项目二项目二 手动变速器基本结构与手动变速器基本结构与原理原理教学目标教学目标1. 1. 掌握二、三轴手动变速器结构和各档动力传动路线；掌握二、三轴手动变速器结构和各档动力传动路线；掌握二、三轴手动变速器结构和各档动力传动路线；掌握二、三轴手动变速器结构和各档动力传动路线；2. 2. 掌握同步器的构造及工作原理；掌握同步器的构造及工作原理；掌握同步器的构造及工作原理；掌握同步器的构造及工作原理；3.3.了解手动变速器操作机构的类型、组成和特点；了解手动变速器操作机构的类型、组成和特点；了解手动变速器操作机构的类型、组成和特点；了解手动变速器操作机构的类型、组成和特点；能力目标能力目标1.1.能对二轴式手动变速器拆装、检修能对二轴式手动变速器拆装、检修能对二轴式手动变速器拆装、检修能对二轴式手动变速器拆装、检修; ; 案列分析案列分析车型：桑塔纳车型：桑塔纳20002000轿车轿车故故障障现现象象：发发动动机机怠怠速速运运转转，变变速速器器空空挡挡位位置置时时有有异异响响，踏下离合器踏板时响声消失。踏下离合器踏板时响声消失。故障原因：故障原因：1 1）第一轴轴承损坏）第一轴轴承损坏. .2 2）常啮合齿轮磨损、个别牙齿破裂）常啮合齿轮磨损、个别牙齿破裂. .3) 3) 变速器于发动机安装时曲轴与变速器变速器于发动机安装时曲轴与变速器 第一轴中心线不同心第一轴中心线不同心4 4）常啮合齿轮修理时未成对更换，啮合）常啮合齿轮修理时未成对更换，啮合 不良不良. .2 2.1 .1 变速器概述变速器概述一、一、一、一、 变速器的功用变速器的功用变速器的功用变速器的功用n n实现变速变矩实现变速变矩实现变速变矩实现变速变矩 前进档前进档前进档前进档n n实现倒车实现倒车实现倒车实现倒车 倒档倒档倒档倒档n n实现中断动力传动实现中断动力传动实现中断动力传动实现中断动力传动 空档空档空档空档n n 驱动其它机构驱动其它机构驱动其它机构驱动其它机构2 2 2 21 1 1 1 变速器概述变速器概述变速器概述变速器概述看看变速器的录像。看看变速器的录像。看看变速器的录像。看看变速器的录像。二、二、二、二、 变速器类型变速器类型变速器类型变速器类型1. 1. 按传动比的变化方式按传动比的变化方式按传动比的变化方式按传动比的变化方式 有级变速器：有级变速器：有级变速器：有级变速器：采用齿轮传动，具有若干个定值传动比。采用齿轮传动，具有若干个定值传动比。采用齿轮传动，具有若干个定值传动比。采用齿轮传动，具有若干个定值传动比。 无级变速器无级变速器无级变速器无级变速器：传动比是连续变化的。：传动比是连续变化的。：传动比是连续变化的。：传动比是连续变化的。 综合式变速器：部分无级式的综合式变速器：部分无级式的综合式变速器：部分无级式的综合式变速器：部分无级式的2. 2. 按操纵方式按操纵方式按操纵方式按操纵方式 手动变速器手动变速器手动变速器手动变速器(MT)(MT)： 自动变速器自动变速器自动变速器自动变速器(AT)(AT)： 半自动操纵式半自动操纵式半自动操纵式半自动操纵式变速器变速器变速器变速器：部分档位自动换档，部分档部分档位自动换档，部分档部分档位自动换档，部分档部分档位自动换档，部分档位手动（强制）换档；位手动（强制）换档；位手动（强制）换档；位手动（强制）换档； 预先预先预先预先用按钮选定档位，在采下离用按钮选定档位，在采下离用按钮选定档位，在采下离用按钮选定档位，在采下离合器踏板或松开加速踏板时，合器踏板或松开加速踏板时，合器踏板或松开加速踏板时，合器踏板或松开加速踏板时，由执行机构自行换档。