基于离合器变速器的故障分析及维修汽车维修毕业论文.docx
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基于离合器变速器的故障分析及维修汽车维修毕业论文
汽车修理工技师论文（设计）
题目：
基于离合器、变速器的故障分析及维修
题目：
基于离合器、变速器的故障分析及维修
职业（工种）：
汽车修理
姓名：
参评资格名称：
技师
摩擦离合器应能满足以下基本要求：
（1）保证能传递发动机发出的最大转矩，并且还有一定的传递转矩余力。
（2）能作到分离时，彻底分离，接合时柔和，并具有良好的散热能力。
（3）从动部分的转动惯量尽量小一些。
这样，在分离离合器换档时，与变速器输入轴相连部分的转速就比较容易变化，从而减轻齿轮间冲击。
（4）具有缓和转动方向冲击，衰减该方向振动的能力，且噪音小。
（5）压盘压力和摩擦片的摩擦系数变化小，工作稳定。
（6）操纵省力，维修保养方便。
3.离合器的种类
汽车离合器有摩擦式离合器、液力偶合器、电磁离合器等几种。
摩擦式离合器又分为湿式和干式两种。
液力偶合器靠工作液（油液）传递转矩，外壳与泵轮连为一体，是主动件；涡轮与泵轮相对，是从动件。
当泵轮转速较低时，涡轮不能被带动，主动件与从动件之间处于分离状态；随着泵轮转速的提高，涡轮被带动，主动件与从动件之间处于接合状态。
电磁离合器靠线圈的通断电来控制离合器的接合与分离。
如在主动与从动件之间放置磁粉，则可以加强两者之间的接合力，这样的离合器称为磁粉式电磁离合器。
目前，与手动变速器相配合的绝大多数离合器为干式摩擦式离合器，按其从动盘的数目，又分为单盘式、双盘式和多盘式等几种。
湿式摩擦式离合器一般为多盘式的，浸在油中以便于散热。
采用若干个螺旋弹簧作为压紧弹簧，并将这些弹簧沿压盘圆周分布的离合器称为周布弹簧离合器（如图所示）。
采用膜片弹簧作为压紧弹簧的离合器称为膜片弹簧离合器。
2.2.2离合器常见故障和诊断
1）分离不彻底
现象：
发动机怠速运转，踩下离合器踏板，原地挂档有齿轮撞击声，且难以挂入，情况严重时，会导致发动机熄火。
产生原因及排除方法：
离合器自由行程过大，当踩下踏板时不能使膜片弹簧充分压缩，排除方法是进行调整；从动盘正反面装错，造成从动盘仍与飞轮有摩擦，排除方法是重新装配；从动盘翘曲变形，使从动盘与飞轮或压盘仍有摩擦，排除方法是进行校正从动盘；从动盘花键毂在变速器一轴（输入轴）上移动不灵活，造成从动盘与压盘或飞轮仍有摩擦，使离合器分离不彻底，排除方法是更换从动盘。
（2）起步发抖
现象：
起步时，离合器不能平稳结合，而产生抖动。
产生原因及排除方法：
从动盘的钢片或压盘发生翘曲，变形造成从动盘不能正常与飞轮或压盘接合，排除方法是更换从动盘或压盘；
飞轮与从动盘的接触面偏摆，造成飞轮与从动盘不正常接触，排除方法，修复飞轮；从动盘上缓冲片或减震弹簧折断，造成从动盘不正常工作，排除方法是更换从动盘；从动盘上铆钉松动或露出，造成铆钉与飞轮或压盘接触，排除方法是更换从动盘；
压盘总成与飞轮的固定螺栓松动，造成从动盘与压盘不正常接触，排除方法是紧固螺栓。
（3）离合器打滑
现象：
放松离合器时，汽车不能起步；加速时发动机转速上升，但车速不相应升高；上长坡时，离合器冒烟且有糊味。
