完整版东风小康汽车变速箱故障诊断与检修毕业设计.docx
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完整版东风小康汽车变速箱故障诊断与检修毕业设计
南阳理工学院
本科生毕业实践（报告）
学院：
机械与汽车工程学院
专业：
汽车服务工程
学生：
徐雪峰
指导教师：
杨样
实践单位：
南阳金悦汽车销售有限公司
实践时间：
2013年12月30日至2014年5月23日
完成日期2014年5月
南阳理工学院本科生毕业实践（报告）
东风小康汽车变速箱故障诊断与检修
FaultDiagnosisandRepairMethodsofTransmission
onDongfengxiaokangAuto
总计：
17页
表格：
3个
插图：
12幅
南阳理工学院本科毕业实践（报告）
东风小康汽车变速箱故障诊断与检修
FaultDiagnosisandRepairMethodsofTransmission
onDongfengxiaokang
学院（系）：
机械与汽车工程学院
专业：
汽车服务工程
学生姓名：
徐雪峰
指导教师（职称）：
杨样（讲师）
评阅教师：
完成日期：
2014年5月
南阳理工学院
NanyangInstituteofTechnology
东风小康汽车变速箱故障诊断与检修
汽车服务工程专业徐雪峰
1[摘要]机械式变速箱在实际工作过程中由于自然失效或者驾驶人员的操作不当会导致变速箱不能准确可靠地传递发动机转矩。
本文通过对微车品牌-东风小康的经典手动五档变速箱进行维修实习，参阅其维修部门的维修手册，分析东风小康五档三轴式手动变速箱的机械结构、技术参数以及故障机理。
对该系列变速箱的各种故障类型总结出不同的故障诊断流程，同时还分析了该系列变速箱故障和客户的驾驶行为的关联性，针对性地提出东风小康五档变速箱的保养和使用方面的建议。
[关键词]东风小康系列变速箱；故障诊断；检修方法
FaultDiagnosisandRepairMethodsofTransmission
onDongfengxiaokangAuto
AutomobileServiceEngineeringMajorXuXuefeng
Abstract:
Mechanicaltransmission,duetonaturalwearorimproperoperation,cannottransmitthetorqueoftheengineaccuratelyandreliablyintheprocessofworking.ContentsofthispapermainlycomesfrommaintainingpracticeonaclassicfivespeedtransmissiononDongfengxiaokangauto,itelaboratedmechanicalstructureofmanualtransmissiononDongfengxiaokangauto,aswellasthetechnicalparametersandfaultMechanism.Basedonmainteningexperienceandthehandbook,itproposedformethodsoffaultdiagnosisfordifferentfaults,alsoitfiguredoutrecommendationsonDongfengXiaokangfivespeedtransmissionmaintenance,afterhavinganalyzedtheconnectionbettwendrivers’habitandfaultsontransmission.
Keywords:
