汽修手动变速器的拆装教学案例(共2篇)
1.汽修手动变速器的拆装教学案例 篇一
关键词:换挡质量;同步器;M槽
1 绪言
随着国民生活素质的提高,轿车在各个家庭越来越普及,顾客对整车选换挡性能的要求已经不仅限于操作的简单和省力,而更加追求驾驶过程中操纵的精准和过程的享受。因此,本文提出了汽车换挡质量的概念。
所谓换挡质量是指在保证手动变速器传动系统寿命的前提下,能够快速而又精准且平稳舒适换挡的过程,其评价指标可分为舒适性、精确性、耐久性。舒适性主要是从驾驶者的主观感觉来考虑,要求换挡过程轻便平顺,不能使驾驶者产生疲劳的感觉。例如:换挡冲击、换挡噪声、换挡卡滞等。
2 手动变速器换挡过程
手动变速器的选换挡机构的零部件主要包括:拨叉轴、拨块、拨叉、互锁机构、自锁机构、操纵盖总成等。
该变速器换档的主要过程是:通过换挡轴的轴向移动压缩弹簧,使换挡头移动到不同档位的拨块叉口,实现目标挡位的选择;换挡的主要过程是:当目标挡位选择到位时,通过选挡轴的旋转运动,带动换挡拨头转动,克服换挡阻力,使换挡轴拨动拨块,由于拨块、拨叉轴和拨叉之间为刚性连接,使拨叉带动同步器齿套沿轴向移动,直到同步器工作,实现换挡目地。
3 换挡吸入感的发生时机
从以上换挡过程的分析可知,换挡是一系列零部件的顺序动作,换挡“吸入感”并不是贯穿整个换挡过程。下面对某一单锥滑块式同步器的换挡过程进行分解,确定换挡“吸入感”发生的最佳时机。
整个换挡过程可以分为以下几个阶段:
3.1 预同步阶段
这个阶段从同步器开始动作到摩擦副面开始接触为止。开始时齿套与滑块一起运动,当位移达到滑块端隙时,滑块与同步环开始接触。同时,换挡定位套筒从最低点开始沿换挡头“M”槽向上爬行。
3.2 同步阶段
在这个阶段,由于摩擦锥面存在相对运动,从而产生同步力矩Ms。另一方面。锁止面上的作用力对同步环形成拨环力矩Mt。在同步力矩Ms的作用下,经过同步时间,被啮合齿轮与同步环达到同步,同步过程结束。同时,选换挡定位套筒继续沿换挡头“M”槽向上爬行,并越过“M”槽最高点。
3.3 同步中断阶段
当被同步齿轮与同步环到达同步,不存在转速差,由于齿套和同步锁环之间仍有接触,拨环力矩Mt使同步环连同被同步齿轮一起相对于齿套运动,由此造成齿套与被同步齿轮之间产生新的不同步转动。当齿套和同步环相对转过一个角度后,齿套和同步环的锁止分离,进入自由滑移阶段。与此同时,选换挡定位套筒沿换挡头“M”槽开始下滑。
3.4 自由滑移阶段
齿套和同步环锁止分离,与接合齿接合之前,齿套通过该阶段无任何阻碍,故称自由滑移阶段。同时,选换挡定位套筒沿换挡头“M”槽迅速下滑,在定位套筒弹簧力的作用下,使操作手柄上有明显的自动吸入的感觉,即换挡的“吸入感”。此阶段即是发生换挡“吸入感”的最佳时机。
3.5 完全结合阶段
齿套与接合齿完全接合,档位锁止产生。此时即真正完成了换挡。
4 分析计算过程
根据以上分析可得,选换挡定位套筒和换挡头对换挡吸入感的产生起着重要的作用。需要对两者进行详细分析。
4.1 选换挡定位套筒的主要功能
1)空挡时,选换挡定位套筒处于换挡槽“M”槽的底部,起到精确定位的作用;
2)换挡时,起到增强换挡手感的作用。
4.2 换挡拨头的作用
换挡拨头与选换挡定位套筒相互作用的部分在“M”槽,形状如下图所示。在换挡过程中,可以看作是选换挡定位套筒的钢球沿着“M”槽爬行,并且爬行可以分为两个阶段:
1)从“M”槽底部沿斜面向上爬行;
2)沿“M”槽斜面下滑。
结合换挡过程的几个阶段可以发现:
1)如果当齿套进入自由滑移阶段,选换挡定位套筒的钢球处于沿“M”槽斜面下滑时,换挡吸入感将会有明显提升。
