淺談客車手動變速箱掉檔原因及處理方案

劉甲 王翔

摘要：掉檔問題是客車手動變速器最常見的故障之一）它不僅涉及的零件多，而且故障原因難以查找和解決。本文針對客車手動變速箱掉檔故障失效模式進行分析，給出了常見掉檔故障的處理及改進方案，滿足了客戶的使用要求。

關(guān)鍵詞：客車手動變速箱掉檔失效模式分析

1、引言

近年來，隨著社會和經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們對汽車駕乘舒適性的要求也在不斷提高，為適應(yīng)客戶需求，國內(nèi)客車廠聯(lián)合變速箱廠家對整車操控舒適性做了一系列優(yōu)化，客車換擋性能逐漸形成"輕便性.短行程"的發(fā)展趨勢。伴隨著選換擋力的減小，掛擋行程的縮短，隨之而來出現(xiàn)變速箱掉檔的風(fēng)險也越來越高。所以，在滿足顧客要求和降低故障風(fēng)險率之間做好平衡顯得尤為重要。本文通過對客車手動變速箱常見掉檔故障的處理與分析，給出了掉檔問題改進與優(yōu)化方案，便于維修故障變速箱，優(yōu)化變速箱的性能，提高顧客滿意度。

2 、原因分析與處理方案

一.掉檔定義

變速箱作為汽車傳動系統(tǒng)中的一個重要組成部分，是確保汽車正常行駛的必要部分。對于整車而言，掉檔是指在車輛掛擋行駛的過程中，駕駛室換擋桿自動跳回到空檔的現(xiàn)象。而對變速箱而言是指同步器滑套與結(jié)合齒圈自動脫開，不能輸出動力的現(xiàn)象。一般在中.高速載荷突然變化時或汽車劇烈振動時容易發(fā)生。

二.手動變速箱防掉檔裝置

客車手動變速箱防掉檔裝置又稱自鎖裝置，當(dāng)受到實際車輛工況影響，使得操縱桿有退檔趨勢時，變速箱自鎖裝置會產(chǎn)生與退檔方向相反的軸向力，阻止換擋機構(gòu)向退檔方向運動，防止變速箱掉檔。目前主流的客車變速箱自鎖裝置主要有以下兩種∶

1） 操縱機構(gòu)中的自鎖裝置，通過自鎖彈簧的壓力，給撥叉軸一個防止掉檔的作用力，使撥叉軸在正常受力的情況下不能由掛擋位置跳回到空擋位置。

2）同步器倒錐結(jié)構(gòu)自鎖裝置，結(jié)合齒圈和滑套加工有相同角度的倒錐齒，在正常掛擋情況下，兩倒錐齒相互嚙合，產(chǎn)生防止掉檔的軸向力Fq。

三.掉檔故障失效模式分析1）整車匹配方面

失效模式∶與變速箱換擋搖臂連接的軟軸調(diào)整問題，出現(xiàn)前排或者后排檔位掉檔。

原因分析∶軟軸調(diào)整不到位，導(dǎo)致變速箱檔位沒有掛到位。

改進措施∶重新檢查調(diào)整軟軸，使操縱器前后排檔位基本對稱，確保檔位可以掛到位。

2）從變速器換檔機構(gòu)中分析

①失效模式∶自鎖裝置中的彈簧沒有起到相應(yīng)的自鎖作用原因分析∶自鎖彈簧壓力過小或者失效

改進措施∶更換新的自鎖簧或者在用戶要求范圍內(nèi)增大自鎖彈簧的剛度

②失效模式∶撥叉變形或者撥叉軸凹槽加工有問題3）原因分析∶I.掛擋后自鎖彈簧所

壓鋼球在撥叉軸凹槽中心，由于撥叉變形

同步器倒錐結(jié)構(gòu)自鎖裝置，結(jié)合齒圈和滑套加工有相同角度的倒錐齒，在正常掛擋情況下，兩倒錐齒相互嚙合，產(chǎn)生防止掉檔的軸向力Fq。

三.掉檔故障失效模式分析1）整車匹配方面

失效模式∶與變速箱換擋搖臂連接的軟軸調(diào)整問題，出現(xiàn)前排或者后排檔位掉檔。

原因分析∶軟軸調(diào)整不到位，導(dǎo)致變速箱檔位沒有掛到位。

改進措施∶重新檢查調(diào)整軟軸，使操縱器前后排檔位基本對稱，確保檔位可以掛到位。

2）從變速器換檔機構(gòu)中分析

①失效模式∶自鎖裝置中的彈簧沒有起到相應(yīng)的自鎖作用原因分析∶自鎖彈簧壓力過小或者失效

改進措施∶更換新的自鎖簧或者在用戶要求范圍內(nèi)增大自鎖彈簧的剛度

②失效模式∶撥叉變形或者撥叉軸凹槽加工有問題原因分析∶I.掛擋后自鎖彈簧所壓

鋼球在撥叉軸凹槽中心，由于撥叉變形

原因分析∶會使滑套和結(jié)合齒圈的倒錐有效嚙合長度變小，防止掉檔的力過小

改進措施∶調(diào)整齒輪軸向間隙四.掉檔故障一般判斷方法

1） 駕駛室掛檔時感覺某一排檔位的換擋行程較短，首先檢查整車換擋軟軸是否調(diào)整合適：其次拆掉軟軸，單獨掛變速箱的前后排檔位，判斷是軟軸調(diào)整不合適引起的某一排檔位行程短還是變速箱本身存在某一排檔位掛擋行程短的問題。

2） 掉檔的檔位在靜止狀態(tài)下摘擋力明顯比同一排的檔位小，或者車輛振動時容易掉檔，則有可能是換擋機構(gòu)中的自鎖裝置失效，應(yīng)查撥叉軸凹槽是否過淺，鋼球是否脫落，彈簧是否過軟或失效。

3） 換擋桿晃動量大，且各檔位都容易掉檔檔，則有可能是撥叉叉腳端面與滑套槽之間的間隙過大。

4） 在加減油門時跳檔，換擋桿有較明顯的前后擺動情況，則多為變速箱齒輪軸向間隙大，產(chǎn)生較大的軸向推力，使同步器滑套與結(jié)合齒圈倒錐有效嚙合長度變短，出現(xiàn)掉檔。

3總結(jié)

汽車變速器掉檔的故障失效模式有很多，以上僅例舉了幾種常見的失效模式和排除方法，實際上在我們工作與生活中，還有大量的復(fù)雜的掉檔問題需要我們?nèi)ヌ剿?分析和解決，以提高汽車變速器換檔性能和使用壽命。

參考文獻：

[1]殷浩東.丁襁.機械驅(qū)動橋.變速箱產(chǎn)品現(xiàn)狀與發(fā)展分析[J.程機械與維修.2016（4）：69-71.