transmissiononDongfengxiaokangauto;faultdiagnosis;repairmethods;
目录
1实践单位基本情况1
2实践研究课题的目的、意义1
3实践内容2
3.1东风小康系列五档变速箱结构了解和常见故障分析2
3.1.1东风小康系列五档变速箱换档原理3
3.1.2东风小康系列EQ474i五档变速箱常见故障4
3.2东风小康系列五档三轴式变速箱典型故障的诊断和检修6
3.2.1东风小康EQ474i变速箱过热故障的诊断与排除程序6
3.2.2东风小康EQ474i变速箱档位操作异常的诊断7
3.2.3东风小康系列五档变速箱异响故障流程8
3.2.4东风小康系列变速箱零件的检查和修复、更换的实际操作10
3.2.5东风小康变速箱综合故障实习检修过程记录10
3.3东风小康系列五档变速箱在使用习惯和保养方面的建议12
3.3.1小康系列五档三轴式变速箱换档操作的优化建议13
3.3.2东风小康系列五档三轴式变速箱的日常维护建议13
4东风小康系列汽车五档三轴式变速箱维修的分析和总结14
结束语15
参考文献16
致谢17
1实践单位基本情况
南阳金悦汽车销售有限公司是一家承接整车销售服务、维修检测服务、配件供应分销、信息反馈等汽车业务的汽车销售服务专业公司,公司在营业的4个4s店和14家分公司有员工总计89人,在南阳地区具有先进的中型规模的销售服务网络。
目前公司经营的汽车品牌有四个：
华晨中华、金杯轻型卡车、东风小康、海马福仕达微客，其中金杯轻卡在轻卡市场名声卓著。
金悦公司旗下的东风小康4s店是东风小康公司在南阳市区仅有的两家分店之一，目前主要销售和承修的车型有：
K系列、V系列、C系列3U金钻，东风风光系列等。
公司自成立以来就一直专注于提高品牌维修的专业化水平，在服务设施方面公司先后斥资一百多万建设计算机智能诊断体系，购置先进检测设备，仅在南阳市区公司便拥有4800平方米厂房面积。
由于公司维修技术过硬，服务完善，先后被华晨中华、金杯、东风小康、海马微客等厂家指定为特约售后服务站。
公司曾经连续四年被东风汽车公司评为优秀经销商，还曾经多次被金杯汽车厂家评为先进服务站。
2实践研究课题的目的、意义
变速箱由变速齿轮系和变速操纵总成组成，变速齿轮系能改变发动机转矩和转速的大小和方向，操纵机构是用来实现对传动机构的控制，实现变速箱速比的变换，即实现换档控制，以达到变速变矩的目的。
机械式变速箱在实际工作过程中由于自然磨损或者驾驶人员的操作不当会导致变速箱不能准确可靠地传递发动机转矩。
早在1490年，LeonardoVinci勾画了机械变速箱的草图，并简要描述了它的潜在优势。
汽车产生后的百年内机械式变速箱可以说是大行其道。
然而，随着技术的进步，在欧美汽车工业发达的国家自动变速箱逐渐取代机械式变速箱。
美国汽车生产量与消费量均为世界第一。
到19世纪70年代，每年在美国本土生产的近七百万辆辆车中，自动变速箱的装备率已超过90%。
虽然在大众汽车市场自动变速箱有压倒性优势，然而机械式变速箱由于其优越的动力性和经济性仍然在跑车和重型货车上广泛使用。
有资料显示超级跑车中100%的变速箱都为机械式。
我国汽车市场手动变速箱的使用比欧美发达国家要普遍，截止到2013年底我国低端市场小排量汽车仍然大量使用手动变速箱。
东风汽车拥有我国最大的商用车基地，每年出产上百万台商用车，均装备手动变速箱。
其旗下的东风小康品牌车更是装备典型五档变速箱。
对东风小康系列汽车的变速箱的故障的研究，对于提升中国汽车变速箱的可靠性有重要意义。
因此通过以上分析可知国内汽车市场低端车仍然倾向手动变速箱，在商用车领域手动档更是一家独大。
对东风小康变速箱的故障机制和控制可靠性的研究有很好的经济潜力。
