拖拉機(jī)變速箱保養(yǎng)與維修技術(shù)研究

0 引言

隨著社會(huì)的日益進(jìn)步，充分發(fā)揮農(nóng)業(yè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)作用已經(jīng)成為一項(xiàng)艱巨任務(wù)。農(nóng)業(yè)機(jī)械化的快速發(fā)展促進(jìn)了中國(guó)農(nóng)業(yè)的進(jìn)步。拖拉機(jī)作為機(jī)械化的動(dòng)力來(lái)源，為農(nóng)業(yè)社會(huì)的發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。變速箱是調(diào)節(jié)拖拉機(jī)速度和扭矩的重要裝置，其主要功能是利用調(diào)節(jié)拖拉機(jī)的轉(zhuǎn)矩和速度來(lái)提供不同的牽引力，以此適應(yīng)不同的作業(yè)條件

。拖拉機(jī)在進(jìn)行了高負(fù)荷長(zhǎng)時(shí)間作業(yè)后，變速箱會(huì)出現(xiàn)各種各樣的故障，如果能夠及時(shí)有效地排除這些故障，可以使拖拉機(jī)保持在最佳工作狀態(tài)，為農(nóng)田作業(yè)提供保障，促進(jìn)糧食的增產(chǎn)增收。為了保持拖拉機(jī)在作業(yè)時(shí)長(zhǎng)時(shí)間的正常運(yùn)行，需要結(jié)合拖拉機(jī)的自身?xiàng)l件及作業(yè)環(huán)境等眾多因素，對(duì)其可能出現(xiàn)的故障進(jìn)行詳細(xì)歸納和分析，并給出故障排除方法和保養(yǎng)維修技術(shù)。

變速箱是拖拉機(jī)進(jìn)行作業(yè)和行駛的重要傳動(dòng)部件，其主要功能是安裝齒輪、給予能夠進(jìn)行齒輪平穩(wěn)傳動(dòng)的環(huán)境、支撐軸系和盛放齒輪油，是保證齒輪傳動(dòng)可靠、安全、準(zhǔn)確的重要前提。在長(zhǎng)時(shí)間高負(fù)荷的作業(yè)環(huán)境下，需要高頻率換擋，使變速箱內(nèi)的零件磨損變形速度加快，導(dǎo)致變速箱使用壽命縮短，出現(xiàn)脫擋、異響和噪音嚴(yán)重等故障，降低工作效率和作業(yè)可靠性

。在拖拉機(jī)經(jīng)常進(jìn)行田間作業(yè)的時(shí)候，要定期檢查變速箱各零部件的工作狀態(tài)，確保變速箱能夠平穩(wěn)傳動(dòng)沒有異響和噪音，如果有問(wèn)題及時(shí)找出問(wèn)題原因并及時(shí)維修或更換新的零部件。拖拉機(jī)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中重要的動(dòng)力來(lái)源，若發(fā)生故障則會(huì)導(dǎo)致農(nóng)業(yè)生產(chǎn)無(wú)法繼續(xù)進(jìn)行，若發(fā)生大的故障需要很長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行維修，則會(huì)耽誤農(nóng)時(shí)，錯(cuò)過(guò)最佳作業(yè)時(shí)期，影響作物產(chǎn)量，不利于農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。因此有必要對(duì)拖拉機(jī)變速箱的常見故障進(jìn)行分析和歸納，對(duì)可能發(fā)生的故障進(jìn)行提前排查，提高拖拉機(jī)作業(yè)的可靠性。

1 變速箱構(gòu)造

拖拉機(jī)變速箱包括主變速箱和副變速箱兩部分，主變速箱包括:殼體、傳動(dòng)軸、從動(dòng)軸、傳動(dòng)軸、換擋軸、換擋撥叉。變速箱一共包括16個(gè)擋位，前進(jìn)擋12個(gè)及倒擋4個(gè)。其中，主變速箱包含4個(gè)擋位，分別為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，每一個(gè)齒輪都具備一對(duì)嚙合斜齒輪，換擋則具備齒輪嚙合套操作，換擋方便。副變速箱也有四個(gè)擋位，包括低速擋L、中速擋M、高速擋H和倒擋R。換擋嚙合套設(shè)置在高速擋和低速擋，滑動(dòng)嚙合齒輪則被設(shè)置在倒擋中，具體構(gòu)造如圖1。

