柴油車用ZFS—型變速器的研究

李然捷

摘要：ZFS6-90型變速器是德國ZF公司生產(chǎn)的六擋變速器，輸出轉(zhuǎn)矩為900～1200 N·m，安裝在重型柴油貨車和商用客車上，由于應(yīng)用量大，目前已經(jīng)國產(chǎn)化。通過結(jié)構(gòu)原理、拆裝注意事項、使用維護與故障排除的研究，對延長其使用壽命，提高配套機車的使用效率有很大幫助。

關(guān)鍵詞：ZFS6-90型變速器；原理；拆裝；維護；故障排除

中圖分類號：S21903文獻標識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2018.04.003

1工作原理及結(jié)構(gòu)組成

1.1工作原理

ZFS6-90型變速器是一種傳統(tǒng)的三軸式變速器，三軸即主軸、副軸和二軸。動力傳遞路線：主軸（或稱為輸入軸）經(jīng)主動齒輪將動力傳遞到副軸，通過常嚙合齒輪帶動二軸或輸出軸各擋齒輪旋轉(zhuǎn)。當換擋時，通過該擋齒輪將動力傳遞給二軸輸出，至此完成換擋和傳遞動力。該變速器是手動6擋變速器，其中第6擋為直接擋，傳動速比為1。一個倒擋，傳動速比為83。變速器齒輪有斜齒和直齒，斜齒輪用于常嚙合齒輪，包括一軸主動齒輪、副軸從動齒輪、副軸與二軸的2、3、4、5擋齒輪；換擋齒輪用直齒齒輪，如副軸與二軸的1擋、倒擋齒輪、倒擋中間齒輪。二軸上各擋齒輪空掛在該軸上，中間用滾針軸承連接。變速器殼體側(cè)面有一個機油加注螺塞，機油加注量應(yīng)剛好到此位置，不能多也不能少，變速器齒輪旋轉(zhuǎn)時，靠飛濺潤滑。

變速器換擋時，為減少齒輪沖擊，減少噪聲，必須使用同步器，使主、被動齒輪在換擋的瞬間轉(zhuǎn)速同步。該變速器采用慣性鎖環(huán)式同步器，分別安裝在1-2擋、3-4擋和5-6擋間。

1.2性能參數(shù)

1.輸入軸2.輸入軸主動齒輪3.5、6擋同步器4.二軸5擋齒輪5.二軸4擋齒輪6.3、4擋同步器

7.二軸3擋齒輪8.二軸2擋齒輪9.1、2擋同步器10.二軸1擋齒輪11.倒擋撥叉12.二軸倒擋齒輪

13.輸出二軸14.里程表蝸輪15.倒擋中間齒輪16.副軸1倒擋齒輪（與副軸一體）17.副軸2擋齒輪

18.副軸3擋齒輪19.副軸4擋齒輪20.副軸5擋齒輪21.副軸從動齒輪22.副軸

圖1ZFS6-90型變速器結(jié)構(gòu)

1.3結(jié)構(gòu)

ZFS6-90型變速器主要由主軸、副軸、二軸、換擋機構(gòu)、換擋連接桿和慣性鎖環(huán)同步器組成（如圖1）。

2拆裝注意事項

2.1拆卸注意事項

在從車上拆下變速器總成前，應(yīng)先進行行駛預(yù)熱，然后將車輛開到維修站，停在地溝上，掛入空擋，關(guān)閉電源，將前后車輪用三角木楔住，以確保安全。拆下變速器油底殼下的放油螺塞，放干凈變速器內(nèi)的潤滑油。拆下與變速器相連接的傳動軸和支承機構(gòu)。拆下離合器助力器、變速器里程表軟軸和連接導(dǎo)線。用舉升裝置托出變速器總成，放在變速器專用支架上。在拆下的變速器撥叉支架上做裝配記號，避免安裝時錯裝。拆卸同步器時，應(yīng)注意每個同步器上有3個彈簧、3個撥塊和3個拉緊彈簧，不得丟失。副軸總成上的齒輪需要拆卸更換時，應(yīng)在壓床上先將磨損嚴重的齒輪壓下。

2.2安裝測量

（1）副軸上的3、4擋雙聯(lián)齒輪、5擋齒輪和被動齒輪應(yīng)在壓床上壓入，且無軸向間隙。卡簧安裝在槽內(nèi)，確保軸承內(nèi)圈無軸向間隙。

（2）副軸的軸向間隙應(yīng)在0.14～0.17 mm。

（3）副軸輸入端軸承應(yīng)加熱85 ℃后再壓入，保證軸承與軸肩無間隙，軸承外圈調(diào)整墊圈厚度要合適。

（4）副軸總成安裝到位后，輕輕轉(zhuǎn)動時應(yīng)無阻力。

（5）二軸裝配前，應(yīng)檢查各擋同步器磨損情況。應(yīng)保證同步器錐環(huán)與同步器錐體的間隙≥0.8 mm。如果間隙變小，可磨削同步器錐環(huán)大錐面，磨削量不大于0.3 mm。檢查同步器錐環(huán)的磨損情況，如圖2所示。

