機(jī)電工程專業(yè)中變速器的維修與保養(yǎng)

李濤

摘 要：本文主要探究機(jī)電工程專業(yè)中變速器維修與保養(yǎng)措施。研究過程中，以變速器概述切入，分析其可分為機(jī)械自動(dòng)變速器、液力機(jī)械自動(dòng)變速器、無級(jí)變速器這幾種，且以汽車變速器為例，分析變速器維修保養(yǎng)與應(yīng)用注意事項(xiàng)，以期為相關(guān)工作者提供參考，從而提高變速器應(yīng)用可靠性。

關(guān)鍵詞：機(jī)電工程 變速器 維修 保養(yǎng)

Inspection and Maintenance of Transmission in Mechanical and Electrical Engineering Profession

Li Tao

Abstract：This article mainly explores the transmission inspection and maintenance measures in the mechanical and electrical engineering profession. In the research process， the article first? introduces the transmission overview， and then the analysis is divided into mechanical automatic transmission， hydromechanical automatic transmission， continuously variable transmission， and the article takes the automobile transmission as an example， analyzes transmission maintenance and application precautions， with a view to provide references to improve the reliability of transmission applications.

Key words：mechanical and electrical engineering， transmission， inspection， maintenance

1 前言

隨著時(shí)代發(fā)展，機(jī)電工程中變速器應(yīng)用愈發(fā)廣泛。最早是在汽車中應(yīng)用變速器，其與傳統(tǒng)的自行車交通工具相比，應(yīng)用更為普遍，在人們生活中占據(jù)重要地位。汽車行駛中，人們通常采取電力或燃油方式提供能源，以滿足生活出行需求，通過實(shí)際分析汽車駕駛系統(tǒng)可知，行駛過程中主要是通過變速器控制汽車車速，為避免變速中出現(xiàn)中斷情況，則需要了解更多變速器維修保養(yǎng)知識(shí)，以延長(zhǎng)變速器使用壽命，保障人們出行安全。

2 變速器概述

在汽車、機(jī)床、拖拉機(jī)等機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)與引力牽引裝置中，通常會(huì)應(yīng)用變速器，主要可分為以下幾種技術(shù)：

2.1 機(jī)械自動(dòng)變速器

機(jī)械自動(dòng)變速器具有易于制造、傳遞效率高的特點(diǎn)，在變速器研究中具有重要地位，其是基于傳統(tǒng)固定軸式變速器，應(yīng)用自動(dòng)變速理論與電子技術(shù)，借助電子控制單元以實(shí)現(xiàn)液壓執(zhí)行系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行離合器的接合、分離、調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門、選換擋操作等，實(shí)現(xiàn)換擋與起步的自動(dòng)操作。電子控制單元需要根據(jù)駕駛員制動(dòng)踏板信號(hào)、節(jié)氣門開度信號(hào)，以反映行駛狀態(tài)汽車輸入軸轉(zhuǎn)速、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、檔位信號(hào)、車速等，預(yù)設(shè)最佳離合器結(jié)合與換擋規(guī)律，通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)聯(lián)合操縱汽車變速器、離合器與發(fā)動(dòng)機(jī)，以達(dá)到提高車輛動(dòng)力性、安全性，減輕駕駛員勞動(dòng)強(qiáng)度的目的。

2.2 液力機(jī)械自動(dòng)變速器

液力變矩器閉鎖點(diǎn)控制主要分為雙參數(shù)控制與單參數(shù)控制。雙參數(shù)控制包含以渦輪轉(zhuǎn)速、泵輪為參數(shù)控制方式，節(jié)氣門開度與渦輪轉(zhuǎn)速控制，節(jié)氣門開度與車速的控制等。渦輪轉(zhuǎn)速與泵輪控制方式可在節(jié)氣門不通開度夏均有合理閉鎖點(diǎn)實(shí)現(xiàn)速度控制，或是在節(jié)氣門不同開度下獲得合理閉鎖點(diǎn)，且結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)節(jié)氣門與車速控制，此種方式主要是高檔閉鎖，低檔不必所，是轎車常用控制方式。單參數(shù)控制則包含檔位控制、車速控制、渦輪轉(zhuǎn)速控制。以渦輪轉(zhuǎn)速控制需設(shè)定“閉鎖-解鎖”轉(zhuǎn)速差，以免由頻繁進(jìn)行解鎖、閉鎖車速控制。而檔位控制則是高檔閉鎖，以免低檔頻繁閉鎖。