2 變速箱變速原理

拖拉機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的轉(zhuǎn)速和扭矩是一個(gè)固定范圍的值，運(yùn)用變速箱內(nèi)不相同齒數(shù)的齒輪嚙合來(lái)變換扭矩及轉(zhuǎn)速。其中，有一對(duì)齒輪可以通過(guò)彼此互相嚙合來(lái)傳遞動(dòng)力。假定小齒輪的齒數(shù)是5，大齒輪的齒數(shù)是10。在同樣的時(shí)間里，小齒輪大齒輪分別環(huán)繞軸旋轉(zhuǎn)一周及半周。假定小齒輪是主動(dòng)齒輪，那么，在與大齒輪嚙合時(shí)，大齒輪的速度會(huì)在很大程度上降低。另外，由于兩個(gè)嚙合齒輪在接觸時(shí)受力相同，其中，扭矩為力與力臂的乘積，在力相等的情況下，齒輪的半徑越來(lái)越大時(shí)，則扭矩越來(lái)越小。由此能夠發(fā)現(xiàn)，從動(dòng)齒輪在主動(dòng)齒輪帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，從而達(dá)到減速和增大扭矩的效果。變速箱的變速原理如圖2所示。

熱氣騰騰的煮啤酒一拿上來(lái)，寒意頓時(shí)煙消云散。就像一杯劣質(zhì)的苦艾酒也會(huì)催生藝術(shù)家的靈感，小店夜啤酒也會(huì)激發(fā)你對(duì)生活的熱愛。一杭來(lái)了興致，心情好了起來(lái)，只是，如果雪螢在就錦上添花了。

3 常見故障

3.1 自動(dòng)脫擋

3.1.1 故障現(xiàn)象與原因

自動(dòng)脫擋的原因主要有以下幾個(gè)方面:1)鎖緊彈簧長(zhǎng)度過(guò)短，彈性力過(guò)小或斷裂。2)軸承磨損變形嚴(yán)重，導(dǎo)致兩對(duì)齒輪位置軸線偏差，嚙合狀態(tài)不佳。3)齒輪嚙合部分磨損變形成為錐形，嚙合工作時(shí)形成比較大的軸向力，致使產(chǎn)生脫擋現(xiàn)象。4)撥叉軸定位槽與撥叉端面出現(xiàn)嚴(yán)重?fù)p耗狀況，同時(shí)，撥叉軸軸向間隙明顯過(guò)大。5)齒輪中的花鍵及花鍵軸出現(xiàn)嚴(yán)重磨損，導(dǎo)致配合間隙明顯過(guò)大，齒輪產(chǎn)生歪斜的狀況，嚙合工作時(shí)形成軸向力，致使齒輪松開。6)在定位叉處的定位鋼球由于堵塞于定位彈簧孔內(nèi)及裝配時(shí)定位叉軸出現(xiàn)問(wèn)題，導(dǎo)致定位叉的定位槽出現(xiàn)偏差。

在對(duì)變速箱內(nèi)部進(jìn)行定期查驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，某個(gè)變速箱中的齒輪若干個(gè)齒已經(jīng)發(fā)生斷裂或即將發(fā)生斷裂，造成無(wú)法正常工作的現(xiàn)象

。在拖拉機(jī)作業(yè)過(guò)程中，在掛上某擋位時(shí)往往發(fā)出較大的異常響音，此時(shí)，檢查變速箱可以看出，由于某個(gè)輪齒損傷致使出現(xiàn)以上異?，F(xiàn)象，應(yīng)該及時(shí)更換新齒輪。

綜合對(duì)河套灌區(qū)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展存在的問(wèn)題與河套灌區(qū)農(nóng)業(yè)資源承載力的分析結(jié)果，河套灌區(qū)水資源承載力和土地承載力均在可承載范圍內(nèi)，但是水資源承載力有所下降，已臨近最大承載水平，并且還存在農(nóng)用水資源量減少、水質(zhì)污染等問(wèn)題。土地資源承載力雖然逐漸提高，但是還存在建設(shè)用地占用耕地、土壤鹽漬化、耕地質(zhì)量下降等問(wèn)題，因此，加強(qiáng)水土資源的保護(hù)與集約利用水平是河套灌區(qū)農(nóng)業(yè)資源承載力提升的關(guān)鍵。

4)更新改換撥叉、撥叉軸或者調(diào)節(jié)軸向之間的間隙。一般情況下，運(yùn)用輪嚙合中心的誤差改變調(diào)節(jié)軸向間隙，可通過(guò)增加或減少撥叉軸一端或者兩端的墊片來(lái)完成。