由执行机构自行换档。由执行机构自行换档。由执行机构自行换档。 2 2 2 2.1 .1 .1 .1 变速器概述变速器概述变速器概述变速器概述 本部分介绍的变速器是手动、有级、普通齿轮变速器；本部分介绍的变速器是手动、有级、普通齿轮变速器；本部分介绍的变速器是手动、有级、普通齿轮变速器；本部分介绍的变速器是手动、有级、普通齿轮变速器； 其基本组成包括：其基本组成包括：其基本组成包括：其基本组成包括：n n变速传动机构：改变转矩的大小和方向变速传动机构：改变转矩的大小和方向变速传动机构：改变转矩的大小和方向变速传动机构：改变转矩的大小和方向n n操纵机构：实现换档操纵机构：实现换档操纵机构：实现换档操纵机构：实现换档2 2 2 2.1 .1 .1 .1 变速器概述变速器概述变速器概述变速器概述三、普通齿轮传动的基本原理三、普通齿轮传动的基本原理三、普通齿轮传动的基本原理三、普通齿轮传动的基本原理1. 1. 传动比传动比传动比传动比i i1212=n=n1 1/n/n2 2=z=z2 2/z/z1 1i i121211，减速；，减速；，减速；，减速；i i1212111，减速档，且，减速档，且，减速档，且，减速档，且i i 越大，档位越低；越大，档位越低；越大，档位越低；越大，档位越低；为降速增扭传动为降速增扭传动i i =1 =1，直接档；，直接档；，直接档；，直接档；为等速等扭传动为等速等扭传动i i 1n1，故n3 n2。 第一阶段（同步开始）见图4-21a。第二阶段（同步继续及锁止过程）见图4-21b第三阶段（完成同步）见图4-21c。a. a. 空档空档时时b. b. 挂档挂档c. c. 锁锁止止d. d. 同步挂档同步挂档第36页接合套带动滑块推动两锥面相靠锥面产生摩擦力矩同步环转动一个角度锁止面起作用阻止同步器齿套前移实现同步同步环等回转一个角度进入接合齿，完成换档工作原理总结：2. 锁销式同步器锁销式同步器6.3 同步器同步器先观看录像。先观看录像。 手动变速器操纵机构手动变速器操纵机构1变变速器操速器操纵纵机构的功用机构的功用 变变速器操速器操纵纵机构的功用是保机构的功用是保证驾驶员证驾驶员根据使用条件，准根据使用条件，准确可靠地使确可靠地使变变速器挂入所需要的档位工作，并可随速器挂入所需要的档位工作，并可随时时使之使之退入空档。退入空档。 2对变对变速器操速器操纵纵机构的要求机构的要求（1）能防止）能防止变变速器自速器自动换动换档和自档和自动动脱档，脱档，为为此，在操此，在操纵纵机机构中构中应设应设有自有自锁锁装置。装置。（2）能保）能保证变证变速器不会同速器不会同时时挂入两个档位，挂入两个档位，为为此，在操此，在操纵纵机构中机构中应设应设有互有互锁锁装置。装置。（3）能防止）能防止误误挂倒档，挂倒档，为为此，在操此，在操纵纵机构中机构中应设应设有倒档有倒档锁锁装置。装置。 3.组组成成三、变速器操纵机构的结构及工作原理：三、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、直接操纵式6.4 手动变速器操纵机构手动变速器操纵机构 2 2、远距离操纵式：、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、拉杆件式、拉索式索式和变速杆安装在转向管上的三种形式。