2.3 無極變速器

無級(jí)變速器在汽車自動(dòng)變速器中，由于其和實(shí)現(xiàn)連續(xù)變化速比，讓動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)與發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到最佳匹配，簡(jiǎn)化操作流程，可在緩解駕駛員勞動(dòng)強(qiáng)度的同時(shí)，提高行車安全性，保證駕駛舒適平順，改善排放。無級(jí)變速根據(jù)作用方式與傳動(dòng)形式差異，可分為液壓式、機(jī)械式、電氣式這幾種。其中，機(jī)械式應(yīng)用較為廣泛。無級(jí)變速器系統(tǒng)摩擦傳動(dòng)還包含鏈?zhǔn)綗o極變速器，采取與自行車鏈條類似的金屬鏈，由壓板連接片、內(nèi)連接片與浮動(dòng)銷構(gòu)成，銷相互滾動(dòng)，以減小鏈條彎曲摩擦力，傳動(dòng)鏈條則處于錐形齒輪盤間，以鏈條帶動(dòng)向內(nèi)或向外運(yùn)動(dòng)，變化運(yùn)行路線后，速比、軸向運(yùn)動(dòng)也會(huì)隨之變化，此種變速器對(duì)于技術(shù)具有較高要求，主要是為了避免出現(xiàn)打滑或轉(zhuǎn)數(shù)過高問題，以保障安全性。而變速箱內(nèi)液壓壓力較高，降低了系統(tǒng)作用效果，進(jìn)而增加了油耗。

3 變速器的維修與保養(yǎng)

3.1 潤(rùn)滑油油量不足

汽車變速器在鹽湖中出現(xiàn)潤(rùn)滑油油量不足，一方面是由于確定油量標(biāo)準(zhǔn)過程中能夠未能根據(jù)箱型實(shí)現(xiàn)規(guī)范性檢測(cè)。如，大眾奧迪車型變速器，維修和養(yǎng)護(hù)中，檢查潤(rùn)滑油油量需保證變速器潤(rùn)滑油溫度處于30-40℃左右，掛擋處于P檔位置，發(fā)動(dòng)機(jī)怠速轉(zhuǎn)動(dòng)，能夠讓潤(rùn)滑油正好在溢流孔內(nèi)流出，溢流孔中會(huì)迅速流出多余潤(rùn)滑油，流動(dòng)速度從快至慢，呈滴狀后即可扭緊安裝溢流孔螺絲。主要是由于潤(rùn)滑油液面高度與溫度變化具有密切連續(xù)，如若未能在規(guī)定溫度下檢查，則必定會(huì)導(dǎo)致油量過多或過少，需在維修保養(yǎng)中保證其符合規(guī)范[1]。另一方面是盡管人員根據(jù)箱型油量檢查標(biāo)準(zhǔn)檢查，卻由于設(shè)備使用中，未能設(shè)計(jì)交換頻次與速度過快，或是新舊油溫差過大，也會(huì)導(dǎo)致潤(rùn)滑油在變速器內(nèi)產(chǎn)生過多氣泡，進(jìn)而導(dǎo)致油量不足。所以，需在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行路試，在消除氣泡后再次根據(jù)要求重新檢查潤(rùn)滑油量。

3.2 潤(rùn)滑油油品標(biāo)錯(cuò)或質(zhì)量不達(dá)標(biāo)

變速器在日常養(yǎng)護(hù)中，不小心則會(huì)出現(xiàn)潤(rùn)滑油選用錯(cuò)誤的情況，進(jìn)而導(dǎo)致發(fā)生故障。部分潤(rùn)滑油廠家將變速器潤(rùn)滑油均設(shè)置為ATF，且有些傳統(tǒng)人員仍根據(jù)潤(rùn)滑油顏色對(duì)其初級(jí)階段進(jìn)行衡量，區(qū)別添加哪種油，但變速器結(jié)構(gòu)類型相同，摩擦與潤(rùn)滑要求卻不一致，導(dǎo)致潤(rùn)滑油選錯(cuò)變速器損壞[2]。因此，必須保證潤(rùn)滑油與變速器一致，不能混用或錯(cuò)用，也不能錯(cuò)加劣質(zhì)產(chǎn)品。

另外，還有部分變速器養(yǎng)護(hù)中，可能出現(xiàn)潤(rùn)滑油不足，導(dǎo)致貿(mào)然使用低級(jí)別或高級(jí)別油替換。使用低級(jí)別油存在風(fēng)險(xiǎn)性，但部分人急于求成，即便有風(fēng)險(xiǎn)也去嘗試。而在變速器中使用高級(jí)潤(rùn)滑油也不符合要求，主要是由于變速器盡管類型一致，油路設(shè)計(jì)不同、檔位數(shù)不同，進(jìn)而對(duì)潤(rùn)滑油也有不同要求，且不同級(jí)別潤(rùn)滑油黏度等參數(shù)不同，會(huì)影響變速器潤(rùn)滑與換擋，需注意選擇合適潤(rùn)滑油。

3.3 濾清器更換

汽車在發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油更換后需要更換機(jī)油濾清器，主要是由于濾清器收集和過濾了潤(rùn)滑油中的垃圾，如若更換機(jī)油卻未能更換濾清器，則潤(rùn)滑油經(jīng)過后會(huì)由于垃圾更多造成堵塞，情況嚴(yán)重甚至?xí)档蜐?rùn)滑油壓力造成其損壞。變速器同樣如此，潤(rùn)滑油循環(huán)流動(dòng)過程中，需要有濾清器加以過濾，避免垃圾盡乳汁變速器內(nèi)部，影響電磁閥與閥門動(dòng)作。因此，濾清器定位是收集油液垃圾，確保潤(rùn)滑油在循環(huán)流動(dòng)中保持良好狀態(tài)。所以，在變速器養(yǎng)護(hù)中必須要進(jìn)行濾清器更換。

