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1、工程机械底盘构造与维修,任务二 机械换挡变速箱构造与维修,知识目标： 1、会描述机械变速器功用、类型及原理。 2、会描述机械变速器结构造。 3、会描述机械变速箱调整方法。 4、会分析机械变速箱动力传递路线及常见故障原因。,能力目标： 1、能正确拆装、调整机械变速器。 2、能正确检修机械变速箱主要零部件。 3、能正确诊断和排除机械变速箱典型故障。,任务二 机械换挡变速箱构造与维修,任务二 机械换挡变速箱构造与维修,机械换挡变速箱作用类型,机械换挡变速箱构造,机械换挡变速箱故障诊断,拆装检查,机械换挡变速箱工作原理,机械换挡变速箱在传动系中的位置,机械换挡变速箱作用,1实现变速变矩。 2实现机械倒
2、驶。 3必要时中断传动。 4实现动力输出，驱动其他机构。,机械换挡变速箱类型,1按传动比变化方式分类 （1）有级变速器。目前使用最广的一种。它采用齿轮传动，具有若干个定值传动比，传动比成阶梯式变化。 （2）无级变速器。其传动比在一定范围内可连续地变化。 （3）综合式变速器。它是由液力变矩器和齿轮式有级变速器组成的液力机械式变速器，目前应用较多。,机械换挡变速箱类型,2按操纵方式不同分类 （1）手动操纵式变速器。靠驾驶员直接操纵 变速杆进行换档。 （2）自动操纵式变速器。其传动比的选择和 换档是自动进行的。所谓“自动”，是指机械变 速器每个档位的变换是借助反映发动机负荷 和车速的信号系统来控制换
3、档系统的执行元件 而实现的。驾驶员只需操纵加速踏板和制动装 置来控制车速。 （3）半自动操纵式变速器。,低速档传动原理 驱动轮小，被动轮大，输入轴对输出轴是减速增扭传递，即汽车变速器的低档运行状态。,机械换挡变速箱变速原理,直接档传递原理 驱动轮和被动轮一样大，输入轴对输出轴是等速传递，即汽车变速器的直接档运行状态。,机械换挡变速箱变速原理,超速档传递原理 驱动轮大，被动轮小，输入轴对输出轴是增速减扭传递，即汽车变速器的超速档运行状态。,机械换挡变速箱变速原理,倒档传递原理 如果在主从轴之间加一惰轮改变动力方向，就可以获得倒档。,机械换挡变速箱变向原理,机械换挡变速箱变速变矩原理,普通齿轮式变
4、速器利用不同齿数的齿轮啮合传动实现转速和转矩改变的。,多级齿轮传动 的传动比,机械换挡变速箱变速变矩原理,从上述公式可知： 当i1时，为降速增扭传动，其档位称为降速档； 当i1时，为增速降扭传动，其档位称为超速档； 当i=1时，为等速等扭传动，其档位称为直接档。 习惯上把变速器传动比值较小的档位称为高档，传动比值较大的档位称为低档；变速器档位的变换称为换档，由低档向高档变换称为加档（或升档），反之称为减档（或降档）。变速器就是通过档位变换来改变传动比，从而实现多级变速的。,机械换挡变速箱变速变矩原理,机械换挡变速箱换挡原理,东风EQ1090E型汽车的变速器(平面三轴变速箱）,机械换挡变速箱动力
5、传递,T220推土机变速箱结构简图（空间三轴式）,机械换挡变速箱动力传递,机械换挡变速箱换挡机构,机械换挡变速箱锁环式同步器构造,机械换挡变速箱锁环式同步器构造,机械换挡变速箱锁销式同步器构造,机械换挡变速箱锁销式同步器构造,机械换挡变速箱锁销式同步器构造,在换挡过程中，两接触齿轮的转速未同步之前，锁销与齿套孔上的一对锁止面阻碍齿套进入啮合； 当锥环与锥盘逐渐接合过程中，两接触齿轮转速趋于一致（同步），锁销与齿套上的相应孔相对浮动，拨动齿套，齿套自然地越过锁销与接触齿无冲击地啮合,机械换挡变速箱锁销式同步器工作过程,机械换挡变速箱操纵机构,机械换挡变速箱自锁机构,机械换挡变速箱互锁机构,机械换