本文针对我国微车市场的一款销量很好的微车-东风小康的经典手动五档变速箱，结合实践经验分析手动变速箱常见的机械故障，据东风小康售后实习的实际经验和维修手册的技术参数研究对象变速箱的故障原理，故障诊断和检修科学流程和方法，通过与维修技师的沟通和请教，用售后系统的数据分析顾客换档习惯和变速箱损坏的关系，提出有效的解决方法，这对于我国低端汽车市场的微客汽车维修有十分重要的意义，不仅能规范科学诊断流程还能提出建议预防和减少因变速箱故障而造成的损失。
实践课题面对的主要工作任务和主要工作是：
（1）研究对象车型变速箱的机械结构参数和性能参数技术资料。
（2）对象车型车型变速箱的故障机理的研究，包括变速操纵机构故障、变速传动机构故障和润滑系统故障等方面的研究。
（3）记录实习单位对于变速箱典型故障（异响、跳档、乱档等）的处理方法，照实习单位的维修手册，绘制诊断流程图。
（4）针对东风小康变速箱故障原理，优化驾驶换档习惯以预防故障的发生。
3实践内容
东风小康系列五档变速箱结构了解和常见故障分析
在为期三个月的毕业综合实践中我在南阳市金悦汽车销售有限公司东风小康售后维修站所维修的车型主要包括以下几款：
东风小康V27、小康K17、小康013U金钻、小康C37、小康风光。
由于该系列车型均为整车整备质量在2t以下的微型客车，所以均采用手动五档三轴式变速箱，如图3-1。
图3-1东风小康EQ474i型变速箱内部构造
该变速箱为全同步器结构变速箱，包含五个前进档和一个倒退档，通过三个同步器和四轴（输入轴、主轴、中间轴和倒档轴）完成变速。
所有前进档齿轮都是常啮合齿轮，倒档齿轮为直齿滑动齿轮。
低速档（四、五档除外的其他档）同步器均位于中间轴上，一般与该轴上一档常啮合齿轮或第二档常啮合齿轮连接，高速同步器是在第一轴上，与其相邻的是该轴上第三档和第四档齿轮。
在东风小康系列车型所配备的三轴式五档手动变速箱，由于均采用三轴式传动形式和同步器换挡的换挡方式，各种车型虽然变速器型号不同但是结构和原理一样。
主流的两款车型的变速比如下表3-1所示。
表3-1东风小康系列两款经典三轴式手动变速箱参数
型号
项目
EQ474i
EQ465i-21
传
动
比
1档
4.425
3.625
2档
2.722
1.947
3档
1.792
1.423
4档
1.266
1
5档
1.000
0.795
倒档
4.722
3.466
3.1.1东风小康系列五档变速箱换档原理
南阳市金悦汽车销售有限公司目前在售的东风小康汽车所配备的三轴式五档手动系列的变速箱，除了低速档（一档和倒档）采用直齿滑动齿轮的换档方式，其余档位全采用锁环式同步器（如图3-3）方式换档。
图3-2东风小康EQ474i型变速箱换档传动示意简图
图3-2中，以执行东风小康EQ474i型变速箱五档到四档的换档过程为例：
设第一轴常啮合传动齿轮齿数为Z1,中间轴常啮合齿轮的齿数为Z2,中间轴四档齿轮齿数为Z3，第二轴四档齿轮齿数为Z4。
换档操作前变速箱工作在五档上第一轴与第二轴通过同步器结合套结合，动力由一轴经二轴直接输出，变速比i=1，换档开始时同步器使得中间轴转速与输出轴同步，结合套使得第二轴与第二轴四档齿轮结合，动力传递路线变为：
输入轴—中间轴常啮合齿轮—中间轴四档齿轮-输出轴四档齿轮---输出轴。
此时变比见公式3-1，于是便实现了变速换档。
i1=Z2/Z1×Z3/Z4＞1（3-1）
EQ474i和EQ465i-21变速箱换档同步换档机构均为锁环式同步器结构，如图3-3由锁环、花键毂、结合套和定位滑块组成。
图3-3EQ474i型变速箱同步器结构
同步过程是使得存在转速差的同步器和齿轮同步齿圈的转速相同，当同步器和齿轮同步齿圈的转速不同时，锁环相对于结合套转过一定角度使得滑块将二者位置锁定，结合套内花键相对锁环对应齿槽转过半个齿，从而阻止换档。