故天秉陽(yáng)，垂日星；地秉陰，竅于山川，播五行于四時(shí)，和而后月生也。是以三五而盈，三五而闕。五行之動(dòng)，迭相竭也，五行、四時(shí)，十二月還相為本也。［15］1423

3)將互相嚙合的齒輪一起更換。

表7所示為不同方法優(yōu)化結(jié)果的比較。序列采樣方法(EGRA方法、IBS方法、LAS方法和本文方法)的初始采樣策略為包含當(dāng)前設(shè)計(jì)點(diǎn)的繼承拉丁超立方采樣(樣本集大小為396)?？梢钥闯?，相較于序列采樣方法，一次采樣方法LHS方法構(gòu)建Kriging近似所需樣本數(shù)較多，但求解精度卻更低。局部序列采樣方法LAS方法和本文方法比全局序列采樣方法EGRA方法更為高效準(zhǔn)確，且本文方法的相對(duì)誤差和樣本數(shù)最小。

1)更換符合要求的新彈簧或者調(diào)節(jié)變速箱蓋上的張緊螺栓。

秦鐵崖大獲全勝，對(duì)德公公打擊似乎不大。不過(guò)，呼嘯山君李太嶂，德公公眾義子中的老大，為此心中郁悶，久久不能釋懷。一個(gè)外地鄉(xiāng)巴佬打上門來(lái)，居然讓他贏個(gè)痛快，占盡風(fēng)光，揚(yáng)名江湖，武林稱頌，簡(jiǎn)直太可氣了！若是大虎李太嶂、二虎李雙岱出馬應(yīng)戰(zhàn)，決不會(huì)如此便宜姓秦的。

5)更換花鍵軸。

6)排除卡死故障或重新安裝叉軸。

3.2 亂擋

1)拖拉機(jī)所配置的變速箱，內(nèi)部的零部件均是結(jié)合實(shí)際作業(yè)載荷進(jìn)行系統(tǒng)計(jì)算后所設(shè)計(jì)出來(lái)的，如果拖拉機(jī)在作業(yè)過(guò)程中一直處于超負(fù)荷的工作狀態(tài)，那么對(duì)零部件的沖擊力就會(huì)大于設(shè)計(jì)載荷，最直接的后果就是會(huì)致使呈現(xiàn)齒輪斷齒、變形或者脫落等異常嚴(yán)重現(xiàn)象，使拖拉機(jī)不能繼續(xù)作業(yè)，所以，駕駛員在操作拖拉機(jī)進(jìn)行作業(yè)的時(shí)候一定要結(jié)合實(shí)際作業(yè)條件選擇合適的擋位。如果大于拖拉機(jī)自身能夠承受的最大載荷，就會(huì)增加齒輪間的作用力，導(dǎo)致磨損加劇。

變速箱有時(shí)會(huì)發(fā)生掛不上擋或者所掛擋位不是預(yù)期擋位的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象成為亂擋

。主要產(chǎn)生原因如下：

1)拖拉機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中需要換擋時(shí)，扳動(dòng)變速桿的力過(guò)大導(dǎo)致變速桿形狀發(fā)生改變。

2)更換發(fā)生磨損變形的軸承。

2)自鎖裝置中的彈簧失效，使變速箱內(nèi)變速桿的撥叉及撥叉軸帶動(dòng)的齒輪發(fā)生移動(dòng)。

朱易經(jīng)常聽爸爸對(duì)她講，提到中國(guó)體育的弱項(xiàng)，很多人馬上就會(huì)想到足球，其實(shí)女子花滑也一直差強(qiáng)人意，自1995年陳露在英國(guó)伯明翰舉辦的世錦賽中完成幾代人的心愿，成為中國(guó)花樣滑冰的第一個(gè)世界冠軍后，女單長(zhǎng)期陷入“寒冬”。朱易還了解到，陳露在三年后的日本長(zhǎng)野冬奧會(huì)，以《梁祝》獨(dú)舞奪取銅牌，這也是中國(guó)女子單人滑在冬奧會(huì)上的最佳戰(zhàn)績(jī)。從此，她被譽(yù)為“冰上蝴蝶”，聞名天下?？墒?，自從她退役后，中國(guó)女子單人滑就一直顯得比較沉寂，令人扼腕嘆息。朱易說(shuō)，也許正因如此，爸爸才非?！皯涯睢标惵?，以至于自己也成了這位“冰上蝴蝶”的粉絲。所以，她放棄了其他愛好，把更多的精力用在了滑冰上。

