重卡變速器噪音異響故障解析及處理

郭君寶

摘 要：重型卡車(chē)匹配雙中間軸變速器的車(chē)型中，經(jīng)常出現(xiàn)底盤(pán)系統(tǒng)或變速箱直接出現(xiàn)噪音異響等故障，因噪音異響故障涉及因素很多，維修人員現(xiàn)場(chǎng)很難直接判斷出故障原因一次性找準(zhǔn)故障點(diǎn)，文章作者根據(jù)自身多年產(chǎn)品設(shè)計(jì)及與主機(jī)廠整車(chē)變速器匹配的工作經(jīng)驗(yàn)和售后故障現(xiàn)場(chǎng)的多年實(shí)踐積累，將多種噪音異響故障的總結(jié)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行解析，希望可以為重型卡車(chē)司機(jī)及售后維修人員提供簡(jiǎn)單思路，便于處理售后市場(chǎng)上出現(xiàn)的卡車(chē)底盤(pán)異響尤其是重型雙中間軸變速器異響問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：重型卡車(chē);雙中間軸變速器;噪音異響;故障現(xiàn)象;解析處理

中圖分類(lèi)號(hào)：U463.212 ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ?文章編號(hào)：1671-7988（2020）09-236-03

Fault Analysis and Solutions of Abnormal Noise of Heavy-duty Truck Transmissions

Guo Junbao

（Shaanxi Fast Gear Co.，?Ltd.， Shaanxi Xian 710119）

Abstract：?The heavy-duty trucks equipped with twin countershaft transmissions often occur abnormal noise directly from chassis or gearbox. As many factors may cause this abnormal noise， so it is hard for maintenance personnel to find root cause on site by one time. In this paper， the author sums up and analyzes a variety of noise failure with his many years work experience in product design， gearbox matching for our customers and on site after-sales trouble shooting， hoping that this can provide heavy-duty truck drivers and after-sales maintenance personnel with some ideas to more easily deal with abnormal noise from truck chassis， especially from heavy-duty twin countershaft transmissions for after sales market.

Keywords： Heavy-duty truck; Twin countershaft transmission; Abnormal noise; Failure; Analysis and trouble shooting

CLC NO.： U463.212 ?Document Code： A ?Article ID：?1671-7988（2020）09-236-03

引言

法士特雙中間重卡變速器廣泛匹配于國(guó)內(nèi)各大主機(jī)廠的重型卡車(chē)上，市場(chǎng)保有量為百萬(wàn)量級(jí)別，在重卡車(chē)輛運(yùn)行中，變速器異響是一種常見(jiàn)的典型故障，大概原因主要來(lái)自于以下三個(gè)方面：

（1）整車(chē)傳動(dòng)或行駛系統(tǒng)共振;

（2）整車(chē)底盤(pán)傳動(dòng)系統(tǒng)其他零件損壞;

（3）汽車(chē)變速器自身出現(xiàn)故障。

第一種情況整車(chē)系統(tǒng)共振導(dǎo)致異響或者變速器噪音，這在樣車(chē)開(kāi)發(fā)試驗(yàn)中就會(huì)表現(xiàn)出來(lái)而及時(shí)整改，在這里不贅述。本文主要分析后兩種情況，要準(zhǔn)確分析判斷異響故障的故障點(diǎn)，首先要了解整車(chē)底盤(pán)傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成，這樣才能有清晰的思路便于快速找到變速器異響的根本原因。一般重卡底盤(pán)傳動(dòng)系統(tǒng)由發(fā)動(dòng)機(jī)→離合器→變速器→主減速器組成，發(fā)動(dòng)機(jī)提供給整車(chē)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)需要的動(dòng)力，離合器用于切斷傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力和保障車(chē)輛掛擋平穩(wěn)起步，同時(shí)實(shí)現(xiàn)變速器變速和改變力矩的作用，驅(qū)動(dòng)橋上的主減速器用于降低傳動(dòng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速并增加扭矩以及實(shí)現(xiàn)兩個(gè)半軸的差速運(yùn)轉(zhuǎn)。在整車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)中，發(fā)動(dòng)機(jī)、離合器、變速器三者直接相連，驅(qū)動(dòng)橋通過(guò)傳動(dòng)軸與變速器法蘭盤(pán)連接。如果出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速不穩(wěn)的情況，會(huì)導(dǎo)致整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)連接不穩(wěn)定不牢靠異響，甚至導(dǎo)致整個(gè)離合器、變速器、傳動(dòng)軸、主減速器等傳動(dòng)系統(tǒng)零件的間接損壞，但是異響可能會(huì)從變速器上表現(xiàn)出來(lái)，因?yàn)樽兯倨魇莻€(gè)大的箱體結(jié)構(gòu)，箱體會(huì)對(duì)有異響噪音有放大效果。

