1、汽车底盘构造与检修 主编 刘冬生 项目一传动系统构造与检修 任务一 检修离合器 相关知识一、离合器的功用1)保证汽车起步时发动机与传动系统柔顺地接合,传递转矩,以保证起步平稳。离合器的功用2)进行档位切换时,发动机与传动系统可以迅速、彻底地分离,减少变速齿轮之间的冲击,保证换档平顺。3)汽车紧急制动时,发动机的动力与汽车外力通过离合器摩擦副产生一定的滑移,能减少传动系统零部件的受力,以免因传动系统过载而损坏零部件。二、离合器的组成离合器主要由飞轮、离合器压盘及盖总成、离合器从动盘和操纵机构四部分组成,如图1-1所示。相关知识图1-1离合器的组成相关知识1.离合器压盘及盖总成离合器压盘及盖总成的
2、作用是压紧或放松离合器从动盘,压紧即离合器接合,传递动力;放松即分离,中断动力的传递。飞轮用螺栓与发动机曲轴固定在一起,离合器盖通过螺栓固定在飞轮后端面上,压盘通过弹性钢片与离合器盖相连,离合器从动盘夹在飞轮与压盘之间并承受钢片弹簧的压力,这样,只要发动机旋转,发动机发出的动力就可经飞轮、离合器盖和压盘传递给离合器从动盘。相关知识和周布弹簧式(图1-3)两种。其中膜片弹簧式在轿车中使用较多,主要由离合器盖、膜片弹簧、支撑环(包括前支撑环和后支撑环)、传动片和压盘等组成,如图1-4所示。2.离合器从动盘离合器从动盘的作用是通过摩擦作用将动力传递到变速器输入轴,它的双面都有摩擦衬片,中间有减振弹簧
3、,其结构如图1-5所示。离合器按照离合器压盘及盖总成结构的不同有膜片弹簧式(图1-2)相关知识 图1-2膜片弹簧式图1-3周布弹簧式相关知识 图1-4膜片弹簧式离合器压盘及盖的结构膜片弹簧式离合器的结构相关知识 图1-5离合器从动盘的结构相关知识3.操纵机构离合器操纵机构主要有机械式和液压式两种,其中液压式离合器操纵机构在现代汽车中采用较多,其结构主要由离合器踏板、推杆、主缸、储液罐、工作缸、分离叉和分离轴承等组成,如图1-6所示。相关知识图1-6液压式离合器操纵机构相关知识机械推力转变为液压的压力,然后通过管路传递到工作缸。离合器主缸主要由储液罐、主缸、活塞、皮碗和回位弹簧等组成,如图1-7
4、所示。图1-7离合器主缸的结构(1)离合器主缸离合器主缸俗称离合器总泵,其作用是将离合器踏板的相关知识(2)离合器工作缸 离合器工作缸俗称离合器分泵,其作用是将液压的压力转变为机械的推力,推动离合器拨叉和分离轴承。它主要由缸体、回位弹簧、皮碗和活塞等组成,如图1-8所示。图1-8离合器工作缸的组成相关知识(3)拨叉与分离轴承拨叉一端与离合器工作缸相连,另一端连接到分离轴承的后端,中间通过支点支撑在变速器壳体上,如图1-9所示。图1-9离合器拨叉与分离轴承相关知识三、离合器的工作原理1.接合状态驾驶人未踩离合器踏板,操纵机构各部件在回位弹簧的作用下回到图1-10所示的各自位置,离合器压盘的杠杆与
5、分离轴承之间保持有一定的间隙,膜片弹簧将飞轮、从动盘和压盘三者压紧在一起,发动机的转矩经过飞轮及压盘通过从动盘两摩擦面的摩擦作用传给从动盘,再由变速器输入轴输入给变速器。相关知识图1-10离合器接合状态相关知识2.分离过程当驾驶人踩下离合器踏板时,挺杆推动主缸活塞向下移动,油液压力升高,工作缸活塞右移,推动分离叉和分离轴承先消除分离轴承与压盘膜片弹簧之间的间隙,然后推动膜片弹簧内端右移,使膜片弹簧带动压盘向左移,离合器的主、从动部分分离,摩擦作用消失,动力传递中断,如图1-11所示。相关知识图1-11离合器分离状态相关知识3.接合过程膜片弹簧式离合器的工作原理当换档完成,驾驶人缓慢抬起离合器踏
6、板时,踏板在回位弹簧的作用下回位,主缸活塞回位,油液压力下降,工作缸中的活塞回位,在膜簧的作用下,压盘向右移动并逐渐压紧从动盘,使接触面间的压力逐渐增加,摩擦力矩也逐渐增加。当飞轮、压盘和从动盘之间接合还不紧密时,所能传递的摩擦力矩较小,离合器的主、从动部分有转速差,离合器处于打滑状态;如果离合器踏板继续抬起,飞轮、压盘和从动盘之间的压紧程度逐渐紧密,主、从动部分的转速也渐趋相等,直到离合器完全接合而停止打滑,接合过程结束。相关知识四、离合器的自由间隙及自由行程当离合器处于接合状态时,分离杠杆内端与分离轴之间预留的间隙,称为离合器的自由间隙。踩下离合器踏板时,首先必须消除这一间隙,然后才能开始