（6）同步器軸向間隙≥06 mm，如圖3所示。檢查時，應(yīng)把同步器錐體與齒輪靠緊。同步器錐環(huán)套在錐體上，使兩錐面完全接觸，將同步器齒座靠在齒輪輪轂軸肩上，用塞尺測量齒座端面與錐環(huán)端面間隙，其值應(yīng)≥06 mm。

檢查合格后的同步器錐體和同步器錐環(huán)用顏色做標記，配對安裝。

（7）3擋齒輪軸向間隙應(yīng)在0.15～0.40 mm，3擋同步器間隙應(yīng)≥0.60 mm。3、4擋同步器卡簧的軸向間隙應(yīng)在0.02～0.05 mm。

（8）4擋同步器間隙應(yīng)≥0.60 mm，4擋齒輪軸向間隙應(yīng)在0.15～0.50 mm。

（9）2擋齒輪軸向間隙應(yīng)在0.15～0.40 mm，2擋同步器間隙應(yīng)≥0.60 mm?？ɑ傻妮S向間隙應(yīng)在0.02～0.05 mm。

（10）1擋同步器間隙應(yīng)≥0.60 mm，1擋齒輪軸向間隙應(yīng)在0.15～0.45 mm。

（11）5擋齒輪軸向間隙應(yīng)在0.15～0.50 mm，同步器間隙應(yīng)≥0.60 mm。

3使用維護與故障排除

3.1使用與維護

車輛在公路上行駛時，嚴禁將發(fā)動機熄火后空擋滑行，因為發(fā)動機的轉(zhuǎn)向液壓助力系統(tǒng)和空氣壓縮系統(tǒng)都需要發(fā)動機連續(xù)不斷地運轉(zhuǎn)才能起作用。行駛時，一旦發(fā)動機熄火，轉(zhuǎn)向助力作用就會消失，導(dǎo)致轉(zhuǎn)向沉重，容易發(fā)生事故。另外，空氣壓縮機也會停止工作，會因制動氣壓不足而使制動失效。

發(fā)動機熄火后，變速器掛空擋，車輛繼續(xù)滑行時，變速器一軸停止轉(zhuǎn)動，副軸和二軸上的所有齒輪都停止了轉(zhuǎn)動，而二軸在汽車滑行中高速旋轉(zhuǎn)。變速器所有齒輪都保持靜止狀態(tài)，飛濺機油潤滑效應(yīng)不再產(chǎn)生，這會使二軸上各齒輪軸孔內(nèi)的滾針軸承得不到充足的潤滑而很快燒損。

發(fā)動機出現(xiàn)故障，車輛不能行駛時，必須拖行，距離超過100 m時，必須拆下傳動軸與驅(qū)動橋間的連接法蘭，用繩索將傳動軸捆在大梁上，使驅(qū)動橋與傳動軸分開。拖拉時的行駛速度不得超過60 km/h，否則也會造成二軸滾針軸承損壞。

保養(yǎng)時，應(yīng)注意檢查齒輪油液面，變速器內(nèi)的齒輪油應(yīng)加注到殼體側(cè)面的螺塞位置，以剛好能從該孔中流出齒輪油為宜（缺油會造成變速器早期損壞，油過多也會造成過熱）。新車行駛2000～2500 km，第一次做強制保養(yǎng)時，應(yīng)將變速器齒輪油更換掉，加注新油。更換齒輪油時，最好在熱車工況下進行，以后換油要按照原廠規(guī)定里程或周期操作。

3.2常見故障的排除

（1）換擋困難。先檢查變速桿各連接部位是否松曠。如果不是，再仔細檢查是否因同步器錐環(huán)磨損嚴重造成換擋困難。應(yīng)當拆下變速器進一步檢查同步器錐環(huán)與錐體配合情況，其軸向間隙應(yīng)≥0.60 mm。若間隙不在此范圍，說明錐環(huán)與錐體已經(jīng)靠死，沒有摩擦力產(chǎn)生，自然會使換擋困難，這時應(yīng)進行修復(fù)或更換同步器總成。

（2）掉擋。變速器掉擋主要原因可能是擋位鎖彈簧彈力減弱或擋位鎖銷磨損嚴重。換擋撥叉滑塊磨損嚴重造成滑套間隙過大，擋位不能掛到嚙合齒全齒接合位置，嚙合齒磨損嚴重，如偏磨，也會造成變速器掉擋。應(yīng)拆解變速器，更換已磨損嚴重的零件。

參考文獻：

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