當(dāng)整車(chē)出現(xiàn)變速器噪音異響時(shí)，首先要了解詳細(xì)的故障信息：車(chē)輛使用年限和行駛里程、前期運(yùn)轉(zhuǎn)是否良好、車(chē)輛的日常使用環(huán)境工況、車(chē)輛是啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)后在空檔時(shí)就出現(xiàn)異響還是掛擋正常運(yùn)行時(shí)異響、發(fā)動(dòng)機(jī)怠速和離合器分離狀況、變速器各連接位置是否牢靠等，這樣有利于分析噪音異響的故障找出原因，而不能一聽(tīng)到變速器噪音異響就開(kāi)始拆變速箱。下面作者就異響典型故障的傳動(dòng)系統(tǒng)零件損壞和變速器自身故障進(jìn)行分析。

1 整車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)原因?qū)е庐愴懙姆治雠c排除

整車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)零部件損壞或者互相之間連接松動(dòng)，或者間隙不合理都會(huì)造成底盤(pán)系統(tǒng)或者變速器出現(xiàn)異響，下面就幾種常見(jiàn)故障現(xiàn)象進(jìn)行分析：

（1）檢查發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器在車(chē)架上的懸掛支撐：確認(rèn)是否出現(xiàn)松動(dòng)損壞。

（2）踩下離合器踏板后聽(tīng)變速器是否還有異響，如果此時(shí)還有異響，那就說(shuō)明離合器沒(méi)有發(fā)揮作用沒(méi)有切斷發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力，變速器內(nèi)的齒輪還在運(yùn)轉(zhuǎn)，這時(shí)應(yīng)該首先調(diào)整離合器間隙使離合器處于正常工作狀態(tài)，然后進(jìn)一步排查。

（3）檢查發(fā)動(dòng)機(jī)怠速是否平穩(wěn)：一般情況發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速狀態(tài)時(shí)，如果轉(zhuǎn)速低于600轉(zhuǎn)/分時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速會(huì)出現(xiàn)忽高忽低的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致變速器內(nèi)齒輪嚙合轉(zhuǎn)速不穩(wěn)出現(xiàn)異響，這時(shí)需要調(diào)高發(fā)動(dòng)機(jī)怠速的轉(zhuǎn)速。

（4）離合器減震彈簧損壞或減震功能損壞：如果減震彈簧損壞或者減震功能衰減，離合器會(huì)將發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)傳入變速器內(nèi)，從而引起變速器發(fā)出噪音異響。

（5）主減速器損壞：整車(chē)主減速器的齒輪或者軸承損壞時(shí)，異響表面上是從變速器發(fā)出的聲音，實(shí)際這時(shí)可以拆除傳動(dòng)軸進(jìn)行檢查，如果變速器異響消失，就應(yīng)該拆解驅(qū)動(dòng)橋檢查主減速器相關(guān)零件進(jìn)行處理。