6、挡变速箱联锁机构原理,机械换挡变速箱联锁机构构造,机械换挡变速箱故障诊断,一、自动脱挡 是指机械在正常使用情况下，未经人力操纵，变速杆连同齿轮（或啮合套）自动跳回空挡位置，使动力传递中断。产生自动脱挡的根本原因是齿轮（或啮合套） 分离的轴向力大于齿轮（或啮合套）定位的锁定力和移动时的摩擦力之和。 （1）齿轮（或啮合套）轴向分力过大 齿面偏磨。 变速器壳形位误差过大。 其他原因。 （2）锁定机构失效 （3）齿轮啮合位置不对或变速叉轴未锁定,机械换挡变速箱故障诊断,二、乱档 挡位错乱亦称乱挡。一般指空档时，有大幅度的旷动，结合机械就行驶；或挂上任一档，结合离合器，发动机就熄火；或挂上档在、摘不下来
7、。乱挡的根本原因是变速齿轮或拨叉轴与变速杆间位置不正确，或两者间运动不协调。 1）变速杆变形或拨头过度磨损 2）拨叉轴互锁机构失效 3）变速拨叉与拨叉轴连接松脱,机械换挡变速箱故障诊断,三变速杆抖动 机械挂上挡后工作时，变速杆不断抖动，说明有不正常力作用于变速杆下端。变速杆发抖使驾驶员很不舒适，有时还会打手，加剧跳挡现象的发生。 拨叉脚侧面与拨叉槽侧面不平行或间隙过小。 齿轮或接合套拨叉槽与其回转中心不垂直，或齿轮与轴配合松旷。 变速杆中间球铰松旷或撑持弹簧折断及定位销松旷。 锁定机构失效。,机械换挡变速箱故障诊断,四变速器异响 当响声不均匀，响声较大、尖刺、断续、沉重时，即为变速器异响。异响
8、往往也是其他故障的表征。 （1）轴承异响 （2）齿轮异响 （3）其他原因异响 变速器内缺油，润滑油过稀、过稠或品质不好，齿间及轴承金属间直接摩擦，响声增大；箱壁内无筋光面过大会引起共鸣，放大异响；变速器内掉入异物，某些紧固螺钉松动，齿牙打坏，轴上零件窜动；里程表软轴或里程表齿轮发响等。,机械换挡变速箱故障诊断,五换挡困难 换挡困难主要表现为挂不上挡，或挂上挡后摘不下挡。变速器出现该故障后使机械无法正常工作。其原因除乱挡所述以外，还可能有以下原因： 拨叉轴弯曲、锈死或为杂物所阻，移动不灵。 联锁机构调整不当，离合器分离时变速滑轨处于锁定位置。 离合器分离不彻底，小制动器失效，离合器轴不能停止转动
9、，使挂挡困难。 锁定销或钢球、互锁机构等被脏物所阻而移动不灵时，也会造成换挡困难。 汽车变速器的同步器损坏，使换挡困难。 润滑油过脏或粘度过大。,机械换挡变速箱拆装检查,一、壳体与盖检测 常见损伤：变形、裂纹、座孔磨损。 1、变形检验 检验：用专用量具检验或将壳体与盖扣在平板上，用厚薄规检查，要求间隙0.3mm。 修理：轻微时，锉刀修平，或平面磨床磨平，严重时，换新件。,2、裂纹检测 检验：敲击听声法或用探伤仪。 3、轴承座孔检测 量具法：用内径量表和外径千分尺配合测量座孔与轴承的配合间隙。 经验法：装入轴承试配，若明显松旷，则间隙大,机械换挡变速箱拆装检查,机械换挡变速箱拆装检查,二、齿轮