7、分离离合器。为了消除这一间隙所需的离合器踏板行程称为离合器踏板的自由行程。从动盘摩擦片经使用磨损后,离合器的自由间隙及自由行程会变小,应及时调整。否则,将造成离合器打滑。相关知识针对任务引入当中车主所提出的故障和相关知识中所学内容,可以进行以下检修步骤:一、离合器操纵机构故障检修1.检查机械运动是否失效或卡滞检查离合器踏板、分离拨叉及分离轴承、工作缸是否失效或卡滞。可一人踩下离合器踏板,一人观察离合器结合和断开时的状态,判断是否有失效部件或运动卡滞现象。如有,需进一步检查失效部位,进行维修或更换。任务实施2.检查液压系统是否渗漏或有空气1)依次检查储液罐、进油管、主缸、高压油管和工作缸外部是否
8、有渗漏迹象。如有,应及时修复或更换。2)感觉踏板软硬度,如果感觉软绵绵,可判断故障基本为液压系统中有空气,需要进行液压系统放气。离合器液压系统排空气的步骤如下:检查储液罐液位是否正常,如过低需进行加注,如图1-12所示。拆下放气螺塞盖。将塑料管连接至放气螺塞。踩下离合器踏板数次,并在踩下踏板时松开放气螺塞。当制动液不外流时,拧紧放气螺塞,并松开离合器踏板。任务实施图1-12储液罐液位任务实施 重复前两步操作,直到离合器管路中的空气全部排出,然后使用干净的抹布清洁放气螺塞。拧紧放气螺塞。安装放气螺塞盖。检查并确认离合器管路中的空气已全部放出。任务实施3.检查与调整离合器踏板自由行程(1)检查离合
9、器踏板高度1)翻起地毯。2)选用钢直尺,使钢直尺垂直于地板测量,测量此时离合器踏板的高度;如图1-13所示,丰田卡罗拉轿车踏板高度:143.6153.6mm。如不符合规定,需要调整。图1-13测量离合器踏板的高度任务实施(2)检查离合器踏板自由行程1)用手指轻轻按压离合器踏板,当感到按压阻力明显增大时停止按压,记录此时离合器踏板的高度,如图1-14所示。图1-14测量离合器踏板自由行程任务实施2)放松踏板,测量此时踏板的高度值。前后两次测量的高度差为离合器踏板的自由行程,记录此数值并与维修手册规定的标准数值对比,如果不在规定范围内,则需要调整离合器踏板自由行程。踏板自由行程:5.015.0mm
10、。(3)调整离合器踏板位置1)调整离合器踏板的高度。选用开口扳手,转动离合器踏板高度调节螺钉,如图1-15所示,以调节离合器踏板的高度。任务实施图1-15离合器踏板高度的调整再次检查离合器踏板高度,保证所测数值在规定范围内。任务实施2)调整离合器踏板的自由行程。选用开口扳手,转动离合器踏板推杆,如图1-16所示,以调节离合器踏板的自由行程。图1-16离合器踏板自由行程的调节任务实施二、离合器总成故障检修1.拆卸离合器总成就车拆卸离合器时首先要拆卸变速器总成。就车拆卸完变速器后,首先检查离合器和飞轮总成之间的连接螺栓是否松动,如果松动,则需要按维修手册规定力矩,对角紧固离合器盖与飞轮螺栓。任务实
11、施如果连接正常,则拆卸离合器,并进行分解检查,步骤如下:1)在离合器盖总成和飞轮上做好装配标记,如图1-17所示。2)每次将各固定螺栓拧松一圈,直至弹簧张力被完全释放。3)拆下固定螺栓并拉下离合器盖。4)拆下离合器盘总成。注意事项:1)不要跌落离合器从动盘。2)使离合器盘总成衬片部分、压盘和飞轮分总成表面远离油污和异物。任务实施2.飞轮故障检修1)检查飞轮是否裂纹或严重磨损,如有,则更换飞轮总成。2)用百分表测量飞轮工作面的径向跳动,最大径向跳动量:0.1 mm,如有必要,更换飞轮总成,如图1-18所示。任务实施 图1-17做装配标记图1-18飞轮的检查任务实施 3.从动盘故障检修1)检查从动