当拉紧驻车制动器，进行起步试验时，发动机本应熄火，若不熄火，表示离合器确实打滑。
产生原因及排除方法：
离合器踏板自由行程太小或没有，膜片弹簧力全部或部分作用在操纵机构，而使从动盘不能很好地与飞轮及压盘压紧。
排除方法为调整离合器自由行程；
从动盘上有油污，造成从动盘表面摩擦力减小。
排除方法是去除从动盘油污并排除漏油故障；从动摩擦片、压盘和飞轮工作面磨损严重，厚度减薄。
排除方法是更换从动盘；弹簧退火，膜片弹簧疲劳或开裂。
排除方法是更换压盘总成；
离合器压盘与飞轮之间固定螺钉松动。
排除方法是紧固螺栓；
分离轴承套筒与其导管之间因油污、尘腻或卡住而不能回位。
排除方法是清洗导管。
（4）异响
现象：
离合器分离或接合时发出不正常响声。
原因及排除方法：
分离轴承缺少润滑剂干磨或轴承损坏。
排除方法是更换分离轴承；从动盘花键孔与轴配合松旷。
排除方法是更换从动盘；从动盘摩擦片铆钉松动或铆钉头露出。
排除方法是更换从动盘；分离轴承套筒与其导管之间有油污、灰尘或分离轴承回位弹簧与离合器踏板回位弹簧疲劳、折断、脱落，造成分离轴承回位不佳。
排除方法是清洗更换损坏零件；从动盘减震弹簧退火、疲劳或折断。
排除方法是更换从动盘。
2.3变速器
2.3.1变速器概述
1.自动变速器的发展及其优越性
自动变速器是汽车上一个高科技的机电一体化产品。
随着电子技术、计算机技术、液压控制技术的综合发展，汽车自动变速器的控制技术也由全液压式（AT）发展到电控式（ECT）。
新型的电控式自动变速器已应用智能计算机和脉宽调制式压力阀，大大地改善了自动变速器的性能。
而且，在引擎控制计算机和自动变速器控制计算机之间进行通讯和联合控制，使整车的控制性能大为提高。
与此同时，自动变速器在内燃机车、工程机械、船舶等方面也得到了广泛地应用。
它的优越性主要体现在以下几个方面：
（1）.操作简单、省力，提高了运行安全性和乘坐地平稳性
安装了自动变速器的汽车取消了离合器踏板。
在变速过程中，通过变速杆选择了换档范围以后，在一般情况下，就不在需要任何换檔动作。
手动换档：
驾驶员根据路况，操纵换档杆，通过滑移齿轮达到换档目的。
自动换档：
计算机或自动控制系统，接受各种传感器的数值，根据预先设定的程序，当达到换文件条件时，计算机板自动发出控制指令，使，自动变速器换档
（2）.延长了机件寿命
自动变速器采用的液力变矩器可以吸收和消除传动装置的动载荷。
由于自动变速器的自动换档避免了换档时产生的冲击与动载，因此，一般可使传动零件的使用寿命延长2-3倍。
据统计，在恶劣条件下，装自动变速器汽车的传动轴上，其最大扭矩振幅只相当于手动机械变速器的20-40％。
因此，也使发动机的使用寿命提高了0.5-2.0倍。
（3）.提高了汽车的动力性
自动变速器中的液力变矩器由于它本身所具有的性能和它自身能自动连续地变速，从而提高了汽车起动的加速性。
由于自动变速器在换文件过程中传动系统传递的动力不中断，而且没有手动换档过程中减少供油的操作，再加上自动换档在时机的控制上能保证发动机功率得以充分利用，所以，自动换档可以得到很好地加速性，而且提高了平均速度。
2.自动变速器的特点