2 重點(diǎn)分析變速器自身零件損壞導(dǎo)致異響故障的分析和處理

本文以法士特9檔富勒雙中間軸變速器為例進(jìn)行解析，結(jié)構(gòu)圖如圖1所示：

首先看變速器的動(dòng)力傳遞路線(xiàn)：發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力經(jīng)過(guò)變速器一軸傳遞給一軸齒輪，一軸齒輪與兩個(gè)中間軸傳動(dòng)齒輪嚙合，通過(guò)中間軸傳動(dòng)齒輪將動(dòng)力傳遞給兩根中間軸，中間軸上的各檔齒輪再將動(dòng)力傳遞給主軸上相應(yīng)的各檔齒輪，變速器主箱檔位的齒輪通過(guò)嚙合齒套掛擋，動(dòng)力通過(guò)嚙合齒套把動(dòng)力傳給主箱主軸，此時(shí)完成了主箱內(nèi)的動(dòng)力傳遞，主箱的主軸再將動(dòng)力傳到副箱驅(qū)動(dòng)齒輪，在低檔區(qū)時(shí)，副箱驅(qū)動(dòng)齒輪通過(guò)副箱中間軸傳動(dòng)齒輪把動(dòng)力傳給副箱中間軸總成，副箱中間軸再同理主箱結(jié)構(gòu)把動(dòng)力傳給副箱減速齒輪和同步器嚙合齒套最終動(dòng)力傳到副箱輸出軸和法蘭盤(pán);在高檔區(qū)時(shí)，副箱驅(qū)動(dòng)齒輪通過(guò)同步器嚙合齒套把動(dòng)力傳給副箱輸出軸和法蘭盤(pán)，這樣完成了變速器內(nèi)全部動(dòng)力的傳遞，變速器出現(xiàn)異響時(shí)，檢查方法應(yīng)該采取從外到內(nèi)從簡(jiǎn)到繁的順序?qū)ο鄳?yīng)部位零件進(jìn)行排查。

2.1?變速器主箱異響故障檢查與排除

（1）拆除操縱裝置總成和上蓋總成后異響消失：a.檢查嚙合齒套、撥叉、撥叉軸、換擋導(dǎo)塊及橫向換擋桿等操縱系統(tǒng)零件，這些零件的故障會(huì)導(dǎo)致嚙合齒套偏離空擋位置，導(dǎo)致嚙合齒套與齒輪干涉摩擦從而產(chǎn)生噪音異響;b.檢查撥叉的圓弧角是否有摩擦痕跡，撥叉的圓弧角壓住嚙合齒套會(huì)產(chǎn)生異響;c.檢查撥叉的定位螺釘是否松動(dòng)，定位螺釘松動(dòng)了嚙合齒套與主軸齒輪干涉或摩擦都會(huì)產(chǎn)生異響;d.檢查齒輪的外圓是否有摩擦痕跡或者是否與上蓋或撥叉等其他零件干涉，齒輪外圓與撥叉或上蓋部件干涉會(huì)產(chǎn)生異響，此時(shí)需要根據(jù)故障產(chǎn)生的不同情況，采取緊固螺釘或更換相關(guān)零件進(jìn)行處理;e.查看換擋撥叉是否有變形，換擋撥叉在長(zhǎng)期使用過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)變形，特別是在離合器拖扭狀態(tài)分離不清時(shí)，變速器內(nèi)的齒輪處在高速運(yùn)轉(zhuǎn)，嚙合齒套不易進(jìn)入相應(yīng)檔位，或車(chē)輛長(zhǎng)期使用某個(gè)檔位過(guò)渡起步，或者變速器內(nèi)的齒輪沒(méi)有達(dá)到同步轉(zhuǎn)速就掛擋，這些使用情況都會(huì)使撥叉產(chǎn)生變形，撥叉變形就會(huì)導(dǎo)致即使車(chē)輛處于空檔狀態(tài)，嚙合齒套也會(huì)與齒輪旋轉(zhuǎn)摩擦或干涉產(chǎn)生噪音異響。