12、盘是否变形,如有,则更换。2)检查扭转减振弹簧是否松动,如有,则更换。3)检查摩擦片表面是否有油污或被烧蚀,摩擦片磨损是否均匀。用游标卡尺测量铆钉头深度,如图1-19所示,最小铆钉深度:0.3mm,如有必要,更换离合器从动盘总成。注意事项:安装离合器从动盘时,注意安装方向,扭转减振器凸起端应朝向变速器。任务实施图1-19从动盘的检查任务实施4.离合器压盘总成故障检修1)检查离合器盖是否有裂纹或损坏,如有,应进行更换。2)检查压盘面是否有裂纹或烧蚀,压盘面磨损是否均匀,是否变形,平面度误差不超过0.12mm,如图1-20所示;若在检查中出现异常情况,应更换。3)用游标卡尺测量膜片弹簧头部磨损的深
13、度和宽度,如图1-21所示,如有必要,更换离合器盖总成。任务实施图1-20压盘平面度的检查任务实施图1-21离合器压盘的检查任务实施5.分离轴承故障的检修从变速器前壳体上拆下带离合器分离轴承的离合器分离叉,然后从分离叉上拆下分离轴承和卡子;旋转离合器分离轴承总成的滑动部件(与离合器膜片弹簧的接触面),检查并确认离合器分离轴承总成移动平稳且无异常阻力和异响;如图1-22所示,检查离合器分离轴承总成是否损坏或磨损,如有必要,更换分离轴承总成。任务实施三、安装离合器总成1)将专用工具或变速器一轴插入离合器盘总成,如图1-23所示,然后将它们一起插入飞轮分总成。2)将离合器盖总成上的装配标记和飞轮上的
14、装配标记对准。3)选用扭力扳手,以19Nm的力矩,按照如图所示的步骤,从位于顶部锁销附近的螺栓开始,按顺序拧紧6个螺栓。注意事项:1)按照图中所示的顺序,每次均匀拧紧一个螺栓。2)检查并确认从动盘位于压盘中心后,上下左右轻微地移动专用工具或变速器一轴然后再拧紧螺栓。任务实施 图1-22分离轴承的检查任务实施 图1-23离合器总成的安装任务实施一、周布弹簧式离合器知识拓展1.结构周布弹簧式离合器主要由飞轮、周布弹簧式压盘及盖总成、离合器从动盘和操纵机构等组成,如图1-24所示。由于可以传递较大的转矩,因此在载货汽车上得到广泛使用。周布弹簧式离合器压盘及盖总成由离合器盖、压紧弹簧、压盘、分离杠杆、
15、支撑销和调整螺母等组成。图1-24周布弹簧式离合器的结构知识拓展2.工作原理(1)接合状态此时分离轴承与分离杠杆存在一定的间隙,压盘在压紧弹簧的压力下将离合器从动盘紧压在飞轮上,如图1-25所示。图1-25周布弹簧式离合器压盘接合状态知识拓展(2)分离状态分离轴承压向分离杠杆,分离杠杆带动压盘远离从动盘,压紧弹簧被压缩,如图1-26所示。图1-26周布弹簧式离合器压盘分离状态知识拓展二、机械式离合器操纵机构机械式离合器操纵机构由于结构简单,因此在一些经济型轿车上应用较普遍。它主要由离合器踏板、离合器接索、分离叉及轴等组成,如图1-27所示。知识拓展 图1-27机械式离合器操纵机构离合器操纵机构
16、的功用知识拓展 课后测评一、填空题1.离合器的作用主要有 、和 。2.摩擦片式离合器基本上是由 、和 四部分组成。二、判断题1.从动盘摩擦片沾油或磨损过甚会引起离合器打滑。()2.从动盘通过花键和变速器一轴相连,可以前后运动。()3.分离杠杆内端高低不一致将导致离合器分离不彻底,并且汽车在起步时车身发生颤抖现象。()4.为了使离合器接合柔和,驾驶人应逐渐放松离合器。()5.离合器在使用过程中,不允许出现摩擦片与压盘、飞轮之间有任何相对滑移的现象。()6.离合器不预留自由间隙或自由间隙过小,会造成离合器分离不彻底。()7.离合器不预留自由间隙或自由间隙过小,会造成离合器打滑。()8.为了保证离合
17、器在传递转矩时处于完全接合状态,不会出现打滑现象,离合器在接合状态时,在分离杠杆内端与分离轴承之间必须预留一定量的间隙。()课后测评三、选择题1.当离合器处于完全接合状态时,变速器的第一轴 。A.不转动B.与发动机曲轴转速不相同C.与发动机曲轴转速相同2.当离合器从动盘摩擦片磨损后,离合器踏板的自由行程 。A.变大B.不变化C.变小D.以上都有可能3.离合器安装于 。A.发动机与变速器之间B.变速器与后驱动轴之间C.分动器与变速器之间D.变速器与主减速器之间课后测评4.下列不属于离合器操纵机构的是 。A.离合器主缸B.离合器工作缸C.离合器踏板D.离合器从动盘5.离合器打滑的原因之一是 。A.