10、常见损伤：齿面磨损、齿面疲劳剥落、轮齿裂纹与断裂、齿轮花键孔磨损等。 齿面疲劳剥落 原因：轮齿表面承受过大交变、挤压应力造成疲劳剥落。 修理：大修时疲劳剥落面积不超过齿高的30%，齿长的10%，否则成对换新品。,2、齿面磨损 检查：用齿轮游标卡尺或普通游标卡尺测量。 修理：磨损有轻微台阶时，可用油石修整齿面后继续使用。磨损严重时，应成对更换新齿轮。,机械换挡变速箱拆装检查,机械换挡变速箱拆装检查,三、齿轮轴 常见损伤：磨损、变形、折断。 修理：磨损严重时，可用镶套、堆焊、振动堆焊、气体保护 焊等修复。变形可用冷、热压校正，折断时换新件。 四、轴承 常见损伤：滚道及滚动体磨损、疲劳剥伤、出现麻点
11、、保 持架损坏。 修理：多以更换为主。,机械换挡变速箱拆装检查,一、拆卸步骤（以EQ1090E为例） 1.变速器的拆卸 旋出放油塞，放净变速器内的润滑油，拆卸传动轴，拆去变速器与离合壳的四个紧固螺栓，变速器带离合器分离轴承座和驻车制动器总成即可平行退出。 从变速器第一轴轴承盖上取下分离轴承。 拆下驻车制动鼓上两个固定螺栓，取下驻车制动鼓，拧松螺母，取下碟形弹簧，拉出突缘，然后拆去驻车制动机构的各连接件。,拆下变速器上盖总成。 拆下变速器第二轴后轴承盖。 从变速器前端拆下紧固轴承盖的螺栓上的钢丝锁线和螺栓，然后取下轴承盖。 用铜棒从左右轻轻敲击第一轴，将第一轴连同轴承一起从前端拔出，然后从第一轴
12、中取出第二轴前端轴承。,机械换挡变速箱拆装检查,机械换挡变速箱拆装检查,用手托起第二轴前端上下晃动，并用铜棒左右敲击第二轴的后端，将第二轴向后退出稍许，用拉器从二轴上取下后端轴承后，将第二轴总成从变速器壳体内拿出。 从第二轴取下四、五挡同步器总成，拆下四、五挡固定齿座锁环，取下止推环，则第二轴上二、三挡同步器总成和它前面的所有零件可以依次从轴上取下。,机械换挡变速箱拆装检查,从壳体上拆卸中间轴前后轴承盖，撬开后轴承锁片，拧下锁紧螺母，从倒挡检查孔取出倒挡齿轮和轴承及隔套。用拉器从轴上拉下后轴承后，中间轴总成便可从壳体内取出。取出中间轴前轴承 从中间轴上取下弹性挡圈，用压床将常啮合齿轮压出。 拆
13、卸变速器顶盖（图1-2-14）总成，拆除弹簧，顶盖总成即可解体。,拆除变速器叉和导块上的铜丝锁线，拧松止动螺栓，用专用工具顶住变速器叉轴后端，用力冲击，使变速叉轴顶掉变速器盖上的三个塞片，这样，叉轴便从箱盖前端脱出，并取出变速叉。,机械换挡变速箱拆装检查,机械换挡变速箱拆装检查,二、变速器的装配 装合中间轴总成 将变速器壳体固定在工作台上，把装好的中间轴总成放入中间轴孔中，两端套上轴承。从变速器后端插入倒挡齿轮轴。 倒挡轴敲到安装位置。装上前后轴承盖和倒挡窗口盖板。 将装好的第二轴总成放到壳体里。把四、五挡同步器总成套在第二轴上,把第一轴装到壳体前端轴承孔中，使第二轴前端轴颈对准第一轴轴承孔。用铜锤一边轻轻敲击，一边用手转动第一轴，使轴承平顺装入壳体座孔中。 把已装好的驻车制动器总成固定在轴承盖上。 装复变速器盖 在变速器处于空挡位置时，装上密封衬垫，盖上变速器盖总成。,机械换挡变速箱拆装检查,任务思考题,1、简述变速箱功用、原理、类型以及换挡方式。 2、写出T220履带推土机结构特征及动力传递路线。 3、分别说出变速箱操纵装置中各锁止装置的作用。 4、叙述同步器的作用和常见类型。 5、如何检测变速箱的同步器及齿轮？ 6、变速器的装配中应注意哪些问题? 7、分析机械换档变速器跳档、乱档的现象。,Thanks for your attention,