图图9-11 9-11 杆件式操纵机构图杆件式操纵机构图 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。图图9-12 9-12 拉索式操纵机构图拉索式操纵机构图三、换档锁装置三、换档锁装置对操纵机构的要求：对操纵机构的要求：a) 要有自锁装置，防止自动脱档或挂档；要有自锁装置，防止自动脱档或挂档；b) 要有互锁装置，防止同时挂上两个档位；要有互锁装置，防止同时挂上两个档位；c) 要有倒档锁装置，防止误挂倒档。要有倒档锁装置，防止误挂倒档。6.4 手动变速器操纵机构手动变速器操纵机构1. 自锁装置自锁装置自锁钢球与自锁弹簧自锁钢球与自锁弹簧6.4 手动变速器操纵机构手动变速器操纵机构2. 互锁装置互锁装置6.4 手动变速器操纵机构手动变速器操纵机构3. 倒档锁装置倒档锁装置EQ10906.4 手动变速器操纵机构手动变速器操纵机构 手动变速器的检修与常见故障诊手动变速器的检修与常见故障诊断断。一、变速器一、变速器一、变速器一、变速器 检修检修检修检修a. a. 齿轮和轴承的检修齿轮和轴承的检修齿轮和轴承的检修齿轮和轴承的检修n n目视检查齿面是否有斑点，如果斑点轻微可以用油石修目视检查齿面是否有斑点，如果斑点轻微可以用油石修目视检查齿面是否有斑点，如果斑点轻微可以用油石修目视检查齿面是否有斑点，如果斑点轻微可以用油石修磨；如果斑点面积超过磨；如果斑点面积超过磨；如果斑点面积超过磨；如果斑点面积超过15%15%，则应更换齿轮；，则应更换齿轮；，则应更换齿轮；，则应更换齿轮；n n检查齿厚，如果齿厚磨损超过检查齿厚，如果齿厚磨损超过检查齿厚，如果齿厚磨损超过检查齿厚，如果齿厚磨损超过0.2mm0.2mm，则应更换齿轮；，则应更换齿轮；，则应更换齿轮；，则应更换齿轮；n n检查齿长的磨损，如果磨损超过检查齿长的磨损，如果磨损超过检查齿长的磨损，如果磨损超过检查齿长的磨损，如果磨损超过15%15%，则应更换齿轮；，则应更换齿轮；，则应更换齿轮；，则应更换齿轮；n n装好轴承和内座圈后，用百分表检查齿轮与内座圈之间装好轴承和内座圈后，用百分表检查齿轮与内座圈之间装好轴承和内座圈后，用百分表检查齿轮与内座圈之间装好轴承和内座圈后，用百分表检查齿轮与内座圈之间的间隙，如果超标应该更换轴承。的间隙，如果超标应该更换轴承。的间隙，如果超标应该更换轴承。的间隙，如果超标应该更换轴承。注意：齿轮应成对更换。注意：齿轮应成对更换。注意：齿轮应成对更换。注意：齿轮应成对更换。6.2 6.2 6.2 6.2 手动变速器的变速传动机构手动变速器的变速传动机构手动变速器的变速传动机构手动变速器的变速传动机构b. b. 输入轴、输出轴的检修输入轴、输出轴的检修输入轴、输出轴的检修输入轴、输出轴的检修n n目视检查输入轴、输出轴，不应有裂纹，轴径及花键目视检查输入轴、输出轴，不应有裂纹，轴径及花键目视检查输入轴、输出轴，不应有裂纹，轴径及花键目视检查输入轴、输出轴，不应有裂纹，轴径及花键不应有严重磨损，轴上的齿轮不应有断齿和严重磨损，不应有严重磨损，轴上的齿轮不应有断齿和严重磨损，不应有严重磨损，轴上的齿轮不应有断齿和严重磨损，不应有严重磨损，轴上的齿轮不应有断齿和严重磨损，否则应更换；否则应更换；否则应更换；否则应更换；n n检查轴的径向圆跳动，不应超过检查轴的径向圆跳动，不应超过检查轴的径向圆跳动，不应超过检查轴的径向圆跳动，不应超过0.05mm0.05mm，否则应更换，否则应更换，否则应更换，否则应更换或校正。