18、踏板自由行程过大B.摩擦片过薄C.摩擦片过厚D.从动盘翘曲课后测评1.简述离合器的拆装步骤及拆装注意事项。2.简述离合器液压操纵系统放气过程。3.简述离合器自由间隙不当的危害及自由间隙的调整方法。4.简述离合器压盘和从动盘的检查方法。四、简答题课后测评 任务二 检修手动变速器 相关知识一、变速器的功用变速器操纵机构应保证驾驶人准确而可靠地使变速器挂入所需要的任意档位工作,并随时使之退到空档,如图1-28所示。图1-28变速器的功用相关知识1.实现变速、变矩汽车上所应用的发动机具有转矩变化范围小、转速高的特点,这与汽车实际的行驶状况是不相适应的。如果没有变速器而直接将发动机与驱动桥连接在一起,首
19、先由于发动机的转矩小,不能克服汽车的行驶阻力,使汽车根本无法起步;其次假使汽车行驶起来,也会由于车速太高而不实用,甚至无法驾控。所以必须改变发动机的转矩、转速特性,使发动机的转矩增大、转速下降以适应汽车实际行驶的要求。变速器是通过不同的档位来实现这一功用的。相关知识发动机的旋转方向从前往后看一般为顺时针方向,且是不能改变,为了实现汽车的倒向行驶,变速器中设置了倒档。3.实现动力传递中断在发动机起动、怠速运转、变速器换档、汽车滑行和暂时停车等情况下,都需要中断发动机的动力传递,因此变速器中设有空档。2.实现倒车相关知识相关知识二、变速器的类型现代汽车上所采用的变速器有多种结构形式,一般可以按照传
20、动比和操纵方式进行分类。1.按传动比的变化方式分变速器按传动比的级数可分为有级式、无级式和综合式三种。(1)有级式变速器有级式变速器采用齿轮传动,具有若干个定值传动比。轿车和轻、中型货车变速器多采用56个前进档和1个倒档,每个档位对应一个传动比。重型汽车行驶的路况复杂,变速器的档位较多,可有820个档位。齿轮式变速器具有结构简单、易于制造、工作可靠、传动效率高等优点。这种齿轮式的有级变速器按照结构不同又可以分为两轴式和三轴式变速器。两轴式变速器广泛用于发动机前置前轮驱动的轿车,而三轴式变速器可应用于其他各类型车辆。(2)无级式变速器无级式变速器英文缩写为CVT,它传动比的变化是连续的。目前,无
21、级变速器一般都是采用金属带传递动力,通过主、从动带轮直径的变化实现无级变速。这种变速器在中、高级轿车的应用越来越多。相关知识(3)综合式变速器 综合式变速器是由液力变矩器和有级齿轮式变速器组成的,一般都是由ECU来实现自动换档,所以多把这种变速器称为自动变速器。这种变速器的传动比可在最大值与最小值之间的几个间断的范围内做无级变化,目前在中、高级轿车上应用较多。相关知识2.按变速器操纵方式分按变速器操纵方式可分为手动变速器、自动变速器和手动自动一体变速器三种。(1)手动变速器手动变速器的英文缩写为MT,即Manual Transmission的缩写。如图1-29所示,通过驾驶人用手操纵变速杆来选
22、定档位,并直接操纵变速器的换档机构进行档位变换。齿轮式有级变速器大多数都采用这种换档方式。相关知识 图1-29手动变速器图1-30自动变速器相关知识 (3)手动自动一体变速器这种变速器可以自动换档,也可以手动换档。目前在中、高级轿车上使用较普遍。(2)自动变速器自动变速器的英文缩写为AT,即Automatic Transmission的缩写。如图1-30所示,这种变速器的自动控制系统根据发动机的负荷和车速的变化情况自动地选定档位,并进行档位变换,即自动地改变传动比。驾驶人只需要操纵加速踏板控制车速即可。本次任务主要介绍手动、有级、齿轮变速器,简称为手动变速器。相关知识三、普通齿轮传动的基本原理
23、普通齿轮变速器是利用不同齿数的齿轮啮合传动来实现转矩和转速改变的。一对齿数不同的齿轮啮合传动时可以实现变速,而且两齿轮的转速比与其齿数成反比。如图1-31所示,当小齿轮为主动齿轮,带动大齿轮转动时,输出转速降低,称为减速传动,此时传动比i1;当大齿轮驱动小齿轮时,输出转速升高,称为增速传动,此时传动比i1。这就是齿轮传动的变速原理。汽车变速器就是根据这一原理利用若干大小不同的齿轮副传动而实现变速的。当在主动齿轮和从动齿轮之间再加一个中间齿轮传动时,此时就能改变传递的方向,从而形成倒档。相关知识图1-31齿轮传动的基本原理a)减速传动b)增速传动c)变向传动相关知识1.齿轮变速传动部分(1)齿轮
24、变速传动部分的类型按齿轮变速传动部分的结构不同,可分为两轴式手动变速器(一般不包含倒档轴),如图1-33所示;和三轴式手动变速器,如图1-34所示。图1-33两轴式手动变速器相关知识四、手动变速器的组成手动变速器主要由齿轮变速传动部分、同步器、换档操纵机构和壳体等组成,如图1-32所示。图1-32手动变速器的组成相关知识图1-34三轴式手动变速器相关知识1)输入轴总成。两轴式手动变速器齿轮变速传动部分的输入轴总成主要由带一档和二档主动齿轮的输入轴、三档主动齿轮、四档主动齿轮、五档主动齿轮、三四档同步器、五档同步器和滚针轴承等组成,如图1-35所示。图1-35输入轴总成的组成(2)齿轮变速传动部