3.4 油底墊更換

變速器保養(yǎng)中，拆卸油底殼進(jìn)行濾清器更換，需要對(duì)油底墊重新更換（見圖1）。

部分人員當(dāng)看到油底墊拆卸油底殼后沒有損壞，決定二次使用，或是缺乏相應(yīng)油底墊，為避免泄露涂抹密封膠，存在較大風(fēng)險(xiǎn)。主要是由于油底殼未拆卸可能不存在較大風(fēng)險(xiǎn)，但拆卸后油底墊已經(jīng)疲勞，即便使用固定螺絲力矩，與標(biāo)準(zhǔn)相符，也會(huì)產(chǎn)生泄露情況。變速器如若處于缺油狀態(tài)，則會(huì)造成摩擦片燒蝕，保養(yǎng)中必須將油底墊更換，按照扭矩、固定順序操作，以免后續(xù)使用中產(chǎn)生滲漏。

3.5 最佳養(yǎng)護(hù)周期保養(yǎng)

一些時(shí)間較久、公里數(shù)較長(zhǎng)的老舊車輛，未能根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)保養(yǎng)周期保養(yǎng)變速器，則會(huì)出現(xiàn)一定風(fēng)險(xiǎn)，如，亞洲與美洲生產(chǎn)變速器首次保養(yǎng)是兩年或4萬公里，歐洲變速器首次保養(yǎng)為兩年或6萬公里，變速器維修過或使用條件較差，則建議一年或2萬公里保養(yǎng)一次。公里數(shù)較長(zhǎng)沒有保養(yǎng)的變速器，其內(nèi)部將會(huì)積存諸多油垢、顆粒與油泥，新潤(rùn)滑油擁有清洗功能，直接使用會(huì)導(dǎo)致閥門卡滯、油路堵塞、堵塞濾清器等問題，進(jìn)而發(fā)生故障[3]。所以，汽車必須在保養(yǎng)前進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，以免保養(yǎng)后出現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)問題。而正常條件下保養(yǎng)車輛，同樣需要注意人員所處環(huán)境與保養(yǎng)環(huán)境，不能讓干凈變速器油液在保養(yǎng)中被污染，進(jìn)而導(dǎo)致出現(xiàn)故障隱患。

4 變速器應(yīng)用注意事項(xiàng)

機(jī)電工程變速器在應(yīng)用中，相較于傳統(tǒng)變速器需要掌握其運(yùn)作情況、系統(tǒng)組成及工作原理等使用變速器過程中可能產(chǎn)生的問題。在汽車中變速器應(yīng)用最為廣泛，顧以汽車為例，解讀機(jī)電工程中變速器使用注意事項(xiàng)：

1.排擋桿位置只有處于P、N時(shí)方能啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，打開點(diǎn)火開關(guān)狀態(tài)下，如若想移出此兩檔位，則需要先踏下制動(dòng)踏板，按下手柄按鈕，方能將排擋桿移入至其他檔位。

2.車輛被牽引時(shí)，排擋桿需要處于N位置，牽引車速不能大于50km/h，距離也要在50km范圍內(nèi)，牽引距離如若較長(zhǎng)，則可以將驅(qū)動(dòng)車輪先升離地面。

3.P檔可充作手制動(dòng)輔助制動(dòng)器，卻不能代替手制動(dòng)器。

4.自動(dòng)變速器如若控制單元由于電氣故障進(jìn)入至緊急狀態(tài)，此時(shí)僅有R、1、3、檔可以工作，不能認(rèn)為尚有檔位不去修理，需要查明故障，否則會(huì)導(dǎo)致自動(dòng)變速器多片離合器損壞。

5 總結(jié)

綜上所述，機(jī)電工程專業(yè)中變速器的發(fā)展對(duì)于汽車行業(yè)創(chuàng)新具有推動(dòng)作用。因此，必須加強(qiáng)變速器維護(hù)保養(yǎng)，以提高汽車行駛舒適性與安全性，可從潤(rùn)滑油油量、油品質(zhì)量、濾清器、油底墊、保養(yǎng)周期這幾方面出發(fā)，根據(jù)故障問題提出針對(duì)性解決方法，將變速器故障處理好，方能推動(dòng)機(jī)電工程變速器實(shí)現(xiàn)高水平發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]張德友，高德財(cái)，王振權(quán).自動(dòng)變速器傳動(dòng)簡(jiǎn)圖繪畫方法的研究與應(yīng)用[J].農(nóng)機(jī)使用與維修，2019，000（004）：1-3.

[2]豆素勤.電動(dòng)汽車兩擋變速器柔性化建模與仿真研究[J]. 機(jī)械傳動(dòng)，2019，43（04）：67-73.

[3]劉巖.機(jī)電工程機(jī)械設(shè)備的維修及其管理淺述[J].城市周刊，2018，000（028）：P.81-81.