2)如果齒輪出現(xiàn)嚴(yán)重的磨損變形，要及時(shí)更換，必須要將兩個(gè)相互嚙合的齒輪一起更換，若僅僅更換損耗嚴(yán)重的齒輪，在繼續(xù)工作的時(shí)候，就會(huì)導(dǎo)致兩個(gè)齒輪仍然不能正常相互嚙合，使新更換的齒輪磨損速度加快。

3.2.2 故障排除方法

排出亂擋故障要做到以下幾點(diǎn)：

1)駕駛員在扳動(dòng)變速桿時(shí)，力度要適中，如果變速桿發(fā)生變形，要及時(shí)維修或更換。

2)若在同一擋位處掛上兩個(gè)不一樣的擋位，則表明互鎖裝置沒有生效或者說(shuō)其不產(chǎn)生作用，應(yīng)該及時(shí)對(duì)其修理或者更換。

從計(jì)算出的5個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的數(shù)值可以看出，Brovey變換與原始影像的各個(gè)波段的契合度都是較高的，尤其在各個(gè)波段的相關(guān)系數(shù)上，較其他方法有非常明顯的優(yōu)勢(shì)。

3)若出現(xiàn)在擋位上無(wú)法換擋的現(xiàn)象，或者稍微扳動(dòng)變速桿就會(huì)掛上某個(gè)擋位，則表明變速桿尾端鋼球和與其工作的凹槽產(chǎn)生嚴(yán)重耗損現(xiàn)象，應(yīng)該對(duì)其及時(shí)進(jìn)行維修或者更換。

4)齒輪和固定齒輪的鍵、定位彈簧應(yīng)按時(shí)查驗(yàn)其損耗狀況，對(duì)于檢查出來(lái)的問(wèn)題應(yīng)該及時(shí)進(jìn)行修復(fù)或者調(diào)換，采用聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)，解決可以一起掛兩個(gè)不同擋位的問(wèn)題。

3.3 變速箱齒輪斷裂

3.3.1 故障現(xiàn)象與原因

3.1.2 故障排除方法

3.3.2 故障排除方法

譯文: China’s Commitment to Peaceful Developemnt[2]290

3.2.1 故障現(xiàn)象與原因

3)變速桿末尾的凹槽與鋼球出現(xiàn)嚴(yán)重的磨損，在換擋的同時(shí)，變速桿尾端的鋼球從一起工作的凹槽中分離；互鎖裝置失去作用。

3)在變速箱更新齒輪之后，首先，應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行磨合，通過(guò)磨去毛邊和鐵削，使齒輪之間彼此嚙合穩(wěn)定及順暢。由于新生產(chǎn)的齒輪表面常存在鐵削及毛刺，致使接觸面十分粗糙，進(jìn)一步加快齒輪與齒輪之間的磨損速度，通過(guò)磨合后的齒輪會(huì)使齒輪間的接觸面變得光滑，還可以使動(dòng)力傳遞效率大大增加，從而減少磨損。因此，在拖拉機(jī)大修后，一定要進(jìn)行充分的磨合再進(jìn)行作業(yè)，而且一定還要注意齒輪油的油量和油質(zhì)。

當(dāng)EBV檢測(cè)不到所有的彈簧開關(guān)位置時(shí)，出現(xiàn)故障代碼077故障。分析認(rèn)為有兩方面造成:一方面是EBV限位開關(guān)卡滯導(dǎo)致；另一方面是連線線束故障引起限位開關(guān)輸出異常。

4 拖拉機(jī)變速箱的日常保養(yǎng)與維護(hù)

4.1 定期檢查變速箱

拖拉機(jī)對(duì)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)十分重要，常需要長(zhǎng)時(shí)間的工作且按時(shí)完成大量的工作任務(wù)，為了延長(zhǎng)拖拉機(jī)使用壽命，應(yīng)對(duì)變速箱進(jìn)行定期查驗(yàn)。要定期查看變速箱內(nèi)齒輪油，確保油量保持在合理的高度，在工作一定時(shí)間后，更換新的齒輪油。在放出原來(lái)的油液之后對(duì)變速箱進(jìn)行清洗，再加入新的油液，并且最好是更換與之前相同的齒輪油。定期檢查變速箱內(nèi)齒輪的工作狀態(tài)，確保齒輪之間能夠在最好的嚙合狀態(tài)下進(jìn)行工作，并且按時(shí)進(jìn)行清潔，保證齒輪與軸之間保持良好的配合關(guān)系。