25、分的组成两轴式手动变速器的齿轮变速传动部分主要由输入轴总成、输出轴总成和倒档轴等组成。相关知识2)轴出轴总成。两轴式手动变速器齿轮变速传动部分的输出轴总成主要由输出轴、一档从动齿轮、二档从动齿轮、三档从动齿轮、四档从动齿轮、五档从动齿轮、一二档同步器和滚针轴承等组成,如图1-36所示。图1-36输出轴总成的组成相关知识3)倒档轴总成。两轴式手动变速器齿轮变速传动部分的倒档轴总成主要由倒档轴和倒档齿轮组成。倒档齿轮可以在倒档轴上轴向移动。(3)齿轮变速传动部分的工作过程1)一档。当挂入一档时动力的传递如图1-37所示,此时输出轴的转速低于输入轴的转速,且转向相反,为前进低速档。图1-37一档动力
26、传递路线相关知识2)二档。当挂入二档时动力的传递如图1-38所示。此时输出轴的转速低于输入轴的转速,且转向相反,为前进低速档。图1-38二档动力传递路线相关知识3)三档。当挂入三档时动力的传递如图1-39所示。此时输出轴的转速低于输入轴的转速,且转向相反,为前进低速档。图1-39三档动力传递路线相关知识4)四档。当挂入四档时动力的传递如图1-40所示。此时输出轴的转速等于输入轴的转速,且转向相反,为前进直接档。图1-40四档动力传递路线相关知识两轴式变速器动力传递路线相关知识5)五档。当挂入五档时动力的传递如图1-41所示。此时输出轴的转速高于输入轴的转速,且转向相反,为前进超速档。图1-41
27、五档动力传递路线相关知识6)倒档。当挂入倒档时动力的传递如图1-42所示。此时输出轴的转向与输入轴的转向相同,为倒档。图1-42倒档动力传递路线相关知识2.同步器(1)同步器的作用同步器的作用是依靠摩擦力,使两个齿轮运动同步,从而达到快速换档,减少齿轮之间的冲击和磨损,如图1-43所示。相关知识图1-43同步器的作用相关知识图1-44所示。其中锁环式同步器在小型车上使用较多;而锁销式同步器由于传递的转矩较大,在中、大型车上使用较多。图1-44同步器的类型a)锁环式同步器b)锁销式同步器(2)同步器的类型同步器主要有锁环式同步器和锁销式同步器两种,如相关知识(3)同步器的组成锁环式同步器主要由锁
28、环、花键毂、接合套、卡环和滑块等组成,如图1-45所示。图1-45锁环式同步器的组成相关知识(4)同步器的工作过程在空档时,锁环是轴向自由的,故其内锥面与齿轮锥面并不接触,此时接合套、花键毂和锁环随同轴一起旋转,当驾驶人需要换档时,通过车内的换档手柄使换档操纵机构推动接合套向左侧移动,如图1-46所示,此时接合套推动滑块,先通过滑块推动锁环,使锁环内锥面与齿轮锥面接触产生摩擦力,从而使齿轮的转速与接合套的转速同步,达到迅速换档的效果。相关知识(2)换档操纵机构的类型按换档操纵手柄与变速器之间的距离可分为间接式操纵机构和直接式操纵机构两种,如图1-47所示。3.换档操纵机构(1)换档操纵机构的作
29、用换档操纵机构的作用是保证驾驶人能准确可靠地使变速器挂入所需要的任一档位工作,并可随时使之退到空档;还能防止同时挂入两个档位而造成变速器损坏,设有互锁装置;为防止自动换档和自动脱档,设有自锁装置;为防止误挂入倒档,设有倒档锁装置。相关知识 图1-46锁环式同步器的工作原理锁环式同步器相关知识 图1-47换档操纵机构的类型a)间接式操纵机构b)直接式操纵机构相关知识(3)间接式换档操纵机构的组成间接式换档操纵机构主要由变速杆、传动杆、三条拨叉轴、三个拨叉、自锁装置、互锁装置和倒档锁装置等组成,如图1-48所示。图1-48间接式换档操纵机构的组成相关知识(4)间接式操纵机构的工作过程变速杆通过外传
30、动杆与内传动杆相连,可带动内、外传动杆左右转动和前后移动,当左或右转动时,即完成选档的过程,然后再前或后移动时,即可拉动所选档位的拨叉轴做轴向移动,拨叉轴上的拨叉即可推动同步器接合套进行换档。如图1-49所示。图1-49间接式操纵机构工作过程相关知识图1-50自锁装置结构相关知识止其自动产生轴向移动而造成自动挂档或自动脱档,并保证各档传递齿轮以全齿长啮合。其结构如图1-50所示,它一般由自锁钢球及自锁弹簧组成。拨叉轴上有凹槽,钢球便在自锁弹簧的压力作用下嵌入该凹槽内,拨叉轴的轴向位置便被固定,其拨叉和接合套便被固定在空档位置或某一工作档位,而不能自动挂档或自动脱档。当需要换档时,驾驶人只要稍加
