1、西安航空職業技術學院/畢業設計論文11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的 規律及分析方法，并根據故障情況提出使用與保養中的注意事項。關鍵詞：手動變速器故障分析排除黑龍江交通職業技術學院畢業論文09 級汽車檢測與維修專業學年論文11目錄一引言 . 2二變速器概述 .2三 變速器的功用及類型 . 3（一） 變速器的功用 . 3（二） 變速器的類型.

2、3四桑塔納 2000 轎車變速器結構與特性 .4（一）.桑塔納 2000 轎車變速器的結構5（二） 桑塔納 2000 轎車變速器的特性 .6五桑塔納 2000 轎車變速器常見故障與排除7（一）變速器常見故障與排除 . 8（一）桑塔納 2000 轎車手動變速器跳檔故障. 10（一）. 故障現象10（二）.故障分析與排除10七桑塔納 2000 轎車手動變速器無倒擋且有時有異響 . 11（一）. 故障現象11（二）. 故障排除11八桑塔納 2000 手動變速器車在起步及行車時偶爾發出“吱吱”響 . 11（一）. 故障現象12（二）.故障分析與排除12六結論 .13參考文獻 . 14黑龍江交通職業技術

3、學院畢業論文09 級汽車檢測與維修專業學年論文142引言隨著國民經濟的迅猛發展，汽車產量逐年增加，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， 并且難以實現擋位變換、實現倒車、中斷動力等。在汽車使用中，手動變速器難 免出現這樣、那樣的故障，直接影響汽車的正常運行。現在汽車迅速進入家庭， 汽車私有化程度提高，所以

4、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。二變速器概述現代汽車上廣泛采用的是汽油或柴油發動機作為動力源，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 手動變速器黑龍江交通職業技術學院畢業論文09 級汽車檢測與維修專業學年論文3三

5、變速器的功用及類型（一）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， 以適應經常變化的行駛 條件，如起步、加速、上坡等，同時使發動機在動力性和經濟性比較有利的工況下工作；b. 實現倒車 利用倒檔，在發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，以使發動機能夠起動、怠速、并便 于變速器換檔或進行動力傳輸。（二）變速器的類型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

6、轉 式變速器（行星齒輪變速器）兩種。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i12= ni/ n2= z2/ 乙黑龍江交通職業技術學院畢業論文09 級汽車檢測與維修專業學年論文4變速器和半自動變速器三種。a）減速傳動；b）加速傳動1-主動齒輪；

7、2-從動齒輪；I-輸入軸；n-輸出 軸；圖 3-1 齒輪傳動原理黑龍江交通職業技術學院畢業論文09 級汽車檢測與維修專業學年論文145(四) 桑塔納 2000 轎車變速器結構與特性(一)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，它的顯著優點是：(1) 發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

8、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定性，并 提高了動力性和經濟性。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。1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。黑龍江交通職業技術學院畢業論文09 級汽車檢測與維修專業學年論文146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

9、 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 動換檔桿部件組成黑龍江交通職業技術學院畢業論文09 級汽車檢測與維修專業學年論文147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，在變速器中實現了變速、變扭的作用。變速器設置有

10、超速檔（傳動比小 于 1），主要用于在良好路面或空車行駛時，提高汽車的燃料經濟性。桑塔納 2000系列轎車五檔手動變速器的性能參數見表4-1 所示表 4-1 桑塔納五檔手動變速器性能參數項目2000 型（五檔手動）型號013 300 043B尺寸（長X寬x高）（mm712X410X362速比（齒輪比）In川IVVR3.455(38:11)1.944(35:18)1.286(36:28)0.969(31:32)0.800(28:35)3.176(38:12)潤滑油規格SAE75W-90MIL-L-2105API/GL-5潤滑油容量/L2.0總成質量/kg36黑龍江交通職業技術學院畢業論文09 級

11、汽車檢測與維修專業學年論文148（二）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（最多齒達 38 齒），小模數（最小達 1.

12、75mm）,小壓 力角（最小達 15 ），高齒頂（齒頂高系數達 1.3 左右），這樣重迭系數增加，從 而降低了噪聲。（4）漸開線花鍵采用小模數、 大壓力角， 并且由于采用冷搓工藝， 生產效率 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。（五）桑塔納 2000 轎車變速器常見故障與排除（一）變速器常見故障與排除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

13、、變 形隨之增加，這樣會出現異常響聲、掛檔困難、跳檔、發熱、漏油等變速器常見 故障。5.1.1 桑塔納 2000 轎車變速器常見故障5.1.1.1變速器異響變速器的異響是指變速器工作時發出的不正常聲響，如金屬的干摩擦聲、不黑龍江交通職業技術學院畢業論文09 級汽車檢測與維修專業學年論文149均勻的碰撞聲等。桑塔納 2000 型轎車變速器的異常響聲，大致發生在下述兩種 情況：空檔時發響；掛檔后發響。(1) 空檔時發響1現象：發動機怠速運轉，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。2原因：1)變速器與發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)