4.2 定期檢查變速箱各連接部位

在對(duì)變速箱進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)時(shí)，應(yīng)對(duì)變速箱各連接部位的情況進(jìn)行查驗(yàn)，保證松動(dòng)、磨損嚴(yán)重等現(xiàn)象能夠被及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決。定期查看各油封與外部結(jié)合處漏油和滲油狀況，及時(shí)更新替換損壞的油封。

4.3 定期對(duì)變速箱的零部件進(jìn)行保養(yǎng)

拖拉機(jī)變速箱的保養(yǎng)主要是指對(duì)內(nèi)部的齒輪、軸承和各軸的保養(yǎng)

。要定期檢查是否存在齒輪斷齒、打齒和嚙合位置發(fā)生變化等現(xiàn)象。應(yīng)特別注意對(duì)軸承的檢查，注意查看軸承軸向和徑向間隙大小、隔套損耗是否嚴(yán)重等問(wèn)題。應(yīng)運(yùn)用正確的方法對(duì)變速箱內(nèi)零部件進(jìn)行查驗(yàn)及維護(hù)，保證其在最佳狀態(tài)下工作。

4.4 培養(yǎng)良好駕駛操作習(xí)慣

在拖拉機(jī)駕駛過(guò)程中，駕駛員要具有良好的駕駛習(xí)慣。在換擋操作時(shí)，扳動(dòng)變速桿力度不能太大，要使用規(guī)范的方法，進(jìn)行操作，以免發(fā)生損壞齒輪、變速桿和變速桿撥叉等現(xiàn)象。要確保離合器踩到位后再扳動(dòng)變速桿換擋，防止齒輪發(fā)生損壞。在田地里作業(yè)，換擋頻率較勤時(shí)禁止快速踩下離合器，防止損壞變速箱。在道路行駛過(guò)程中，禁止使用快抬離合器來(lái)獲得大的牽引力的方法去克服較大載荷，降低齒輪沖擊而造成的損壞。

5 結(jié)論

綜上所述，為了增強(qiáng)拖拉機(jī)變速箱工作時(shí)的安全性能，延長(zhǎng)使用時(shí)間，使用中應(yīng)避免各部件受到強(qiáng)烈的沖擊載荷。所以應(yīng)該做到以下幾點(diǎn)：

1)摘擋、換擋及掛擋須在離合器徹底分離時(shí)進(jìn)行。在進(jìn)行離合器分離和接合時(shí)都要做到平穩(wěn)運(yùn)行，避免對(duì)變速箱造成損傷，在路況不好時(shí)要低擋行駛，不能速度過(guò)快；在拖拉機(jī)起步后離合器要處于完全分離或接合狀態(tài)，不能長(zhǎng)時(shí)間處于半聯(lián)動(dòng)狀態(tài)，防止燒壞離合器片；工作一定時(shí)間后，拖拉機(jī)要進(jìn)行休息，使變速箱自然冷卻散熱；換擋時(shí)變速桿應(yīng)扳到位，換擋速度不能太快或用力過(guò)猛，防止產(chǎn)生打齒現(xiàn)象。在負(fù)荷較大時(shí)換擋后應(yīng)將離合器緩慢抬起，防止載荷過(guò)大損壞齒輪。

2)作業(yè)時(shí)要注意變速箱是否有異常響動(dòng)，發(fā)現(xiàn)異常要及時(shí)停車進(jìn)行維修，不能繼續(xù)作業(yè)，防止對(duì)變速箱造成更嚴(yán)重?fù)p壞。工作時(shí)要經(jīng)常檢查變速箱溫度，若高于80 ℃，說(shuō)明缺少齒輪油，要及時(shí)添加新油。

令人驚奇的是，e還藏身于“飛蛾撲火”的故事里。人們一直認(rèn)為是昆蟲具有趨光性，因此就容易被火光所吸引，從而自取滅亡。但后來(lái)通過(guò)對(duì)昆蟲習(xí)性的長(zhǎng)期研究，人們才發(fā)現(xiàn)，飛蛾撲火僅僅是因?yàn)樗J(rèn)為自己是在以正確的路線飛行，而不知道早已深處險(xiǎn)境。

3)定時(shí)排查變速箱各連接處是否有螺栓松動(dòng)；每次作業(yè)前，確保齒輪油高度符合要求，如果缺油，要立即加油。發(fā)現(xiàn)漏油迅速查明原因并維修，按照使用要求定時(shí)對(duì)變速箱內(nèi)腔進(jìn)行清洗，定期更換齒輪油。

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