故障現象:變速器亂檔

故障原因:1.變速桿定位銷磨損松曠、丟失2.互鎖銷磨損3.變速桿下端撥球磨損

排除方法:1.更換定位銷2.更換3.修復或更換變速桿

故障現象:換檔困難

故障原因:1.離合器分離不徹底2.叉軸彎曲，叉軸與孔銹蝕3.操縱桿調整不當4.同步器損壞

排除方法:1.查明原因，予以排除2.清洗、校正叉軸3.正確調整操縱桿4.更換

故障現象:變速器發響

故障現象:變速器亂檔

故障原因:1.變速桿定位銷磨損松曠、丟失2.互鎖銷磨損3.變速桿下端撥球磨損

排除方法:1.更換定位銷2.更換3.修復或更換變速桿

故障現象:換檔困難

故障原因:1.離合器分離不徹底2.叉軸彎曲，叉軸與孔銹蝕3.操縱桿調整不當4.同步器損壞

排除方法:1.查明原因，予以排除2.清洗、校正叉軸3.正確調整操縱桿4.更換

故障現象:變速器發響

3、慣性同步器按結構又分為鎖環式和鎖銷式兩種

鎖環式同步器

工作原理花鍵毂與第二軸用花鍵連接，並用墊片和卡環作軸向定位。在花鍵毂兩端與齒輪之間，各有一個青銅制成的鎖環（也稱同步環）。鎖環上有短花鍵齒圈，花鍵齒的斷面輪廓尺寸與齒輪及花鍵毂上的外花鍵齒均相同。在兩個鎖環上，花鍵齒對著接合套的一端都有倒角（稱鎖止角），且與接合套齒端的倒角相同。鎖環具有與齒輪上的摩擦面錐度相同的內錐面，內錐面上制出細牙的螺旋槽，以便兩錐面接觸後破壞油膜，增加錐面間的摩擦。三個滑塊分別嵌合在花鍵毂的三個軸向槽內，並可沿槽軸向滑動。在兩個彈簧圈的作用下，滑塊壓向接合套，使滑塊中部的凸起部分正好嵌在接合套中部的凹槽中，起到空檔定位作用。滑塊的兩端伸入鎖環的三個缺口中。只有當滑塊位於缺口的中央時，接合套與鎖環的齒方可能接合。

六、變速器操縱機構

組成：變速桿、撥叉、撥叉軸和鎖止機構組成。

變速器操縱機構能讓駕駛員使變速器掛上或摘下某一檔，從而改變變速器的工作狀態。為了保證變速器的可靠工作，變速器操縱機構應能滿足以下要求：

1、掛檔後應保證結合套與結合齒圈的全部套合（或滑動齒輪換檔時，全齒長都進入嚙合）。在振動等條件影響下，操縱機構應保證變速器不自行掛檔或自行脫檔。為此在操縱機構中設有自鎖裝置，防止自動脫檔。

2、為了防止同時掛上兩個檔而使變速器卡死或損壞，在操縱機構中設有互鎖裝置。

七、變速器的故障診斷

變速器的故障現象、原因及排除方法

表變速器常見故障的診斷與排除

故障現象:變速器跳檔

故障原因:1.換檔桿調整不正確2.齒輪或齒套牙齒磨損成錐形3.軸、軸承或齒輪磨損松曠或軸向竄動過大4.叉軸的定位凹槽或定位球磨損，定位彈簧拆斷5.同步器鎖環錐面磨損、變形或損壞6.變速糟與發動機連接螺栓松動或緊度不一致

排除方法:1.檢查、調整2.更換齒輪3.更換軸承、軸或齒輪，軸向竄動大應進行調整4.更換損壞件5.更換同步器鎖環6.按規定扭矩擰緊

故障現象:變速器亂檔

故障原因:1.變速桿定位銷磨損松曠、丟失2.互鎖銷磨損3.變速桿下端撥球磨損

排除方法:1.更換定位銷2.更換3.修復或更換變速桿

故障現象:換檔困難

故障原因:1.離合器分離不徹底2.叉軸彎曲，叉軸與孔銹蝕3.操縱桿調整不當4.同步器損壞

排除方法:1.查明原因，予以排除2.清洗、校正叉軸3.正確調整操縱桿4.更換

故障現象:變速器發響