31、用力,就能克服钢球的阻力使拨叉轴移动,工作原理如图1-51所示。(5)自锁装置自锁装置的作用是对各档拨叉轴进行轴向定位锁止,以防相关知识 图1-51自锁装置工作原理图a)实物图b)示意图自锁装置的工作原理相关知识(6)互锁装置互锁装置的作用是阻止两个拨叉轴同时移动,防止同时挂入两个档位,避免因同时啮合的两档齿轮其传动比不同而互相卡住,造成运动干涉甚至造成零部件损坏。相关知识互锁装置有钢球式、锁销式等类型,汽车上应用广泛的是钢球式互锁装置。其结构如图1-52所示。图1-52互锁装置结构相关知识钢球式互锁装置一般与自锁装置在一起,由互锁钢球和互锁柱销组成。每根拨叉轴朝向互锁钢球的侧面都有一个深度相
32、等的凹槽,任一拨叉轴处于空档位置时,其侧面凹槽都正好对着互锁钢球。两个互锁钢球的直径之和正好等于相邻两拨叉轴表面之间的距离加上一个凹槽的深度。中间拨叉轴上两个侧面凹槽之间有孔相通,孔中有一根可以滑动的互锁销,销的长度等于拨叉轴的直径减去一个凹槽的深度。保证每次换档时只允许移动一根拨叉轴,且另两根拨叉轴还必须回到空档位置,工作原理如图1-53所示。相关知识(7)倒档锁装置 倒档锁装置的作用是防止汽车在前进中因误挂倒档而造成极大的冲击,使零部件损坏,并防止在汽车起步时误挂倒档面造成安全事故。它一般由倒档钢球及倒档锁弹簧等组成,如图1-54所示,其原理是驾驶人如要挂入倒档,还需克服倒档弹簧的阻力,需
33、要对变速杆施加更大的力,才能挂入倒档,起到提醒作用,从而防止无意中误挂倒档。相关知识 图1-53互锁装置工作原理图a)实物图b)示意图互锁装置的工作原理相关知识 图1-54倒档锁装置倒档锁装置的工作原理相关知识 任务实施针对任务引入当中客户所提出的故障和相关知识中所学内容,可以进行以下检修步骤:一、离合器故障检修离合器分离不彻底而进行换档时,变速器输入轴的动力没有被完全切断,驱使主动齿轮继续旋转,待啮合的主、从动齿轮难以达到同步,也会造成换档困难。因此当变速器所有档位都比较难挂或当强行挂入一档或倒车档时车身有明显的振动,应首先需要检查离合器是否存在分离不彻底的故障。二、操纵机构故障检修拆卸换档
34、操纵机构和调整变速杆。1.拆卸换档操纵机构1)按照维修手册选用套筒、棘轮扳手,拆卸主副驾驶座椅。2)选用十字螺钉旋具,拆卸前后地板控制台。3)拆卸变速杆止动卡箍,然后取下换档手柄。4)选用套筒、棘轮扳手拆卸前地板控制台支架固定螺栓。5)选用套筒、接杆、棘轮扳手,拆卸变速杆卡箍固定螺栓。任务实施6)将变速杆与连杆总成分离,并拆下变速杆固定卡箍。7)取下换档波纹管和海绵垫片。8)将变速杆壳体取出,如图1-55所示。图1-55将换档杆壳体与拉杆向后取出任务实施9)沿卡夹的缺口方向,从变速杆与万向节固定销上推出固定卡夹,然后取下固定销。10)分离连杆与万向节,拆卸换档摇臂连杆总成上固定轴销。11)从变
35、速驱动桥后支架上取下换档摇臂连杆总成。2.安装换档操纵机构按照拆卸相反顺序安装换档操纵机构,如图1-56所示。任务实施图1-56安装换档操纵机构任务实施3.调整变速杆1)将变速杆挂至一档和二档中间位置,用螺钉旋具穿过变速杆上调整孔和换档壳体上调整孔固定变速杆。2)拧紧拉杆卡箍固定螺栓。3)取出固定变速杆的螺钉旋具。4)将变速杆依次挂入各个档位,确保换档正常。5)如不能换档或换档困难,重复以上步骤多次。如还不正常,故障可能在变速器内部,需分解变速器检查,如图1-57所示。任务实施图1-57调整变速杆任务实施如果弯曲,需进行矫正或更换。检查自锁或互锁机构的定位销或互锁销是否损伤,锁定弹簧是否过硬,
36、如果有,需进行更换。挂入各个档位都感觉阻力较大时,应检查变速杆是否变形;挂入某一档位阻力较大时,应检查该档拨叉轴是否变形,如果有,需进行矫正或更换。4.其他检修1)检查操纵机构各零部件的连接应无松动现象,否则应及时紧固。2)分解变速器后检查拨叉和接合套、拨叉与拨叉轴或换档轴处的磨损,磨损超过标准时应更换。6)拆开变速器盖或分解变速器总成,检查换档机构,检查拨叉轴是否弯曲,任务实施更换;拨叉轴的直线公差为0.05mm;轴上定位凹槽的最大磨损量为0.5mm,超过应更换。4)检查定位钢球、定位销、锁止弹簧和回位弹簧,当出现磨损超过极限或弹簧失效时应更换。3)分解变速器后检查变速杆、拨叉、拨叉轴等如有
37、变形,应进行校正或任务实施1)首先拆下放油螺塞,用油桶存好废弃的齿轮油,如图1-58所示。2)拆下变速器三条拨叉轴的自锁装置螺塞,并取下自锁装置弹簧和钢球,如图1-59所示。三、齿轮变速机构故障检修1.变速器的分解变速器分解前首先应从车上将其拆下,然后放到工作台或安装到翻转支架上进行分解,现以丰田卡罗拉6档两轴式手动变速器为例,简述分解步骤如下:任务实施 图1-58拆下放油螺塞图1-59拆下自锁装置螺塞任务实施 3)拆下变速器外壳上的倒档轴固定螺钉,如图1-60所示。4)拆下变速器前壳体与后壳体相连的所有固定螺栓,如图1-61所示。任务实施 图1-60拆下倒档轴固定螺钉图1-61拆下所有固定螺
