增強(qiáng)手動變速箱檔位回彈的解決方案

劉光亮 張力芹 孔秀苓

摘 要：本文主要是針對某款搭載5檔手動變速器乘用車在使用過程中，存在檔位回彈不足的問題，通過理論分析，對問題的原因做出解釋，避免了類似的問題再次發(fā)生。

關(guān)鍵詞：變速器；檔位回彈；拉鎖；凸輪；定位套筒；換檔搖臂

隨著人們生活水平的提高，小轎車進(jìn)入家家戶戶已是很普遍的現(xiàn)象，本文重點(diǎn)介紹手動汽車在駕駛過程中出現(xiàn)檔位回位不足的原因分析及控制措施，有助于讀者了解變速器構(gòu)造和檔位回位不足的失效原理，提前采取措施，避免掛錯檔的現(xiàn)象發(fā)生，從而使汽車更安全的行駛在道路上。

一、變速箱檔位回彈不足的現(xiàn)象說明

汽車在起步或者正常行駛時，掛入某一檔位后摘回空檔，此時檔把不能完全回到空檔位置，檔把呈一定角度偏離檔把中心軸，此時易造成駕駛員不能正切判斷變速器所在檔位，容易出現(xiàn)掛錯檔而打齒，或?qū)е萝囕v急停、竄動等危險現(xiàn)象發(fā)生。

二、變速箱檔位回彈不足的幾種原因分析

檔位回位不足的根本原因是檔把回彈力不足，但造成檔把回彈力不足的原因有很多種，下面給大家列出5種主要原因：

（一）整車?yán)i彈簧失效，導(dǎo)致檔把回彈力不足

整車?yán)i回彈力失效一般出現(xiàn)在年久失修的老年車上，因彈簧失去回彈力導(dǎo)致檔把不正或不能正?；匚?，此失效是導(dǎo)致檔位回彈不足的最主要原因。

（二）變速箱內(nèi)選換檔凸輪角度偏?。ㄒ妶D1）

此原因通常為設(shè)計者考慮不周造成，凸輪（序號2）上下側(cè)面與Y坐標(biāo)呈一定傾角，此斜面與定位套筒（序號3）頭部接觸，上下滑動產(chǎn)生的阻力為變速箱本身選檔回彈力，故增大此傾斜角度對回彈力有利。

（三）變速箱內(nèi)定位套筒（序號3）內(nèi)彈簧彈力不足（見圖1）

此原因通常為設(shè)計者考慮不周造成，凸輪（序號2）上下側(cè)面與定位套筒（序號3）頭部接觸，定位套筒（序號3）頭部位鋼球，內(nèi)部有彈簧。當(dāng)定位套筒在頂端或在底部受壓縮時，有趨于回彈的力，此回彈力為選檔回彈力，所以增加彈簧彈力有利就回彈到位。

（四）變速箱換檔搖臂（序號1）配重塊重量設(shè)計過重（如圖2）

換檔搖臂（序號1）的配重塊有增強(qiáng)換檔手感的作用，但若配重塊過重會對換檔回彈起負(fù)作用。

三、增強(qiáng)手動變速箱檔位回彈的方案

檔把不回位問題比較嚴(yán)重時，通常是因選換檔拉鎖失效導(dǎo)致，此時應(yīng)及時更換全新相配套的整車?yán)i，確保檔把正?；貜?。若更換拉鎖后檔把仍有不回位現(xiàn)象，此時要考慮更換變速箱內(nèi)回彈有關(guān)的零件，如凸輪、定位套筒、換檔搖臂、變速器操縱蓋等。

方案1：將選換檔凸輪角度加大，來增加選檔回彈力，例如將原圖紙中紅圈11°增大為15°（如圖3）。

方案2：將定位套筒彈簧彈力增加，來增加選檔回彈力，例如圖4中定位套筒原設(shè)計是在自由狀態(tài)下回彈力為120N，可將其增加到150N；（如圖4）。

方案3：將換檔搖臂配重塊重量減輕，減少選換檔軸由五倒檔回位至空檔位置所克服的重力，從而更有利于檔位回彈。例如：換檔搖臂原設(shè)計重量為700g，將配重塊重量減輕后，整個零件重量將至500g，大大提升檔位回彈性能（如圖2）。

方案1、2、3都是有利于回彈的有效措施，在條件允許的情況下，同時實(shí)施三種方案效果更佳。

四、驗證解決方案的方法

在不考慮拉鎖的情況下，為驗證上述三種解決方案的有效性，特選取了20臺在校驗臺上有五檔、倒檔不回位現(xiàn)象的變速箱作為樣本變速箱，通過更換新狀態(tài)選換檔凸輪、定位套筒、換檔搖臂三個零件來驗證方案有效性。

更改參數(shù)：將選換檔凸輪與定位套筒工作面斜面角度由11°更改為15°（如圖3）；將定位套筒彈簧彈力加大，由原來自由狀態(tài)下回彈力為120N增加至150N（如圖4）；將選換檔搖臂配重塊重量減輕，有原來的700g降至500g，減輕重量200g（如圖2）。

通過A-B-A實(shí)驗互換上述三種新狀態(tài)零件，20臺變速箱在更換上述三種零件后回彈不足問題消失，復(fù)原零件后，回彈不足現(xiàn)象又復(fù)現(xiàn)，充分驗證方案1、2、3的有效性。

五、結(jié)語

從故障產(chǎn)生到分析、解決過程可以看出，此故障的原因主要是由選換檔蓋機(jī)構(gòu)回彈力不足造成的。因此，以后同類型的設(shè)計，在設(shè)計之初必須考慮選換檔蓋回彈力設(shè)計的合理性，降低回位不足風(fēng)險，提高手動變速器的選換檔平順性。

參考文獻(xiàn)：

[1] 高維山.變速箱[M].北京：人民交通出版社.