（2）檢查變速器主箱內(nèi)的齒輪及軸：1）轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪檢查一軸齒輪與兩根中間軸傳動(dòng)齒輪的對(duì)齒是否正確;2）檢查齒輪嚙合處是否有裂紋、點(diǎn)蝕、磕碰、毛刺、各檔齒輪嚙合痕跡是否正常;3）檢查主軸上各檔齒輪軸向間隙是否正常，檢查主軸上起定位作用的調(diào)整墊和止動(dòng)環(huán)是否有損壞松動(dòng)情況;4）檢查一軸螺母是否松動(dòng)，如果一軸螺母松動(dòng)，一軸齒輪會(huì)后移與嚙合齒套干涉摩擦產(chǎn)生異響;5）檢查主軸導(dǎo)套是否損壞松動(dòng)，導(dǎo)套損壞或松動(dòng)都會(huì)導(dǎo)致主箱主軸浮動(dòng)過(guò)大;6）檢查主箱軸承是否損壞，燒傷、裂紋、剝落或保持架碎裂，有故障要及時(shí)更換不然會(huì)造成更多的零件損壞更大的損失;7）檢查中間軸制動(dòng)器與齒輪是否產(chǎn)生摩擦，如果制動(dòng)器與齒輪產(chǎn)生摩擦，有可能是變速器控制氣路出現(xiàn)故障，要根據(jù)氣路問(wèn)題更換響應(yīng)零件解決。需要注意的是當(dāng)變速器處于空檔位置時(shí)，只有主箱內(nèi)所有齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，主箱主軸沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)，主軸動(dòng)力沒(méi)有輸出副箱內(nèi)所有齒輪都不轉(zhuǎn)，因此停車(chē)異響與副箱無(wú)關(guān)。

2.2?低檔區(qū)異響排查

因?yàn)橹鞲毕渥兯倨鞯蜋n和高檔都是通過(guò)主箱掛擋實(shí)現(xiàn)動(dòng)力傳遞的，如果在高檔區(qū)沒(méi)有產(chǎn)生異響，那么主箱就沒(méi)有故障，因此故障源就在副箱內(nèi)，檢查副箱驅(qū)動(dòng)齒輪和副箱中間軸焊接齒輪、副箱減速齒輪是否有點(diǎn)蝕、裂紋、打齒現(xiàn)象，檢查焊接軸和齒輪是否出現(xiàn)脫焊開(kāi)裂現(xiàn)象，以及副箱軸承是否損壞，更換相應(yīng)故障零件處理。

2.3?高檔區(qū)異響排查

變速器副箱掛在高檔區(qū)時(shí)，動(dòng)力通過(guò)副箱驅(qū)動(dòng)齒輪和同步器嚙合齒套直接傳遞給輸出軸了，副箱內(nèi)所有齒輪不受力，所以一般來(lái)說(shuō)不會(huì)產(chǎn)生異響，應(yīng)該不是變速器的故障。如果駕駛員反映高檔區(qū)異響，均出現(xiàn)在高速行駛收油門(mén)時(shí)的話(huà)，這是車(chē)輛的受力情況車(chē)輪反饋力量傳給后橋和傳動(dòng)軸再到變速器，這時(shí)候要考慮是驅(qū)動(dòng)橋的圓錐主被動(dòng)齒輪打齒或者軸承損壞造成異響，可以拆除變速器后端的傳動(dòng)軸進(jìn)行判斷。

2.4?高、低檔區(qū)轉(zhuǎn)換異響排查

撥動(dòng)駕駛室換擋手柄高低檔轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，如果高低檔區(qū)進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí)出現(xiàn)異響，一般來(lái)說(shuō)有兩種情況，就是副箱同步器故障或變速器操縱控制氣路出現(xiàn)故障。

（1）為了方便首先檢查變速箱外部氣路系統(tǒng)是否工作正常：a.檢查氣路是否有漏氣現(xiàn)象;b.各氣閥工作是否正常;c.變速器氣路壓力是否符合要求，如果整車(chē)氣壓不足，導(dǎo)致進(jìn)入氣閥的空氣量不夠，從而使高低檔開(kāi)關(guān)不能有效調(diào)控高低檔之間的轉(zhuǎn)換;d.檢查空氣濾清器的功能是否喪失：如果空氣濾清器不能對(duì)流經(jīng)的空氣進(jìn)行有效調(diào)節(jié)，導(dǎo)致流出的空氣氣壓與正常壓縮氣壓相差較大，從而導(dǎo)致氣閥失效e.氣缸是否有漏氣、串氣現(xiàn)象;f.檢查來(lái)自整車(chē)氣路的氣源是否潔凈;如果發(fā)現(xiàn)問(wèn)題就針對(duì)故障采取相應(yīng)措施或者更換故障件處理。