或校正。或校正。或校正。6.2 6.2 6.2 6.2 手动变速器的变速传动机构手动变速器的变速传动机构手动变速器的变速传动机构手动变速器的变速传动机构c. c. 同步器的检修同步器的检修同步器的检修同步器的检修将同步环压在各自齿轮的锥面上，按压转动同步环时要将同步环压在各自齿轮的锥面上，按压转动同步环时要将同步环压在各自齿轮的锥面上，按压转动同步环时要将同步环压在各自齿轮的锥面上，按压转动同步环时要有阻力，用塞尺测量环齿与轮齿之间的间隙有阻力，用塞尺测量环齿与轮齿之间的间隙有阻力，用塞尺测量环齿与轮齿之间的间隙有阻力，用塞尺测量环齿与轮齿之间的间隙a a，如果不符，如果不符，如果不符，如果不符合规定，应更换同步环。合规定，应更换同步环。合规定，应更换同步环。合规定，应更换同步环。 6.2 6.2 6.2 6.2 手动变速器的变速传动机构手动变速器的变速传动机构手动变速器的变速传动机构手动变速器的变速传动机构n n用塞尺测量锁环和换档齿轮端面之间的间隙。解放CA1091标准间隙为1.2-1.8mm，磨损极限为0.3mm。滑套检查 同步器滑套与花键毂组合检查 二、操纵机构的检修二、操纵机构的检修 变速器操纵机构的主要损伤形式有磨损、变形、连接松动和弹簧失效等。变速器的常见故障包括：变速器的常见故障包括：变速器的常见故障包括：变速器的常见故障包括：n n跳档跳档跳档跳档n n乱档乱档乱档乱档n n挂档困难挂档困难挂档困难挂档困难n n异响异响异响异响n n发热发热发热发热n n漏油漏油漏油漏油四、四、 手动变速器的故障诊断手动变速器的故障诊断1. 1. 异响异响异响异响1) 1) 现象现象现象现象 变速器工作时，发出不正常声响，如金属的干变速器工作时，发出不正常声响，如金属的干摩擦声，不均匀的碰撞声等。摩擦声，不均匀的碰撞声等。2) 2) 原因原因原因原因轴承发响：轴承缺油、磨损松旷、疲劳剥落或轴承发响：轴承缺油、磨损松旷、疲劳剥落或轴承滚动体破裂。轴承滚动体破裂。齿轮发响：齿轮发响：操纵机构发响：变速器操纵机构各连接处松动，操纵机构发响：变速器操纵机构各连接处松动，拨叉变形或磨损松旷。拨叉变形或磨损松旷。 其他原因发响：其他原因发响：7.2 7.2 7.2 7.2 手动变速器的故障诊断手动变速器的故障诊断手动变速器的故障诊断手动变速器的故障诊断3 3）、故障诊断与排除）、故障诊断与排除 诊断方法：当发动机怠速运转时，使变速杆处于空诊断方法：当发动机怠速运转时，使变速杆处于空诊断方法：当发动机怠速运转时，使变速杆处于空诊断方法：当发动机怠速运转时，使变速杆处于空档位，检查接合和分离离合器过程中有无异响档位，检查接合和分离离合器过程中有无异响档位，检查接合和分离离合器过程中有无异响档位，检查接合和分离离合器过程中有无异响. . . . 排除方法：排除方法：排除方法：排除方法： 怠速运转，变速器空档时响，多为常啮合齿轮响。怠速运转，变速器空档时响，多为常啮合齿轮响。怠速运转，变速器空档时响，多为常啮合齿轮响。怠速运转，变速器空档时响，多为常啮合齿轮响。 变速器换入某一档位时，响声明显，应检查该档变速器换入某一档位时，响声明显，应检查该档变速器换入某一档位时，响声明显，应检查该档变速器换入某一档位时，响声明显，应检查该档齿轮和同步器的磨损及齿轮啮合情况。