自动变速器具有操作容易、驾驶舒适、能减少驾驶者疲劳的优点，已成为现代轿车配置的一种发展方向。
装有自动变速器的汽车能根据路面状况自动变速变矩，驾驶者可以全神贯的注视路面交通而不会被换档搞得手忙脚乱。
3.自动变速器的分类
1）、按变速形式分
可分为有级变速器与无级变速器两种
有级变速器是具有有限几个定值传动比（一般有3～5个前进挡和一个倒挡）的变速器。
无级变速器是能使传动比在一定范围内连续变化的变速器，无级变速器目前在汽车上应用已逐步增多。
2）、按无级变矩的种类分
（1）液力变矩器自动变速器就是在液力变矩器后面装一个齿轮变速系统。
（2）机械式自动变速器它是由离合器和依据车速、油门开度改变,V型带轮的作用半径而实现无级变速的
（3）“电动轮”无级变速它取消了机械传动中的传统机构，而代之以电流输至电动机，以驱动和电动机装成一体的车轮。
3）、按自动变速器前进挡的挡位数不同分
自动变速器按前进挡的档位数不同，可分为2个前进挡、3个前进挡、4个前进挡三种。
早期的自动变速器通常为2个前进挡或3个前进挡。
这两种自动变速器都没有超速挡，其最高挡为直接挡。
新型轿车装用的自动变速器基本上都是4个前进挡，即设有超速挡。
这种设计虽然使自动变速器的构造更加复杂，但由于设有超速挡，大大改善了汽车的燃油经济性。
4）、按齿轮变速器的类型分
自动变速器按齿轮变速器的类型不同，可分为普通齿轮式和行星齿轮式两种。
普通齿轮式自动变速器体积较大，最大传动比较小，使用较少。
行星齿轮式自动变速器结构紧凑，能获得较大的传动比，为绝大多数轿车采用。
5）、按齿轮变速系统的控制方式分
（1）液控自动变速器 液控自动变速器是通过机械的手段，将汽车行驶时的车速及节气门开度两个参数转变为液压控制信号；阀板中的各个控制阀根据这些液压控制信号的大小，按照设定的换挡规律，通过控制换挡执行机构动作，实现自动换挡，现在使用较少。
（2）电控液动自动变速器 电控液动自动变速器是通过各种传感器，将发动机转速、节气门开度、车速、发动机水温、自动变速器液压油温度等参数转变为电信号，并输入电脑；电脑根据这些电信号，按照设定的换挡规律，向换挡电磁阀、油压电磁阀等发出电控制信号；换挡电磁阀和油压电磁阀再将电脑的电控信号转变为液压控制信号，阀板中的各个控制阀根据这些液压控制信号，控制换挡执行机构的动作，从而实现自动。
4.自动变速器的组成
自动变速器的厂牌型号很多，外部形状和内部结构也有所不同，但它们的组成基本相同，都是由液力变矩器和齿轮式自动变速器组合起来的。
常见的组成部分有液力变矩器、行星齿轮机构、离合器、制动器、油泵、滤清器、管道、控制阀体、速度调压器等，按照这些部件的功能，可将它们分成液力变矩器、变速齿轮机构、供油系统、自动换挡控制系统和换挡操纵机构等五大部分。
1）、液力变矩器
液力变矩器位于自动变速器的最前端，安装在发动机的飞轮上，其作用与采用手动变器的汽车中的离合器相似。
它利用油液循环流动过程中动能的变化将发动机的动力传递自动变速器的输入轴，并能根据汽车行驶阻力的变化，在一定范围内自动地、无级地改变传动比和扭矩比，具有一定的减速增扭功能。
2）、变速齿轮机构
自动变速器中的变速齿轮机构所采用的型式有普通齿轮式和行星齿轮式两种。