這里重點(diǎn)分析一下氣閥出現(xiàn)故障的大致原因，一般氣閥故障原因分為3種：a.氣閥進(jìn)氣與出氣管路之間接頭尚未擰緊亦或接頭破損，從而導(dǎo)致氣閥內(nèi)壓縮空氣被泄露，通常無(wú)法聽(tīng)見(jiàn)漏氣聲音，需對(duì)接頭進(jìn)行檢查后判斷;b.裝置在副箱

氣缸上的特殊活塞O型圈失去原有功能，使得氣體由氣缸密封腔漏入另一個(gè)腔室，引起氣閥內(nèi)氣體被泄出去，表現(xiàn)出來(lái)是氣閥出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象，一旦這種情況發(fā)生，將會(huì)有大量壓縮空氣被泄出，繼而產(chǎn)生較為明顯的漏氣聲音，此種現(xiàn)象發(fā)生時(shí)氣閥功能尚未喪失，這種現(xiàn)象是現(xiàn)階段，汽車(chē)實(shí)際使用中引起氣閥漏氣所占比例較多的現(xiàn)象與原因;c.氣閥自身零件損壞導(dǎo)致，此款變速器上的氣閥是兩位五通氣控型換向閥，如果內(nèi)部密封相關(guān)的配件失去原有功能，導(dǎo)致氣閥內(nèi)氣體直接經(jīng)過(guò)進(jìn)氣口從出氣口被泄出。這種狀況發(fā)生時(shí)，因氣體泄漏量相對(duì)較小，一般也難以聽(tīng)見(jiàn)漏氣聲音，因此需要用手進(jìn)行觸摸感受;這是目前最常見(jiàn)的變速器氣路系統(tǒng)故障現(xiàn)象及原因。

（2）如果變速器氣路系統(tǒng)操縱一切正常，那就拆解變速器副箱總成，檢查副箱同步器所有零件是否有損壞：a.檢查副箱同步器摩擦錐面和齒輪相應(yīng)錐面是否有磨損，摩擦帶磨損嚴(yán)重同步作用就失效了，同步器掛檔時(shí)就起不到同步作用，齒套就會(huì)在摩擦錐面起到同步作用之前與齒輪的結(jié)合齒進(jìn)行接觸，從而導(dǎo)致齒套和結(jié)合齒掛不上檔產(chǎn)生沖擊出現(xiàn)噪音異響;b.同步器鎖止銷(xiāo)松動(dòng)或者彈簧損壞，同樣會(huì)導(dǎo)致同步器同步作用失效產(chǎn)生換擋沖擊出現(xiàn)異響。這些情況需要更換同步器總成零件或者故障齒輪進(jìn)行處理。

2.5?車(chē)輛起步時(shí)掛擋異響故障排查

起步異響一般都是離合器分離失效或者分離不清造成的，離合器沒(méi)有全部發(fā)揮作用變速器動(dòng)力來(lái)源沒(méi)有徹底分離，導(dǎo)致變速器內(nèi)齒輪還在有動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)，掛擋時(shí)有沖擊性咔咔異響，這時(shí)可以打開(kāi)變速器上蓋的加油孔進(jìn)行觀察，踩下離合器后主軸齒輪還是在高速運(yùn)轉(zhuǎn)的話(huà)，就說(shuō)明離合器沒(méi)有切斷發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力，此時(shí)調(diào)整離合器的間隙解決，或者更換損壞的相應(yīng)零件排除故障。

3?結(jié)語(yǔ)

本文作者根據(jù)多年積累的工作經(jīng)驗(yàn)，主要針對(duì)重卡車(chē)輛匹配法士特雙中間軸變速器的異響故障原因進(jìn)行了解析，為廣大車(chē)友及售后服務(wù)維修人員提供簡(jiǎn)要思路，在實(shí)際工作中要根據(jù)實(shí)際工況靈活處理，希望此文章能夠?yàn)槭酆缶S修重型卡車(chē)配套使用法士特雙中間軸變速器異響故障的師傅們提供快捷、準(zhǔn)確的維修思路。

參考文獻(xiàn)

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[2]?法士特雙中間軸變速器維修使用手冊(cè).