齿轮和同步器的磨损及齿轮啮合情况。齿轮和同步器的磨损及齿轮啮合情况。齿轮和同步器的磨损及齿轮啮合情况。 变速器各档均有异响，多为基础件、轴、齿轮、变速器各档均有异响，多为基础件、轴、齿轮、变速器各档均有异响，多为基础件、轴、齿轮、变速器各档均有异响，多为基础件、轴、齿轮、花键磨损使形位误差超限。花键磨损使形位误差超限。花键磨损使形位误差超限。花键磨损使形位误差超限。 变速器运转时有金属干摩擦声，多为变速器内润变速器运转时有金属干摩擦声，多为变速器内润变速器运转时有金属干摩擦声，多为变速器内润变速器运转时有金属干摩擦声，多为变速器内润滑油有问题，应检查油面高度和油的质量。滑油有问题，应检查油面高度和油的质量。滑油有问题，应检查油面高度和油的质量。滑油有问题，应检查油面高度和油的质量。 变速器工作时有周期性撞击声，则为齿轮个别齿变速器工作时有周期性撞击声，则为齿轮个别齿变速器工作时有周期性撞击声，则为齿轮个别齿变速器工作时有周期性撞击声，则为齿轮个别齿损坏。变速器工作时有间断性的异响，可能为变速器损坏。变速器工作时有间断性的异响，可能为变速器损坏。变速器工作时有间断性的异响，可能为变速器损坏。变速器工作时有间断性的异响，可能为变速器内掉入异物所引起。内掉入异物所引起。内掉入异物所引起。内掉入异物所引起。 2. 2. 跳档跳档跳档跳档1) 1) 现象现象现象现象 汽车行驶时，变速杆自动从某档跳回空档。汽车行驶时，变速杆自动从某档跳回空档。汽车行驶时，变速杆自动从某档跳回空档。汽车行驶时，变速杆自动从某档跳回空档。2) 2) 原因原因原因原因a. a. 相啮合的齿轮、齿套磨损严重，导致沿齿长方向磨成相啮合的齿轮、齿套磨损严重，导致沿齿长方向磨成相啮合的齿轮、齿套磨损严重，导致沿齿长方向磨成相啮合的齿轮、齿套磨损严重，导致沿齿长方向磨成锥形。锥形。锥形。锥形。b. b. 自锁装置的凹槽、钢球磨损严重或自锁弹簧疲劳折断。自锁装置的凹槽、钢球磨损严重或自锁弹簧疲劳折断。自锁装置的凹槽、钢球磨损严重或自锁弹簧疲劳折断。自锁装置的凹槽、钢球磨损严重或自锁弹簧疲劳折断。c. c. 操纵机构变形、松旷等，导致齿轮啮合达不到齿的全操纵机构变形、松旷等，导致齿轮啮合达不到齿的全操纵机构变形、松旷等，导致齿轮啮合达不到齿的全操纵机构变形、松旷等，导致齿轮啮合达不到齿的全长。长。长。长。d. d. 轴、轴承磨损松旷，使啮合齿轮的轴线不平行或轴向轴、轴承磨损松旷，使啮合齿轮的轴线不平行或轴向轴、轴承磨损松旷，使啮合齿轮的轴线不平行或轴向轴、轴承磨损松旷，使啮合齿轮的轴线不平行或轴向窜动。窜动。窜动。窜动。诊断方法：使车辆行驶，反复加速、减速、检查在各档诊断方法：使车辆行驶，反复加速、减速、检查在各档位上变速杆是否容易脱出，如这种方法效果不明显时，位上变速杆是否容易脱出，如这种方法效果不明显时，可在爬陡坡等条件下进行检查。可在爬陡坡等条件下进行检查。7.2 7.2 7.2 7.2 手动变速器的故障诊断手动变速器的故障诊断手动变速器的故障诊断手动变速器的故障诊断3. 3. 挂档困难挂档困难挂档困难挂档困难1) 1) 现象现象现象现象 不能顺利挂档，一般伴有齿轮撞击声。不能顺利挂档，一般伴有齿轮撞击声。不能顺利挂档，一般伴有齿轮撞击声。不能顺利挂档，一般伴有齿轮撞击声。2) 2) 原因原因原因原因a. a. 离合器分离不彻底；离合器分离不彻底；离合器分离不彻底；离合器分离不彻底；b. b. 