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變速箱
(汽車配件)
鎖定
變速箱定義
變速箱是變更傳動比和運動方向的齒輪箱。位於離合器與中央傳動之間。主要功用是:在發動機轉速和扭矩不變情況下,改變車輛的驅動力和行駛速度(換檔);使車輛可以倒退行駛(換向);發動機可以不熄火停車(空檔)。根據傳動型式,齒輪式變速箱可分為雙軸式、三軸式、組成式三種。雙軸式具有兩根主要軸(不包括倒檔軸),只經過一對齒輪減速。三軸式具有三根主要軸(第一軸、中間軸、第二軸),要經過兩對齒輪減速。組成式由兩個變速箱串聯或並聯組成,以便用較少的齒輪獲得較多的檔位。
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變速箱變速器作用
變速箱(4張)
(1)改變發動機和車輪之間的傳動比,使發動機在最佳工況工作下,擴大發動機傳遞到驅動輪上的扭矩和轉速,並得到不同的速度;
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變速箱工作原理
變速箱基本結構:1-輸入軸離合器、2-輸入軸、3-輸入軸第一主動齒輪、4-輸入軸第二主動齒輪、5-輸出軸前段、6-輸入軸倒檔主動齒輪、7-鎖止離合套驅動軸、8-中間軸、9-鎖止離合套、10-輸出軸前段花鍵、11-輸出軸後 段花鍵、12-輸出軸離合器、13-輸出軸後段、14-鎖止離合套回位彈簧、15-鎖止離合套撥動軸、16-倒檔變速軸、17倒檔滑動齒輪、18-輸出軸第二滑動齒輪、19-輸出軸第一滑動齒輪(見圖1)
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當車輛處於換擋狀態時,駕駛員分離輸入軸離合器變速箱輸入軸失去動力;車輪變成主動件,動力會反向輸入給變速箱,這時由於輸出軸離合器單向傳動的特點,反向驅動的輸出軸離合器處於分離狀態,此時,變速箱輸入軸與變速箱輸出軸前段處於失去驅動力的狀態,輸出軸滑動齒輪通過撥叉實現與輸入軸上輸入軸第二主動齒輪的齧合,完成平順換擋操作。
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當車輛需要後退時,輸入軸離合器分離,倒檔滑動齒輪通過撥叉與倒檔中間齒輪齧合,倒檔中間齒輪與輸入軸倒檔主動齒輪相齧合,同時,倒檔變速軸與鎖止離合套撥動軸相聯動,使鎖止離合套通過其內的鎖止離合套內花鍵將輸出軸前段與輸出軸後段鎖止到一起,實現輸出軸後段的轉動。
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變速箱分類
吉孚採用新型環保技術研發的錐環式無級變速箱(Cone-Ring Transmission,簡稱 KRG)是一種無級變速箱,它有着廣泛的性能匹配範圍。KRG 在設計時刻意避免採用液壓泵,僅僅使用簡單和耐用的零部件來實現機械控制。與傳統的 CVT 相比,KRG 變速系統的設計更加簡單且,零件加工精度沒有 CVT 的零件要求不高,製造成本低,大多數零件均為標準件,而且錐體用的材料為普通鋼,生產成本低。KRG 最大優勢是零部件非常少,並且耐用。KRG 與普通無級變速箱相比,變速響應快,操作舒適,可與 DCT 相媲美。低製造成本,低排放,KRG 或將成為未來技術發展的趨勢。
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目前在眾多混動車上搭載了電子無級變速器 ECVT。ECVT 是由一套行星齒輪組和多個電機組成,通過行星排上的行星齒輪、離合器外加調速電機來實現變速。 相比於普通 CVT,ECVT 沒有液力變矩器、鋼帶等結構,結構更為簡單,其結構可以做的更緊湊。由於沒有液力變矩器等動力耦合部件,採用直接傳動,因此 ECVT可以具有較高的傳動效率和經濟性。同時由於沒有鋼帶等因素制約,ECVT 可以直接承受比普通 CVT 變速器更大的扭矩。ECVT 由於沒有液力變矩器緩衝,完全依靠電機調速,對於多個電機、離合器等的協作要求非常高,因此控制軟件 TCU 也比普通 CVT變速器複雜的多。另外,ECVT 對於控制電機的可靠性、功率與運行精度要求也非常高, 其上的電機一旦失效,變速器就會完全停擺,這也是 ECVT 潛在的風險之一。
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變速箱保養方式
摩托車變速箱(3張)
日常維護過程中,要對變速箱各連接部位的狀態進行檢查,及時發現是否出現鬆動、磨損損壞等故障。連接部位出現鬆動時要及時擰緊,損壞位置及時進行修復更換。及時檢查軸端面油封與外部結合部位是否出現漏油滲油狀況,及時更換失效的油封與紙墊。
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變速箱的日常維護要注重變速箱結構件的維護,要注重對變速箱齒輪、軸承以及不同軸之間的維護。要及時檢查變速箱齒輪是否發生磨損、打齒以及齧合發生錯誤等問題。要加強軸承的檢查,注意軸承軸向或者徑向間隙過大、隔套磨損等問題。對於變速箱內結構件要做到正確養護與檢查,保證其運行在最佳狀態下,並且能夠及時發現問題並解決。
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4、養成良好的駕駛習慣
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日常使用過程中,要養成良好的開車習慣。在進行換擋時,操作變速操縱桿不能太用力,要採用規定的方法防止打壞齒輪、損壞操縱桿撥叉以及損壞操縱桿等問題。換擋時要保證離合器徹底踩下後才可以操縱操縱桿,防止打壞齒輪。在進行作業時,頻繁換擋時不能過快踩抬離合器,防止傳動件遭受較大沖擊而導致齒面剝落甚至是傳動花鍵折斷。在運輸過程中,不可以採取突然抬起離合器踏板的方法獲取大的驅動力來克服大載荷或障礙的困擾,減少齒輪衝擊而造成的磨損。
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變速箱常見故障
長期使用過程中,因換擋頻繁,使變速箱中的零部件不可避免地要發生磨損、變形,導致變速箱掛擋困難、自動脱擋、運轉中發出噪音等故障現象,影響使用。所以在日常使用中,要經常對變速箱工作情況進行全負荷操作檢查,觀察變速箱傳動是否平穩,有無異常間隙及雜聲,及時找出原因進行調整或修理。常見故障如下所示:
