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第六章发动机的装配、磨合与验收第一节手动变速器的构造与原理一、变速器的功用及类型汽车行驶条件是比较复杂的，行驶速度和行驶阻力的变化非常大，这就要求汽车的驱动力和车速能在相当大的范围内变化，而汽车上普遍采用的动力装置是汽油或柴油发动机，其转矩与转速变化范围都较小，因此在汽车传动系中设置了变速器来解决这一矛盾。1、变速器的功用：（1）改变传动比：扩大驱动轮转矩和转速的变化范围，以适应汽车在各种行驶条件下所需的牵引力和合适的行驶速度，并使发动机经常能够在动力性和经济性比较有利的工况下工作。（2）实现倒车：利用倒挡，改变驱动轮的旋转方向，从而实现汽车倒向行驶。（3）中断动力：利用空挡，切断离合器与传动轴之间的动力传递，以便发动机起动及怠速运转。2、变速器的类型：（见表9-1）表9-1变速器类型二、手动变速器构造及原理手动变速器通常采用平行轴式，由齿轮传动的原理可知，一对齿数不同的齿轮啮合传动时可以变速变矩（如图9-1）。图9-1变速器类型根据主要轴的数目可分为两轴式（如图9-2）和三轴式变速器（如图9-3）。图9-2两轴式变速器图9-3三轴式变速器1、两轴式变速器：两轴式变速器多应用在发动机前置前轮驱动（轿车）或发动机后置后轮驱动（客车）的汽车上，其特点是结构比较紧凑。（1）基本结构：如图9-4所示图9-4（桑塔纳2000GSI330型）两轴式变速器结构图2、三轴式变速器：三轴式变速器除有第一轴、第二轴外，还增设了中间轴。其特点是空间布置比较灵活，传动比的范围大，可设有直接挡传动。（1）基本结构：（如图9-5）（2）动力传递路线及传动比：（如图9-6）图9-5三轴式五挡变速器图9-6动力传动路径惯性同步器惯性同步器有锁环式和锁销式等形式。（1）锁环式同步器：①锁环式惯性同步器的构造（如图9-7）；它由锁环滑块、弹簧圈、花键毂及接合套等组成。图9-7锁环式惯性同步器②锁环式惯性同步器工作过程：当接合套刚从3挡退出到空挡位置时（如图9-8a），接合套压下弹簧圈继续左移与锁环的花键齿进入接合图（如图9-8b）。如果此时接合套花键齿与接合齿圈的花键齿发生抵触（如图9-8c）。接合套与接合齿圈的花键齿圈进入接合（如图9-8d所示），最后完成了换入4挡的全过程。图9-8锁环式惯性同步器工作过程示意图（2）锁销式惯性同步器：为了改变锁环惯性式同步器摩擦力矩不大的缺点，有的货车上采用了锁销式惯性同步器。如图9-9所示为锁销式惯性同步器结构图。图9-9锁环式惯性同步器结构图4、手动变速器操纵机构：（1）变速器操纵机构的结构及工作原理：根据操纵杆与变速器的相互位置不同，可分为直接操纵式和远距离操纵式两种类型。①直接操纵式：（如图9-10）图9-10四挡直接操纵机构图②远距离操纵式：如图9-11所示为奥迪100型轿车的变速器杆件式操纵机构，远距离操纵按变速器与操纵手柄之间加装了传动元件不同可分为杆件式、拉索式和变速杆安装在转向管上的三种形式。图9-11杆件式操纵机构图本田汽车公司雅阁（ACCORD）牌轿车的H2J4型变速器就是采用拉索式远距离操纵机构，其机构布置如图9-12所示。图9-12拉索式操纵机构图图9-13所示为丰田汽车公司花冠（CORONA）牌轿车的变速操纵机构，它将选挡和换挡用两套杆件联动操纵，外选挡杆和外换挡杆分别与变速器内的选挡杆和换挡杆连接。图9-13变速杆安装在转向柱管上一、变速器分解工作中的检修用测隙规测量各轴齿轮的止推间隙是否在标准值内，否则更换。如：北京切诺基吉普车（AX5）型手动变速器中间轴第5挡齿轮止推间隙的检查（如图9-14）及输出轴齿轮止推间隙的检查（如图9-15）。第二节手动变速器的检修图9-15检查输出轴上齿轮止推间隙图9-14检查中间轴5挡止推间隙二、变速器零部件的检修1、操纵横杆的检修：（1）检查变速器横杆有无变形，在拨动外横杆时有无发卡，横杆轴与锁紧螺栓及锁紧钢丝能否锁紧，否则应更换外横杆或钢丝。若外横杆变形，可校正修复。（2）检查变速器外横杆轴与衬套磨损情况，如磨损严重，则应更换。2、变速叉的检查：变速叉的损坏现象是叉的弯曲和扭曲，叉上端导动块以及叉下端端面磨薄或成沟槽，从而影响齿轮正常齿合，导致“跳挡”的故障。变速叉弯扭后，可用敲击法校正。