当二者同步时，其间摩擦力矩消失，实现无冲击换档。
3.1.2东风小康系列EQ474i五档变速箱常见故障
EQ474i型五档手动变速箱主要由杆系的操纵机构和齿轮系的传动机构组成，因此机械故障主要表现在这两个方面。
目前进站维修的小康V27、小康K17、小康3U、小康C37、小康风光等五档手动变速箱主要故障表现有：
变速箱过热，变速箱异响，变速箱跳档、乱档，变速箱渗漏，变速箱挂档和退档困难及以上多种症状的综合症状。
由于机械机构或者总成的故障总能用故障树（如图3-4）的方法分解到每个机械零件，考虑到每个变速箱的零件故障表现都与特定的零件失效形式相关，在维修实践中对Q474i型五档手动变速箱各部件的故障和故障处理方法都做了详细的规定：
（1）上盖及油封该部位故障现象主要表现为漏油，一般的故障原因为壳盖裂损、端面不平、衬垫破损和密封不良。
变速箱盖上与变速杆中部球节配合的承孔磨损使其比原设计直径增加0.50mm以上时，应采用局部更换法修复或予以报废。
变速叉轴与盖（或壳体）承孔配合间隙应为0.04～0.20mm，超过最大值时应修复或更新。
油封损坏则要直接予以更换。
（2）主壳体对于铸造成型的该型壳体主要的故障表现为漏油，各轴承与轴承座孔间松动异响以及周期性的异响。
主要故障原因为磨损变形、形位公差超差、冲击振动过载、安装间隙不良以及调整间隙不当。
处理方式包括校正和焊修。
（3）轴承与其他机械总成中的轴承相同，主要面临高速长时间的工作环境。
主要故障为相对的运动表面间的磨损松旷、轴承座孔走外圈、滚动钢球滚道有麻点剥落和、裂损。
该部分的故障可以从撞击明显、异响、噪声、和换档卡滞等几个表象上判断，一旦确定可立即更换新件。
（4）齿轮、花键变速箱高速档齿轮多采用常啮合斜齿齿轮，低速档（一档、倒档）多采用直齿滑动齿轮，一旦发生故障经常表现为撞击、异响、噪声和跳档等现象。
要保证啮合接触面无可见缺陷或不正常磨损否则，用油石打磨或更换新件。
同步齿圈及互为配合的滑动齿轮齿端磨损极限为其长的15%；齿轮的啮合间隙的维修极限为0.15mm，若超过0.80mm则要换新件；滑动齿轮与花键轴配合的侧向间隙不超过设计标准的0.15mm。
（5）轴EQ474i三轴式变速箱的中间轴两端直接支承于变速箱壳体两端轴承座孔，输入和输出轴除了各自支承于壳体轴承座孔，在输入轴末端和输出轴前端相互支承。
第一轴故障主要是与曲轴的同轴度超差，键槽齿磨损松旷。
第二轴的故障表现为磨损、弯曲变形、后端固定螺母松动。
轴的故障最直接的现象是异响，可采用焊修校正和重新装配的方法修复。
（6）变速操纵机构该部分故障表现为跳档、乱档和换档困难。
其主要原因是由于三个部件的损坏：
变速叉轴磨损弯曲变形，叉轴凹槽及定位钢球松旷，变速杆球头磨损过限、拨叉弯曲和过度磨损。
采取的方法是统一更换新件。
（7）同步器EQ474i三轴式变速箱采用锁环式同步器，主要由锁环，花键毂，结合套，和定位滑块组成。
东风小康系列车型在行驶里程超过一定范围之后（六万公里）可能出现同步锥环摩擦锥面的磨损和细牙螺纹的损坏，定位销和定位滑块也可能松动。
如果出现以上零件的损伤，直接的结果是换档冲击大、打齿或者是跳档。
此时要进行更换新件。
用故障树的方法可对EQ474i型五档手动变速箱的故障原因进行初步范围的选定，然而这种理论方法还要在结合维修实践的基础上对该型号变速箱的各部件的具体故障表现有所了解，才能具体实施检修操作。
利用故障树图（图3-4）的方法确定到某一部位后，该型变速箱进一步的检修需要参照一些故障原因与现象关联性的经验。
图3-4EQ474i型五档手动变速箱异响故障树分析
东风小康系列五档三轴式变速箱典型故障的诊断和检修
EQ474i三轴式变速箱在使用中，可能出现的故障包括：
变速箱过热、变速箱异响、档位操作不正常和综合型故障。