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掛擋困難
(1)離合器分離不徹底,不能完全切斷動力。具體表現為兩個方面:一是由於操縱不當,踏板沒踏到底,造成分離不徹底,掛擋困難。這種現象常見於新手,由於不熟練,往往踏板沒踏到底就掛擋,出現掛不上擋,且齒輪發響的狀況;二是屬於離合器技術狀態較差導致的掛擋困難;
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(4)變速桿上的倒擋拉桿長度調整不當,掛倒擋時,致使鎖片上升高度不夠,不能順利進入倒擋位置。
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自動脱檔
(2)撥叉鎖定螺釘鬆動,撥叉軸定位槽或自鎖裝置的鋼球磨損,不能將變速桿可靠定位;
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變速箱異常響聲
變速箱異常響聲有兩種情況:一種是在空擋位置時出現異響;另一種是在行駛中換擋時出現異響。
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(1)齒輪油油量不足或齒輪油質量太差;
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(2)齒輪齒面嚴重磨損,使齧合間隙過大;
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(3)齒輪輪齒疲勞剝落或崩邊崩角;
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(4)中間軸、第二軸過度磨損,或是花鍵軸和齒輪內花鍵磨損嚴重,間隙過大;軸彎曲或軸上鎖止件鬆動;
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(5)軸承鬆動或保持架損壞;
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變速箱故障維修
變速箱自動跳擋
發生跳擋故障時,保證變速器操縱桿仍然在該擋 位的前提下熄火發動機。首先判斷是否正確調整操縱機構,然後對變速器與同步器的齒輪齧合情況進行開 箱檢查。如果出現齧合異常的現象,對軸承與撥叉進行檢查,如果軸承磨損嚴重或者撥叉槽間隙過大,則應該及時更換。如果齧合情況沒有問題,那麼檢查操縱鎖止機構是否出現鎖止不良情況,並且根據出現的問題及時進行更換。檢查變速叉定位是否準確,如果產生誤差,對變速叉軸定位球的位置與彈簧進行檢查,如果彈簧出現問題,應該及時進行更換。如果是因為變速器外殼鬆動,應該按照規定力矩要求進行螺栓固定。
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變速箱過熱
②變速箱在裝配時,應該按照裝配規定,採取準確的方法來進行軸承的配合,並且進行多次調試保證安裝準確性。
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③在日常的工作中應該儘量避免長時間高負荷運行,要確保其變速箱工作的時效性。
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變速箱內出現異常聲音
②對變速箱要做好日常檢查, 對於齒輪要及時進行檢修,對有問題部件要及時進行修復或更換。
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無法掛擋或掛擋困難
①離合器踏板踩下,搬動操縱桿如果感到齒輪移動困難,齧合出現問題,表明變速箱操縱機構部件出現問題,要針對出現問題的部件進行更換,並且更換以後要進行磨合,保證工作正常。
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亂擋
①駕駛員在操縱換擋桿時,應該按照正常的要求進行,如果操縱桿出現變形,要及時更新修正甚至更換。
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②如果可以同時掛上兩個擋位,則表明互鎖機構失效,應該及時進行修復或者更換。
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③如果出現在擋位上無法換擋,或者操縱桿位置變化範圍稍小就會掛上某個擋位,則表明操縱桿下端鋼球與之配合的凹槽或者變速叉凹槽出現嚴重磨損,應該及時對出現問題的部件進行更換。
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④要及時更換固定齒輪的鍵與齒輪,更換定位彈簧,採用聯鎖裝置,針對同時掛兩個擋與自動掛擋問題進行修正。
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變速箱漏油
①按時檢查變速箱油封,檢查 其是否出現損壞、老化等問題。
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- 參考資料
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- 1. 張柏然 主編.英漢百科知識詞典.南京:南京大學出版社,1992
- 2. 農業大詞典編輯委員會 編.農業大詞典.北京:中國農業出版社,1998:第76頁
- 3. 李曉寧. 客車變速箱研究與設計[D].吉林大學 .中國知網.2015-03[引用日期2020-05-13]
- 4. 成起強,李江江,王新,房亮.輸出軸離合器式手動變速箱工作原理分析[J].價值工程 .中國知網.2018[引用日期2020-05-13]
- 5. 白金國.拖拉機變速箱常見故障與維修保養[J].農業工程 .中國知網.2019-09[引用日期2020-05-13]
- 6. 趙洪軍.拖拉機變速箱常見故障的原因與排除[J].農機使用與維修 .中國知網.2017-12[引用日期2020-05-13]
- 7. 參見課程目錄: 第十一講 傳動系概述、離合器及變速箱 11.3 變速箱1 教學視頻 2分16秒 .中國大學MOOC[引用日期2022-11-10]