同步器故障；同步器故障；同步器故障；同步器故障；c. c. 拨叉轴弯曲变形；拨叉轴弯曲变形；拨叉轴弯曲变形；拨叉轴弯曲变形；d. d. 自锁或互锁钢球损坏；自锁或互锁钢球损坏；自锁或互锁钢球损坏；自锁或互锁钢球损坏；e. e. 变速杆等故障。变速杆等故障。变速杆等故障。变速杆等故障。诊断方法：首先应确认离合器分离状态正常，然后使发诊断方法：首先应确认离合器分离状态正常，然后使发动机怠速运转，踩下离合器踏板，试进行各档位变换。动机怠速运转，踩下离合器踏板，试进行各档位变换。检查变速杆是否卡滞、沉重等。当用这种方法不易判检查变速杆是否卡滞、沉重等。当用这种方法不易判断时，可进行实车行驶试验。断时，可进行实车行驶试验。7.2 7.2 7.2 7.2 手动变速器的故障诊断手动变速器的故障诊断手动变速器的故障诊断手动变速器的故障诊断4. 4. 乱档乱档乱档乱档1) 1) 现象现象现象现象 在离合器分离彻底的情况下，汽车在起步挂档在离合器分离彻底的情况下，汽车在起步挂档在离合器分离彻底的情况下，汽车在起步挂档在离合器分离彻底的情况下，汽车在起步挂档或行驶中换档时，挂不上所需要档位；或挂档或行驶中换档时，挂不上所需要档位；或挂档或行驶中换档时，挂不上所需要档位；或挂档或行驶中换档时，挂不上所需要档位；或挂档后不能退回空档；车辆静止时同时挂上两个档后不能退回空档；车辆静止时同时挂上两个档后不能退回空档；车辆静止时同时挂上两个档后不能退回空档；车辆静止时同时挂上两个档位。位。位。位。2) 2) 原因原因原因原因a. a. 互锁装置的凹槽、锁销、钢球磨损严重；互锁装置的凹槽、锁销、钢球磨损严重；互锁装置的凹槽、锁销、钢球磨损严重；互锁装置的凹槽、锁销、钢球磨损严重；b. b. 变速杆下端、球头定位部分磨损过大；变速杆下端、球头定位部分磨损过大；变速杆下端、球头定位部分磨损过大；变速杆下端、球头定位部分磨损过大；7.2 7.2 7.2 7.2 手动变速器的故障诊断手动变速器的故障诊断手动变速器的故障诊断手动变速器的故障诊断诊断方法：使车辆行驶，操纵变速杆进行诊断方法：使车辆行驶，操纵变速杆进行换档试验。换档试验。 排除方法：排除方法： 挂需要档位时，结果挂入别的档位：挂需要档位时，结果挂入别的档位：检查变速杆摆转角度，若其能任意摆，检查变速杆摆转角度，若其能任意摆，且能打圈，则为定位销损坏或失效。且能打圈，则为定位销损坏或失效。 当变速杆摆转角正常，仍挂不上或摘当变速杆摆转角正常，仍挂不上或摘不下档，则多为变速杆下端工作面磨损不下档，则多为变速杆下端工作面磨损或导槽磨损，使变速杆下端从导槽中脱或导槽磨损，使变速杆下端从导槽中脱去。去。 若同时挂上两个档，则为互锁装置磨若同时挂上两个档，则为互锁装置磨损或漏装零件。损或漏装零件。 5 5 5 5、变速器漏油、变速器漏油、变速器漏油、变速器漏油 （3 3）故障诊断）故障诊断 诊断方法：按油迹部位检查油液泄漏原因。诊断方法：按油迹部位检查油液泄漏原因。 排除方法：排除方法： 检查调整变速器油量。检查调整变速器油量。 疏通堵塞的通气口，更换损坏的密封垫和疏通堵塞的通气口，更换损坏的密封垫和油封。油封。 更换损坏的变速器壳和延伸壳。更换损坏的变速器壳和延伸壳。 紧固松动的变速器盖、壳螺栓及放油螺塞。紧固松动的变速器盖、壳螺栓及放油螺塞。 拧紧车速表接头锁紧装置，如果锁紧装置拧紧车速表接头锁紧装置，如果锁紧装置破损，应予以更换。破损，应予以更换。故障检修思路故障检修思路