14、 常嚙合齒輪磨損發出均勻的噪聲，個別牙齒碎裂，則發出有規律的間隙 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) 掛檔后發響1現象：變速器掛入檔位后發響，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。2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

15、齒輪螺栓松動。3判斷：變速器產生響聲的過程，是由齒輪和軸的振動與其它聲源開始， 然后擴散到 變速器殼壁產生共振而發響。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 才黑龍江交通職業技術學院畢業論文09 級汽車檢測與維修專業學年論文1410響。3） 軸承磨損松曠后引起齒輪的發響：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。5.1.1.2變速器發熱（1）現象： 汽車行

16、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 82-93C。（2）原因：1軸承裝配過緊。2齒輪嚙合間隙過小。3缺少齒輪油或齒輪油粘度太小。（3）判斷：應結合發熱部位，逐項檢查予以排除。5.1.1.3變速器跳動（1）現象：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生）。原因：1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。2齒輪或齒套磨損過甚，沿齒長方向磨成錐形。3變速軸、軸承嚴重磨損松曠或軸向間隙過大，使軸轉動時發生跳動和竄動。4定位銷磨損松曠以及定位彈簧過軟

17、或折斷，致使定位裝置失效。判斷1發現某檔跳動時，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。2用手推動跳檔的換檔桿撥動端試驗定位裝置： 如定位不良，需拆下換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。3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。4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，黑龍江交通職業技術學院畢業論文09 級汽車檢測與維修專業學年論文1411軸承是否松曠，必要時拆下修理或更換。5.1.1.4變速器亂檔（1）現象： 汽車起步掛檔或行駛中換擋

18、， 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：1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。2變速控制器彈簧壓縮量達不到規定的要求。3換檔滑桿互鎖銷與小互鎖銷磨損過大，失去互鎖作用。判斷1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。2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。3如同時能掛上兩個檔位，這是互鎖機構失效所致。（六）桑塔納 2000 轎車手動變速器跳檔故障（一）故障現象：一輛桑塔納 2000 轎車在行駛中，當變速器換入 3 擋時，常出現跳擋現象， 道路

19、不平或上坡時跳擋現象更加明顯，有時只得靠手按住變速桿才能保證不跳 擋。（二）故障分析與排除：因為跳擋故障出現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，發現該齒輪有軸向間隙（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。黑龍江交

20、通職業技術學院畢業論文09 級汽車檢測與維修專業學年論文1412（七）桑塔納 2000 轎車手動變速器無倒擋且有時有異響（一）故障現象：一輛桑塔納 2000 轎車， 在行駛了 14 萬 km 后突然產生變速器（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過異響。（二）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物的磁鐵。因此，決定對 變速

21、器作解體檢查。在把變速器從車上拆下后，發現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。在解體變速器后發現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操作而產生 的。在解體變速器時還發現，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。（八）桑塔納 2000 手動變速器車在起步及行車時偶爾發出“吱吱”響（一） 故障現象：在起步及行車時，偶爾在發動機處發出“吱吱”的聲響。（二）故障分析

22、與排除：在故障的排除中，曾懷疑是因為空調系統工作時，制冷劑的流動產生的“吱 吱”響，曾經遇到過類似的故障現象，確診為空調系統異響，不屬于機械摩擦異 響。后來，我們在不開啟空調系統的情況下，再進行路試，結果異響仍然存在， 于是排除了空調系統發生故障的可能性。接下來，維修人員在發動機附近進行聽診。因為該異響只有在車輛起步時或行駛中加大油門時，才會偶爾發出“吱吱”異響，其他工況下異響不會出現，異響出現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。常規路試 只能聽到黑龍江交通職業技術學院畢業論文09 級汽車檢測與維修專業學年論文1413異響在發動機附近

23、發出， 但不能正確判斷發出異響的準確部位。 現在只 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、發動機飛輪定位軸承孔內的襯套等進行檢查， 結果沒有發現異常現象。 接下來，再檢查發動機曲軸軸向間隙，發現間隙正常。從維修經驗來講，應按照 先簡單后復雜、先外部后內部的原則檢修

24、，暫時不考慮發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。經過分析，首先考慮的是離合器發出異響 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。解體后發現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 時發現，主軸曠動間隙較大。一般來說，曠動間隙大也不至于會發出“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，維修人員發現有月牙狀摩擦痕跡，為 什么會造成月牙狀摩擦痕跡呢？在