采用普通齿轮式的变速器，由于尺寸较大，最大传动比较小，只有少数车型采用。
目前绝大多数轿车自动变速器中的齿轮变速器采用的是行星齿轮式。
变速齿轮机构主要包括行星齿轮机构和换档执行机构两部分。
行星齿轮机构，是自动变速器的重要组成部分之一，主要由于太阳轮（也称中心轮）、内齿圈、行星架和行星齿轮等元件组成。
行星齿轮机构是实现变速的机构，速比的改变是通过以不同的元件作主动件和限制不同元件的运动而实现的。
在速比改变的过程中，整个行星齿轮组还存在运动，动力传递没有中断，因而实现了动力换挡。
换挡执行机构主要是用来改变行星齿轮中的主动元件或限制某个元件的运动，改变动力传递的方向和速比，主要由多片式离合器、制动器和单向超越离合器等组成。
离合器的作用是把动力传给行星齿轮机构的某个元件使之成为主动件。
制动器的作用是将行星齿轮机构中的某个元件抱住，使之不动。
单向超越离合器也是行星齿轮变速器的换挡元件之一，其作用和多片式离合器及制动器基本相同，也是用于固定或连接几个行星排中的某些太阳轮、行星架、齿圈等基本元件，让行星齿轮变速器组成不同传动比的挡位。
3）、供油系统
自动变速器的供油系统主要由油泵、油箱、滤清器、调压阀及管道所组成。
油泵是自动变速器最重要的总成之一，它通常安装在变矩器的后方，由变矩器壳后端的轴套驱动。
在发动机运转时，不论汽车是否行驶，油泵都在运转，为自动变速器中的变矩器、换挡执行机构、自动换挡控制系统部分提供一定油压的液压油。
油压的调节由调压阀来实现。
4）、自动换挡控制系统
自动换挡控制系统能根据发动机的负荷（节气门开度）和汽车的行驶速度，按照设定的换挡规律，自动地接通或切断某些换挡离合器和制动器的供油油路，使离合器结合或分开、制动器制动或释放，以改变齿轮变速器的传动化，从而实现自动换挡。
自动变速器的自动换挡控制系统有液压控制和电液压（电子）控制两种。
液压控制系统是由阀体和各种控制阀及油路所组成的，阀门和油路设置在一个板块内，称为阀体总成。
不同型号的自动变速器阀体总成的安装位置有所不同，有的装置于上部，有的装置于侧面，纵置的自动变速器一般装置于下部。
在液压控制系统中，增设控制某些液压油路的电磁阀，就成了电器控制的换挡控制系统，若这些电磁阀是由电子计算机控制的，则成为电子控制的换挡系统。
5）、换挡操纵机构
自动变速器的换挡操纵机构包括手动选择阀的操纵机构和节气门阀的操纵机构等。
驾驶员通过自动变速器的操纵手柄改变阀板内的手动阀位置，控制系统根据手动阀的位置及节气门开度、车速、控制开关的状态等因素，利用液压自动控制原理或电子自动控制原理，按照一定的规律控制齿轮变速器中的换挡执行机构的工作，实现自动换挡。
2.3．2变速器常见故障和诊断
1、变速器异响
1）空档发响
（1）现象：
发动机低速运转，变速器处于空档位置有异响，踏下离合器板时响声消失。
（2）原因：
①变速器与发动机安装时曲轴与变速器第一轴中心线不同心，或变速器壳变形。
②第二轴前轴承磨损、污垢、起毛。
③变速器常啮齿轮磨损，齿侧间隙过大，或个别齿轮牙齿破裂。
④常啮齿轮未成对更换，啮合不良。
⑤轴承松旷、损坏、齿轮轴向间隙大。
⑥拔叉与接合套间隙过大。
2）挂挡后发响
（1）现象：
变速器挂入档位后发响,且车速越高声响越大。
.