导动块和端面磨损严重，应进行焊修或更换。变速叉轴弯曲、锁销、定位球磨损，定位弹簧变软和折断均会引起“跳挡”。3、输出轴和轴承内座圈的检查：分别用游标卡尺测量输出轴凸缘的厚度和内座圈外径（如图9-16所示）。图9-16测量输出轴凸缘的厚度和内座圈外径汽车车位锁用外径千分尺检查各轴的轴颈及用百分表检查各轴的径向跳动（如图9-17）。以上测量如超过极限值，则更换。图9-17检查各轴轴颈与径向跳动汽车车位锁、各挡齿轮的检修：（1）目视法检查齿轮牙齿有没有裂缝、打坏、齿面剥落、齿端毛刺或剥落。齿面有轻微斑点，或边缘有破损，在不影响质量的情况下可用油石修磨。（2）用专用测量工具，如测隙规、百分表等工具测量同步环及各挡齿轮的游隙（如图9-18）图9-18测量同步环及各挡齿轮的游隙（3）检查同步器齿毂的花键部位和同步器滑块的滑槽是否损坏或磨损（如图9-19）。把齿毂装配到齿套里，检查齿毂和齿套在上、下方向是否过松及齿毂、齿套是否歪斜（如图9-20）。图9-19检查齿毂是否损坏图9-20检查齿毂和齿套是否歪斜（4）目视法及配合使用专用工具检查同步器滑块和同步器弹簧的磨损情况，是否在极限值范围，否则应更换。（如图9-21）图9-21检查滑块和弹簧（5）用测隙规测量齿轮各部位的端隙是否符合要求（如图9-22），如超过极限值，应更换。图9-22测量齿轮各部位的端隙是否符合要求第三节手动变速器常见故障诊断与排除一、漏油1、现象：变速器盖周边、壳体侧盖周边、加油口螺塞、放油口螺塞、第一轴回油螺纹、第二轴油封（或回油螺纹）或各轴承盖等处有明显漏油痕迹。2、原因：（1）结合平面变形或加工粗糙；密封垫片太薄、硬化或损坏；（2）变速器盖、壳体侧盖和轴承盖等处固定螺钉松动或上紧顺序不符合要求；（3）油封与轴颈安装不同轴、油封装反、油封本身磨损、硬化或轴颈与轴不同轴；（4）回油螺纹与轴颈安装不同轴、回油螺纹沟槽污物沉积严重或有加工毛刺阻碍回油；（5）油封轴颈磨损成沟槽；（6）加油口盖、放油口螺栓松动或螺纹损坏；（7）壳体有铸造缺陷或裂纹。3、诊断方法：按下列方法诊断，其流程图如图9-23所示。图9-23变速器漏油诊断流程图二、异响：1、现象：变速器齿轮的啮合声、轴承的运转声等噪声太大；变速器发出干磨、撞击等不正常响声。2、原因：（1）滚动轴承缺油（如第一轴前导轴承），滚珠磨损失圆，滚道有麻点、脱层、伤痕，内外滚道在轴上或壳体内转动，或轴承间隙太大；（2）齿轮加工精度差或热处理工艺不当等造成齿轮偏摇或齿形发生变化；齿隙过大或花键配合间隙太大；（3）修复过的齿面没有对毛刺、凸起等进行修整；（4）齿面剥落、脱层、缺损、磨损过甚或换件修复中齿轮未成对更换；（5）第一轴、第二轴或中间轴弯曲变形；（6）壳体轴承孔镗孔镶套修复后，使两孔中心距发生变动或使两轴线不平行；（7）经修复后的变速叉弯度不对或变速叉磨损后单边堆焊太厚，致使相关齿轮位置不准；（8）第二轴紧固螺母松动或其他各轴轴向定位失准；（9）自锁装置凹槽、钢球磨损过甚或自锁弹簧疲劳、折断，造成挂挡时越位；3、诊断方法：按下列方法诊断，其流程图如图9-24所示。图9-23变速器异响诊断流程图三、跳挡1、现象：汽车重载加速或爬越坡度时，变速杆有时从某挡自动跳回到空挡位置。2、原因：（1）相啮合的一对离合器式齿轮在啮合部位磨损成锥形；（2）由于离合器壳后孔中心位置变动、离合器壳与变速器壳接合平面相对曲轴轴线的垂直度变动或第一轴、第二轴轴承过于松旷等原因，造成第一轴、第二轴、曲轴三者不在同一轴线上；（3）挂入挡位后齿轮啮合未达轮齿全长或自锁钢球未进入凹槽内；（4）各轴轴向间隙或径向间隙太大；（5）有多道常啮齿轮的变速器，装在第二轴上的常啮齿轮轴向间隙或径向间隙太大；（6）自锁装置凹槽、钢球磨损严重或自锁弹簧疲劳、折断。3、诊断方法：按下列方法诊断，其流程图如图9-24所示。图9-24变速器异响诊断流程图（接上图）图9-24变速器异响诊断流程图四、乱挡1、现象：在离合器分离彻底的情况下，要挂挡挂不上或要摘挡摘不下；有时要挂某挡，结果挂在别的挡上。2、原因：（1）互锁装置损坏；（2）变速杆下端长度不足、下端工作面磨损过大或变速叉轴上导块的导槽磨损过大；（3）变速杆球头定位销松旷、折断或球头、球孔磨损过大。3、诊断方法：按下列方法诊断，其流程图如图9-25所示。图9-25变速器乱挡诊断流程图