有经验的维修技师会凭借经验和直觉进行诊断，本文通过大量的请教自己实习岗位的机修技师，在实践基础上，总结针对不同的故障现象的标准诊断流程，旨在通过系统严谨的流程提高维修的成功率，节省维修的时间，节约维修成本。
3.1.3东风小康EQ474i变速箱过热故障的诊断与排除程序
引起手动变速箱过热现象的原因有两个：
润滑不当和冷却不足。
造成润滑不好的原因最常见的是变速器齿轮油油位过低和油品不好，而冷却故障主要是因为齿轮轮齿啮合表面间隙不合适（过大会造成冲击和振动，过小则不易形成油膜，齿轮容易摩擦生热），两种不同的故障原因都可以有一定的故障表现。
对于东风小康EQ474i三轴式变速箱，当其出现变速箱过热现象时，可以按照以下流程进行诊断。
图3-5EQ474i三轴式变速箱过热诊断方法
3.1.4东风小康EQ474i变速箱档位操作异常的诊断
东风小康系列五档变速箱档位的异常工作包括跳档和乱档。
乱档表现为在离合器分离彻底的情况下，要挂档挂不上或者是要摘档摘不下来，有时要挂某档，结果却挂在别的档上。
该种类故障原因大多简单：
多是因为变速杆下端球头定位销配合松旷或者球孔球头之间磨损过限所致。
跳档表现为汽车重载加速行驶或爬坡时，变速杆有时从某档自动跳回到空档的现象。
可以按照如下程序排查故障根源。
图3-6EQ474i三轴式变速箱跳档故障诊断常用方法
3.1.5东风小康系列五档变速箱异响故障流程
以EQ474i为例，东风小康系列五档三轴式变速箱异响类的故障表现为变速箱齿轮的啮合声、轴承的运转声等噪声太大，变速箱发出干磨、撞击响声等。
引起变速箱异响的原因可分为上图3-4中的四个大类，其中润滑油质量、渗漏问题和零件间隙不当为最常见的原因。
由于该型手动变速箱所装配的东风小康系列车型都采用中置前驱的布置形式，其动力总成中的变速箱与离合器总成的装配间隙非常近（如图3-7）。
图3-7EQ474i变速箱总成和离合器位置
在发动机正常工作时很难区分异响的根源来自变速箱还是离合器总成。
因此，要首先确定异响是来自于变速箱自身还是来自离合器的不正常工作。
简单的区别方法如下：
（1）如果是空档异响，可以在发动机怠速运转的工况下，将变速箱操纵杆置于空档位置，拉紧驻车制动，先踩下离合器到最大行程位置，再缓慢放松。
如果在踏下离合器踏板后仍然有响声，证明异响的声源来自于离合器。
如果只在抬起后响，但是踏板踩下去后响声消失，则可以断定空档时异响来自变速箱总成。
（2）如果是已经挂上档位后正常传动时的异响，也可以采用步骤一的方法进行判断是否是变速箱本身异响。
如果是后者则引起的最大的可能性是齿轮啮合间隙超差和轴承磨损过度。
此时，应该拆开变速箱进行检修。
（3）对于该型变速箱，如果是档位切换时的异响，根据维修经验，最有可能的原因是同步过程故障。
要区别异响的来源是离合器还是变速器，与步骤1一样只需要检测离合器是否能够彻底分开，如果离合器分离不彻底则证明异响来自离合器，反之要进一步在变速箱本身查找故障来源。
直观上，可以简单地根据经验进行区别是否是变速器异响。
变速器不正常振动是其异响根源,可以将手放在变速操纵杆上，如果感觉到振动,甚至麻手则可以认为异响和振动的来源是变速器内部。
接下来，就可以进行变速器的检查和拆解、诊断的操作，为提高效率和诊断的准确性要按照规范流程进行。
按照上面的3个步骤，按图3-8的规范方法进行进一步的故障诊断。
图3-8EQ474i三轴式变速箱异响故障诊断流程图
使用故障诊断流程图的最大好处是可以确定故障的范围，使故障的原因尽量限定在一个或已知的几个零件上。
对于不同的型号的变速箱，其设计的维修标准都有明确的规定，以EQ474i三轴式变速箱同步器中同步齿圈和同步锥环为例。
3.1.6东风小康系列变速箱零件的检查和修复、更换的实际操作