（2）原因：
①轴的弯曲变形，花键与滑动齿轮毂配合松旷。
②齿轮啮合不当，轴承松旷。
③纵机构各连接处松动，拨叉变形。
2、变速器跳档
（1）现象：
变速器自动跳回空档。
（2）原因：
①齿轮齿长方向磨成锥形。
②自锁装置失效③轴、轴承磨损松旷。
④纵机构变形松旷，使齿轮在齿长方向啮合不足。
3、挂挡困难
（1）现象：
不能顺利挂入档位
（2）原因：
①拨叉轴变形。
②自锁和互锁装置卡滞③变速杆损坏 ④同步器耗损或有缺陷⑤变速轴弯曲或花键损坏
4、变速器乱档
（1）现象：
所挂挡位于所需档位不符，或一次挂入两个档
（2）原因：
①换档杆预拨块间磨损。
②互锁装置失效
5、变速器发热
（1）现象：
机动车驾驶一段路后，用手摸变速器，有烫手感觉。
（2）原因：
①轴承过紧。
②齿轮啮合间隙过小。
③润滑不良。
6、变速器漏油
原因：
①密封垫损坏。
②紧固螺栓松动。
③变速器壳破裂。
2.3.3变速器零件的维修
1、齿轮与花键的检修
常见损伤：
磨损、齿面疲劳脱落及斑点、轮齿断裂及破碎。
检修：
齿面小斑点可用油石修磨，损伤严重应更换；齿轮端面磨损长度超过齿长的15％应更换；啮合面应在齿高中部，接触面积应大于齿轮工作面的60％；各部分间隙应符合规定。
2、轴的检修
常见损伤：
磨损、变形、破裂。
检修：
用百分表测量弯曲变形，超标更换；用千分尺检查轴颈磨损程度，超标可焊修、镀铬或更换；轴上定位凹槽磨损、轴齿、花键齿损伤超标应更换。
3、同步器检修
1）锁环式同步器的检修
常见损伤：
各部分的磨损。
检修：
用厚薄规测量锁环和换档齿轮端面间的间隙，超限应更换；滑块、接合套与花键齿磨损应更换。
2）锁销式同步器的检修
常见损伤：
锥盘变形和各部分磨损。
检修：
锥环的螺纹槽磨损深度小于0.1mm时应更换同步器总成。
4、变速器壳体的检修
常见损伤：
变形、裂纹，销孔、轴承孔、螺纹孔磨损等。
检修：
对于不大的裂纹可粘结或焊修，重要部位裂纹应更换；变形应检查两轴的轴线间的距离、平行度，上孔轴线与上平面的距离，前后两端面的平面度，平面变形可刨、铣、锉、铲修复，孔可镗削、镶套、刷镀修复；螺纹损伤超过2牙可换加粗螺栓或焊补后重新钻孔。
5、盖的检修
常见损伤：
裂纹、变形、拨叉轴孔磨损。
检修：
同壳体。
6、轴承的检修
常见损伤；滚动体与内外圈磨损、麻点、斑疤和烧灼，保持架变形。
检修：
更换。
结论
汽车底盘故障的诊断排除，不能仅凭前人累计的经验，更不能靠主观臆断，而是需要对故障现象进行多方面的、有针对性的综合分析，才能得出行之有效的处理方案。
因此，对汽车底盘故障进行仔细的分析，便成为能够快捷、有效地排除故障的重要前提。
本文对汽车底盘的结构认识以及故障诊断做了介绍，重点介绍了传动系的故障诊断分析。
在本次毕业设计中，通过对毕业设计的前期预想和后期制作，使我将所学的理论知识得到了进一步的深化；同时，培养了我们理论联系实际，综合运用各门知识进行实践从而达到预期目标。
参考文献
序号
文献种类
编辑
出版社
年份
1
《车底盘机械系统检修》
陈建宏、许炳照
人民交通出版社
2009
2
《车底盘电控技术》
秦海滨主编
大连理工大学出版社
2003
3
《车底盘构造与维修》
郑劲、张子成主编
化学工业出版社
2000
4
《车底盘构造与维修/技能型紧缺人才培养培训系列教材》
李晓
高等教育出版社
2005
5
《车底盘故障诊断与排除》
李佳音
中国劳动社会保障出版社
2008
6
《车底盘维修实训》
杨宏进
人民交通出版社
2007
7
《汽车底盘的日常维护与保养》
蔡立志,赵满仓,吴冰冰
.黑龙江交通科技
2006
8
《.汽车底盘的养护》
吴伟民
轻型汽车技术
2006
9
《底盘的养护》
刘勤
运输经理世界
2006
升级会员 