38、栓任务实施 5)用螺钉旋具撬或用橡胶锤敲击壳体合适位置,使前、后壳体分离,如图1-62所示。6)轻轻取下变速器后壳体,如图1-63所示。任务实施 图1-62分离前、后壳体图1-63取下变速器后壳体任务实施7)取下倒档齿轮轴和倒档齿轮,如图1-64所示。8)取下倒档拨叉轴和倒档拨叉,如图1-65所示。任务实施 图1-64取下倒档齿轮轴和倒档齿轮图1-65取下倒档拨叉轴和倒档拨叉任务实施 9)取下换档轴,如图1-66所示。10)将输入轴、输出轴和三条拨叉轴及拨叉一起取下,如图1-67所示。任务实施 图1-66取下换档轴图1-67取下输入轴、输出轴、拨叉轴及拨叉任务实施 11)用卡簧钳拆下输入轴后端
39、的固定卡环,如图1-68所示。12)用专用工具拉出输入轴后端的轴承,如图1-69所示。图1-68拆下固定卡环图1-69拉出输入轴后端的轴承任务实施 13)分解输入轴、轴出轴上的各档齿轮和同步器,同时要在同步器各元件上做好装配标记,以免装错。任务实施2.齿轮变速机构的检修(1)变速器壳体的检查检查变速器壳体有无变形、裂纹;轴承孔、螺纹孔有无磨损等,如出现上述情况,则需要更换变速器壳体。(2)齿轮的检查1)检查各档齿轮齿面、齿端无磨损;齿面无疲劳剥落、腐蚀斑点;轮齿无破碎或断裂等,否则更换。2)检查齿轮的啮合面上无明显的疲劳麻点、麻面、斑疤或阶梯形磨损,否则必须更换。3)检查齿轮与齿轮、齿轮与轴及
40、花键的啮合间隙、径向间隙和轴向间隙应符合原厂规定。任务实施(3)轴的检查1)检查轴体上不得有任何的裂纹或磨损痕迹;轴齿、花键齿无损伤,否则更换。2)用百分表检查轴的径向圆跳动,不应超过0.05mm,否则应更换或校正。如图1-70所示。(4)轴承的检查1)检查轴承应转动灵活无异响,滚动体与内外圈滚道不得有麻点、麻面、斑疤和烧灼磨损或破碎等缺陷,保持架完好,否则应更换,如图1-71所示。2)检查轴承的径向间隙不得过大,否则应更换。任务实施(5)同步器的检查1)检查锁环内锥面螺纹槽是否磨损、滑块是否磨损、接合套和花键毂的花键齿是否损伤。2)将同步器锁环推向齿轮锥面,同时使其沿一个方向转动;检查并确认
41、锁环锁止,如果同步器锁环未锁止,更换同步器锁环,如图1-72所示。3)用塞尺测量各档同步器锁环和锥齿轮端部之间的间隙,标准间隙:0.751.65mm,如果间隙小于最小值,更换同步器锁环,如图1-73所示。任务实施 图1-70轴的检查任务实施 图1-71轴承的检查任务实施 图1-72锁环锁止的检查任务实施 图1-73锁环间隙的检查任务实施5)用游标卡尺测量变速器接合套凹槽宽度(A)和换档拨叉卡爪部分的厚度(B),并计算间隙,标准间隙(A-B)为0.30.5mm,如果间隙超过标准值,更换变速器接合套和换档拨叉,如图1-74所示。图1-74接合套和拨叉的测量4)检查同步器接合套和花键毂之间的滑动应该
42、灵活无卡滞。任务实施复件 QC2一、三轴式手动变速器三轴式变速器广泛用于发动机前置、后轮驱动的汽车上。其特点是传动比的范围大,传动效率高。其变速传动机构包括第一轴(输入轴)、第二轴(输出轴)、中间轴、倒档轴、各档齿轮和轴承等,如图1-75所示。知识拓展知识拓展图1-75三轴式变速传动机构图1-76输入轴1.基本结构第一轴(输入轴)的结构如图1-76所示。知识拓展图1-77输出轴第二轴(输出轴)的结构如图1-77所示。知识拓展图1-78中间轴中间轴的结构如图1-78所示。知识拓展2.动力传递路线当挂入一档时动力的传递如图1-79所示,此时输出轴的转速低于输入轴的转速,且转向相同,为前进低速档。当
43、挂入二档时动力的传递如图1-80所示。此时输出轴的转速低于输入轴的转速,且转向相同,为前进低速档。当挂入三档时动力的传递如图1-81所示。此时输出轴的转速低于输入轴的转速,且转向相同,为前进低速档。知识拓展图1-79一档传递路线知识拓展图1-80二档传递路线知识拓展图1-81三档传递路线知识拓展图1-82四档传递路线当挂入四档时动力的传递如图1-82所示。此时输出轴的转速低于输入轴的转速,且转向相同,为前进低速档。知识拓展图1-83五档传递路线当挂入五档时动力的传递如图1-83所示。此时输出轴的转速等于输入轴的转速,且转向相同,为前进直接档。知识拓展图1-84六档传递路线当挂入六档时动力的传递