2)如果换挡拨头夹角变小,换挡吸入感将会明显增加。故将换挡拨头“M”槽夹角改变前后的状态进行分析计算。
4.3 分析过程
换挡吸入感的感觉产生于进档速度的快慢,当人手施加的力一样时,钢球移动的快慢决定吸入感的良好程度。故需要将换挡拨头在换挡过程中钢球行进速度的变化计算出来,对换挡吸入感进行量化比较。通过对选换挡定位套筒弹簧进行位移分析,即可得到选换挡定位套筒钢球的位移情况,也就得到了换挡拨头转动速度。
4.4 计算过程
本文以第二阶段即沿“M”槽斜面下滑阶段为例,进行计算说明。如下图所示所示,随着钢球的位移,弹簧也将随之发生变形。所以,只要知道了弹簧变形的快慢,就可以知道吸入感产生的强烈程度。
4.5 计算结果
通过上表中的关系式,将弹簧变化量x的计算式编入EXCEL表中计算,可以得出整个换挡过程中,换挡头旋转角度和弹簧变化量x的曲线,将两种状态的换挡头的“M”槽曲线进行比较。
对于换挡头不同的“M”槽夹角,可以得出不同的弹簧变化量曲线,尤其在下滑阶段,状态2的弹簧变化量比状态1的变化量大。换挡“吸入感”是以换挡的某一过程中换挡力的变化对应行程变化的比值,即直线的斜率来评价。斜率越大,说明换挡力的变化剧烈,换挡吸入感就会越明显。下图中转过同样的角度,状态1的X变化量为2mm,状态2的变化量为3.5mm,根据F=kx,可算出状态2的力变化量更大,吸入感更强。
5 结论
在换挡过程中,通过对弹簧变形量的计算,将原来由乘员主观感觉进行判断的换挡吸入感进行量化,提出了改变换挡拨头“M”槽的形状以提高手动机械式换挡吸入感的方法。结果表明:换挡头“M”槽的夹角由状态1更改为状态2后,大大增加了手柄球的换挡“吸入感”。即此方法得到了验证。
参考文献:
[1]陈家瑞 汽车构造(第五版 下册)
2.变速器拆装总结 篇二
以AE431为例
变速器是汽车传动系中最主要的部件之一。
它的作用是:
1.在较大范围内改变汽车行驶速度的大小和汽车驱动轮上扭矩的大小。
由于汽车行驶条件不同,要求汽车行驶速度和驱动扭矩能在很大范围内变化。例如在高速路上车速应能达到100km/h,而在市区内,车速常在50km/h左右。空车在平直的公路上行驶时,行驶阻力很小,则当满载上坡时,行驶阻力便很大。而汽车发动机的特性是转速变化范围较小,而转矩变化范围更不能满足实际路况需要。
2.实现倒车行驶
汽车发动机曲轴一般都是只能向一个方向转动的,而汽车有时需要能倒退行驶,因此,往往利用变速箱中设置的倒档来实现汽车倒车行驶。
3.实现空档
当离合器接合时,变速箱可以不输出动力。例如可以保证驾驶员在发动机不熄火时松开离合器踏板离开驾驶员座位。
变速箱由变速传动机构和变速操纵机构两部分组成。变速传动机构的主要作用是改变转矩和
转速的数值和方向;操纵机构的主要作用是控制传动机构,实现变速器传动比的变换,即实现换档,以达到变速变矩。
机械式变速箱主要应用了齿轮传动的降速原理。简单的说,变速箱内有多组传动比不同的齿轮副,而汽车行驶时的换档行为,也就是通过操纵机构使变速箱内不同的齿轮副工作。如在低速时,让传动比大的齿轮副工作,而在高速时,让传动比小的齿轮副工作。
组成部分:
液力变矩器、行星齿轮机构、离合器、制动器、油泵、滤清器、管道、控制阀体、速度调压器等,按照这些部件的功能,可将它们分成液力变矩器、变速齿轮机构、供油系统、自动换挡控制系统和换挡操纵机构等五大部分。
注意事项:
1.找一个干净无灰尘的场地,利用拆卸工具和铜棒,开始拆卸变速器。拆卸顺序一般是:变速器盖、第一轴、第二轴、中间轴、倒挡轴。