变速器总成是由一系列的零部件组成的，通过上述故障树的方法能检测出导致故障的失效零件，变速器拆解后对可能失效的零件要进行各种公差值的测量，以确定是否要更换和修复。
EQ474i三轴式变速箱各零件间隙都有一定的标准，超过该间隙极限应该予以更换，无论该零件是否出现失效状态。
以各档的同步环为例，在同步器拆解完毕后，其维修应按以下操作经验进行：
（1）彻底清洗所有零部件包括同步锥环、同步齿圈、花键毂、结合套等。
清洗首选清洁汽油。
（2）仔细观察同步齿圈是否有齿形损伤，花键毂和结合套上的齿形齿槽有无裂齿和明显的齿形损失。
（3）用塞尺检查齿轮同步齿圈和同步锥环之间的间隙。
用游标卡尺测量各档同步环滑块槽尺寸。
实际维修中要求齿轮同步齿圈和同步锥环之间的间隙的标准值为1.0～1.4mm，维修极限值为0.5mm。
另外，根据该型变速器的实际维修经验，同步环滑块槽尺寸遵循宽度上档位越高尺寸越大的原则,其中一档同步环滑块槽和二档同步环滑块槽标准尺寸分别为8.2mm和8.8mm。
总之，对于EQ474i三轴式变速箱的诊断和维修的方法最重要的是要熟习各种故障的现象和零部件失效之间的理论联系，以此来建立标准的诊断流程。
然而，在真正的维修诊断工作中经验是很重要的，在足够的实践经验上有时可以一步到位，跳过繁琐的诊断程序。
在维修实习阶段，只有参与诊断维修方面的实际操作，在维修手册的帮助下才能熟习和掌握变速箱总成的最有效的拆解，诊断、检修和组装方法。
3.1.7东风小康变速箱综合故障实习检修过程记录
汽车售后要做的是服务程序的标准和周到，每个4s店都有一套标准的服务流程和规范，建立规范的服务流程的好处是使整个维修程序有据可查，明确维修行为双方的各自的义务和责任，例如通过标准的接车记录单的填写可以详细记录车辆进站时的状态，这样可以避免很多不必要的纠纷。
作者所经历的一次维修过程如下：
（1）维修车辆进站首先要做的是用心询问仔细记录。
表3-1维修接车记录单
南阳市金悦汽车销售有限公司售后接车问诊单
进站
时间
4月23日
12时17分
送修人
姓名
孙×
联系
电话
×××
行驶
里程
8万公里
车牌
号码
豫RG×××
车辆
型号
V27
底盘
号码
×××
购车
日期
2012年5月20
用户描述
五档换入四档时十分困难，但是从四档升五档却正常。
服务顾问
初步意见
无
服务顾问
建议
拆开变速箱检查
功能确认：
（正常√不正常×）
√音响系统√点烟箱
√中央门锁（防盗箱）√后视镜
√天窗√四门玻璃升降
外观确认：
H划痕P破裂D丢失F腐蚀
（如有损伤，在相应部位作标记）
物品确认：
（有√无×）
服务顾问提醒
★本次检查出的故障如在本站维修，检查工费不另收取；如不在本站维修，则检查工费应由用户支付，本次检查费为：
￥_________元。
（保修项目除外）
★自费维修旧件处理：
□用户要求带走□用户选择不带。
★本站已提醒用户将车内贵重物品带离车辆并妥善保管，如有丢失恕与本站无关。
服务顾问
用户确认
（2）售后服务顾问了解到情况后，确定要进行变速箱的维修。
先在前台填写好维修派工单，技师的维修过程按以下步骤进行：
先试车，故障现象明显，容易确认。
经检查发现右半轴油封漏油，因档位也存在故障，需拆解变速箱。
拆解时先将总成拆下，然后逐步拆解。
图3-9步骤一技师试车图3-10步骤二拆解变速箱清检查
随后查找五→四降档的故障原因，在检查换档组件和同步器组件时，发现三档的同步器滑套错装在了五/四档的同步器骨架上。
图3-11步骤三重装上述两个同步器图3-12步骤四断面处加密封胶
由于有齿轮油泄露现象故要重新加密封胶，然后组装总成，装上变速箱总成在进行试车，最后故障
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