變速器臥式安裝時換擋機構故障分析與改進

陳勇，張紅濤

(陜西法士特齒輪有限公司汽車傳動工程研究院，陜西 西安 710119）

變速器臥式安裝時換擋機構故障分析與改進

陳勇，張紅濤

(陜西法士特齒輪有限公司汽車傳動工程研究院，陜西 西安 710119）

∶單中間軸變速器的常見安裝方式有立式安裝和臥式安裝兩種，文章就變速器臥式安裝時，車輛運行中出現無法換擋的故障進行了詳細的分析，并提出改進建議，對后續變速器在設計開發階段具有一定的指導意義。

∶變速器；臥式安裝；分析與改進

10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.09.087

CLC NO.: U472.41Document Code: AArticle ID: 1671-7988 (2016)09-254-02

引言

近期接到售后市場反饋，某公交公司公交車出現整車無法掛檔的故障。經拆檢發現，換擋桿上有一顆彈性圓柱銷Q5271036斷裂，造成換擋桿在連接搖臂中自由滑動，變速器無法掛檔，如圖1、圖2所示。

圖1

圖2

1、變速器換擋策略分析

變速器為拉板式選、換擋策略，如圖3所示兩根換擋桿通過兩顆圓柱銷和搖臂撥頭相連，外換擋桿的上下移動實現選檔，換擋桿旋轉帶動撥頭，撥頭推動拉板運動實現掛擋。以掛四擋為例，操縱系統需同時滿足以下三個條件，方能實現選、換擋：

①下換擋桿端面越過二三擋拉板下端面實現檔位之間互鎖；

②撥頭下端面越過二三擋拉板的上端面，實現掛檔；

③上換擋桿端面伸出四五擋拉板上端面，保證不干干涉。

撥頭厚度為7 mm，拉板厚度10mm，理論上撥頭需向上移動10mm就能選到四五擋位，此時上換擋桿端面肯定是越過了四五檔拉板上端面。但是在實際運用中，只撥頭只要向上移動8.5mm，就已然選中四五擋位，此時上述條件③其實是不滿足的，上換擋桿端面還有0.5mm處于四五擋拉板中。整車的操縱系統是雙軟軸控制，軟軸的傳遞效率不高，大約70%，加之駕駛員操作的換擋器是不帶選檔限位功能的。如果駕駛員在條件③不滿足的情況下強行掛檔，會造成上換擋桿端面和四五擋拉板之間干磨、切削，如圖2所示的故障。

隨著時間的推移，固定換擋桿的彈性圓柱銷會長期受到雙向的剪切力而疲勞斷裂。

圖3

2、變速器立式安裝和臥式安裝的對比

變速器臥式安裝和立式安裝有一個不同點：立式安裝時操縱系統不會浸入油面以下，而臥式安裝時操縱系統有一部分是充滿潤滑油的，如圖4。兩個小墊圈和操縱殼體以及殼體端蓋之間形成了兩個密閉腔。雖然操縱殼體上有一個Φ6的通氣孔，在立式安裝時滿足通氣功能是完全可以的，但是在臥式安裝時，該通氣孔滿足不了快速排出密閉腔內潤滑油的要求，容易造成選檔不到位的情況發生。因此需要改進結構，消除此密閉腔。

圖4

3、改進措施

根據上述兩點分析，改進措施如下：

3.1縮短上、下兩換擋桿端面距彈性圓柱銷中心的距離，保證掛檔順暢；

3.2在兩小墊圈上分別加工3個Φ6的通孔，增加排油效率。

4、結束語

主機廠對變速器的安裝形式既有立式安裝也有臥式安裝要求。本文就變速器臥式安裝時出現的問題進行了分析總結，對產品進行了設計改進，為公司節省了巨額的維修服務費用，重新贏得了客戶的認可。提高了變速器在整車的匹配性，有利于公司產品在公交市場的推廣應用。

[1] 孫恒,傅則紹.機械原理[M].北京:高等教育出版社,1989.

[2] 劉惟信.汽車設計[M].北京:清華大學出版社,2001.

[3] 徐灝.機械設計手冊[M].北京:機械工業出版社,2000.

[4] 汽車設計標準資料手冊.長春:吉林科學技術出版社,2000.

Analysis and improvement of transmission installation horizontal shifting mechanism fault

Chen Yong, Zhang Hongtao
(Shaanxi Fast Atuo Drive Engineering Research Institute, Xi'an Shaanxi 710119)

Single countershaft transmission common installation installation of vertical and horizontal installation, the transmission horizontal installation, running vehicles appear unable to shift the fault of detailed analysis, and puts forward suggestions for improvement, for subsequent transmission in the design and development stage has certain guiding significance.

Transmission; Horizontal installation; Analysis and improvement

∶U472.41

∶A

∶1671-7988 (2016)09-254-02

陳勇（1985—），男，助理工程師，就職于陜西法士特齒輪有限公司汽車傳動工程研究院，從事汽車變速器開發與應用。