2.拆卸零件时,先看好零件原始的方向和位置后再拆卸,必要时,做好记录;拆下的零件按拆卸先后顺序,分部位排放整齐,必要时可用线或铁丝将各零件按顺序串在一起,像一些细小的零件更要注意些,如:弹簧、节流阀、柱塞、锁销等;齿轮可按原方向和位置套在轴上,以防装错或漏装。
3.拆卸的所有零件都应该清洗干净,并做相应检查,不能继续使用的应该予以更换;拆卸过的油封、密封垫一般不应该继续使用,应该更换。
4.装配前各轴承、油封、轴上的键槽、齿轮的内孔以及变速器箱体的轴承孔涂上齿轮油或机油,并将要更换的纸垫浸透机油。
5.装配顺序与拆卸顺序相反,即后拆下的零件先装,使全部零件都安装到原来的位置上,安装过程中要常转动配合件,注意油封的方向且不得有破损。
6.在安装变速器盖前,应检查场地有无漏装的零件,各轴及固定齿轮是否有轴向窜动,各处纸垫是否完好,各对啮合齿轮是否在全部齿宽内啮合;用手拨动滑动齿轮,看能否轴向移动到全齿宽啮合;用手转动第一轴,分别试一下各挡,都应能灵活平稳转动,无卡涩现象。按规定在变速箱体内加入适量的润滑油。
制动变速器的解体:
1.卸自动变速器前后壳体、油底壳及阀体。
1)拧下放油塞螺栓,将残余在变速器内的油液卸掉。
2)将装在变速器上的附件拆除:档位开关、车速传感器、输入轴传感器等。3)拆下前后壳体。
4)拆下油底壳:19个10号的螺栓。
5)拆卸阀板:阀体上的线束和电磁阀,再拆下阀板,取下蓄压器4个。
2.拆卸液力变矩器和油泵。1)拆卸液力变矩器。
2)拆卸油泵:有专用工具用专用工具,如果没有专用工具:左右摇晃拔出。
3.分解行星齿轮变速器:
1)从自动变速器前方取出超速行星架和直接离合器组件和超速齿圈。
2)拆卸超速制动器:用起子拆下超速制动器卡环,取出超速制动器钢片和摩擦片。拆下超速制动器鼓的卡环,松开壳体上的固定螺栓,用拉具拉出超速制动器鼓。3)拆卸2档强制制动器活塞:从外壳上拆下2档强制制动带液压缸盖卡环,取下液压缸盖和活塞。取出中间轴、高档及倒档离合器和前进离合器组件。4)拆下2档强制制动带销轴,取下制动带。
5)拆出前行星排,拆下前行星架上的卡环,拆出前行星架组件和行星齿轮组件。6)取出前后太阳轮组件和低档单向离合器。7)拆卸2档制动器:拆下卡环,取出2档制动器的所有摩擦片、钢片及活塞套。拆卸输出轴、后行星排和低档及倒档制动器组件:拆下卡环,固定输出轴,取出输出轴、后行星排、前进单向超越离合器、低档及倒档制动器和2档制动器鼓组件。
8)在分解自动变速器时,应将所有组件和零件按分解顺序依次排放,以便于检修和组装。要特别注意各个止推垫片、止推轴承的位置,不可错乱。
4.由于液压阀板的零部件比较繁多,阀板中各个控制阀的加工精度和配合度都极高,不正确的安装、检修都损坏控制阀,影响其正常工作,因此在此重点讲解下拆卸的注意事项: 1)拆检阀板时,不可让阀芯等重要零件掉落。不要将铁丝、起子等硬物伸入阀孔中,以免损伤阀芯和阀孔的精密配合表面。2)阀板解体后的所有零件在清洗后,可用压缩空气吹干,不允许用棉布擦拭,以免粘上细小的纤维丝,造成控制阀卡滞。3)装配阀板时,应检查各控制阀阀芯是否能在阀孔中活动自如。如有卡滞,应拆下,经清洗后重新安装。4)不要在阀板衬垫及控制阀的任何零件上使用密封胶或粘合剂。5)拆出阀板所有的控制阀,在拆出每个控制阀时,应先取出锁销和柱塞,在让阀芯或弹簧从阀孔中自由落出。若阀芯在阀孔中有卡滞,不能自由落出,可用木锤或橡皮锤敲击阀板,将阀芯震出:不要用铁丝或钳子伸入阀孔去取阀芯,以免损坏阀孔内径或阀芯。
总结:
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