44、如图1-84所示。此时输出轴的转速高于输入轴的转速,且转向相同,为前进超速档。知识拓展图1-85倒档传递路线当挂入倒档时动力的传递如图1-85所示。此时输出轴的转向与输入轴的转向相反,为倒档。知识拓展二、直接式换档操纵机构直接式换档操纵机构的变速杆及所有换档操纵装置都设置在变速器盖上,驾驶人可直接操纵变速杆来拨动变速器盖内的换档操纵装置进行换档。它具有换档位置易确定、换档快、换档平稳等优点。其整体结构如图1-86所示。分解后的结构如图1-87所示。知识拓展图1-86直接式换档操纵机构知识拓展图1-87直接式换档操纵机构分解图知识拓展课后测评一、填空题1.变速器的三个功能是 、和 。2.变速器按
45、操纵方式可分为 、和 三种类型。3.手动变速器的基本结构包括 机构和 机构两部分。4.变速器操纵机构为防止自动脱档,在变速器拨叉轴上用 和 进行自锁;为防止同时挂入两个档位,在拨叉轴上设有 ;为防止汽车行驶时误挂入倒档,在倒档拨块上装有 。5.同步器的作用是使将要进入啮合的一对齿轮的 相等,以实现平稳啮合。二、判断题1.虽然汽车手动变速器的结构形式与档位不同,但其工作原理都是为了改变发动机的输出转矩,适应汽车的动力性和经济性要求。()2.手动变速器的一个档位有多个固定的传动比。()3.变速器每次只能在一个档位工作。()4.变速器通过挂入空档的形式,在发动机运转的情况下,中断动力输出。()课后测
46、评5.在发动机输出转矩不改变方向的情况下,变速器通过倒档实现汽车的倒向行驶。()6.手动变速器一个档位有一个固定的传动比。()7.大齿轮驱动小齿轮时,输出转速升高,为增速传动。()8.大齿轮驱动小齿轮时,输出转速升高,为增矩传动。()9.互锁弹簧的弹力减弱容易造成变速器跳档。()10.同步器滑块的弹簧圈的弹力不足,容易造成变速器乱档。()课后测评11.当变速器的同步器滑块的中间凸起部分磨损时,容易造成乱档。()12.变速器自锁装置的作用是防止变速器同时挂入两个档位。()三、选择题1.手动变速器的变速原理是 。A.改变大小不同的齿轮啮合B.改变转向C.改变方向D.改变输出的转速2.手动变速器自锁
47、装置的作用是避免拨叉轴自行移动而 。A.乱档B.挂档C.脱档D.变档课后测评3.在手动变速器中有一对传动齿轮,其中主动齿轮的齿数是A,从动齿轮的齿数是B,且A大于B,此传动的结果将会是 。A.减速、减矩B.减速、增矩C.增速、减矩 D.增速、增矩4.倒档轴中倒档惰轮的主要作用是 。A.增加倒档变速比B.减小倒档变速比C.改变输出轴的旋转方向D.以上都不是5.当互锁装置失效时,变速器容易造成 故障。A.乱档B.跳档C.异响D.挂档后不能退回空档课后测评四、简答题1.简述变速器的作用。2.变速器的定位锁止装置有哪些?如这些装置损坏可能造成的故障有哪些?3.简述变速器自动脱档的原因。课后测评 任务三
48、 检修万向传动装置 相关知识一、万向传动装置的作用万向传动装置的作用是实现汽车上任何一对轴线相交且相对位置经常变化的转轴之间的动力传递,如图1-88所示。图1-88万向传动装置万向传动装置的工作原理及作用相关知识 二、万向传动装置的结构万向传动装置主要包括万向节和传动轴。对于传动距离较远的常设置分段式传动轴,为了提高传动轴的刚度,还设置有中间支承,如图1-89所示。图1-89万向传动装置的组成相关知识1.万向节(1)万向节的作用万向节的作用是用于连接不在一条直线上的两轴,并保证动力在它们之间可靠地传递,还可以适应两轴间夹角变化的需要。(2)万向节的类型万向节按其在扭转方向上是否有明显的弹性分为
49、刚性万向节和挠性万向节两种,如图1-90所示。1)刚性万向节:靠刚性铰链式零部件传递动力。刚性万向节按主动轴角速度和从动轴角速度是否相等又可分为不等速万向节(十字轴式)、准等速万向节(双联式)和等速万向节(球叉式、球笼式)三种,如图1-91所示。相关知识图1-90万向节的类型a)刚性万向节b)挠性万向节2)挠性万向节:靠弹性组件传递动力,且具有缓冲减振的作用。相关知识图1-91刚性万向节的类型a)不等速万向节b)准等速万向节c)等速万向节(3)万向节的结构不等速十字轴式刚性万向节,如图1-92所示,它允许相邻两轴的最大交角为1520,在汽车上应用最广。它主要由两个万向节叉、十字轴和四个滚针轴承
50、等组成,如图1-93所示。相关知识两个万向节叉上的孔分别活套在十字轴的两个轴颈上。当主动轴转动时,从动轴也随着转动,同时还可以绕着十字轴中心在任意方向摆动。为减少摩擦和磨损,提高传动效率,在十字轴轴颈和万向节叉孔间装有滚针和套筒组成的滚针轴承。为润滑十字轴轴承,十字轴做成中空形式,并有油路通向轴颈,润滑油则用注油嘴注入十字轴内腔。相关知识 图1-92十字轴式刚性万向节十字轴式刚性万向节不等速特性相关知识 图1-93十字轴式刚性万向节的结构相关知识(4)速度特性十字轴式万向节在其运动中具有不等速特性,即当十字轴式万向节的主动叉是等角速转动时,从动叉是不等角速转动的。所谓不等速性,是指从动轴在转动
