陳勇，張紅濤

(陜西法士特齒輪有限公司汽車傳動(dòng)工程研究院，陜西 西安 710119）

變速器臥式安裝時(shí)換擋機(jī)構(gòu)故障分析與改進(jìn)

陳勇，張紅濤

(陜西法士特齒輪有限公司汽車傳動(dòng)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(shí)，車輛運(yùn)行中出現(xiàn)無(wú)法換擋的故障進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并提出改進(jìn)建議，對(duì)后續(xù)變速器在設(shè)計(jì)開發(fā)階段具有一定的指導(dǎo)意義。

∶變速器；臥式安裝；分析與改進(jìn)

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(chǎng)反饋，某公交公司公交車出現(xiàn)整車無(wú)法掛檔的故障。經(jīng)拆檢發(fā)現(xiàn)，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(dòng)，變速器無(wú)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(guò)兩顆圓柱銷和搖臂撥頭相連，外換擋桿的上下移動(dòng)實(shí)現(xiàn)選檔，換擋桿旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)撥頭，撥頭推動(dòng)拉板運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)掛擋。以掛四擋為例，操縱系統(tǒng)需同時(shí)滿足以下三個(gè)條件，方能實(shí)現(xiàn)選、換擋：

①下?lián)Q擋桿端面越過(guò)二三擋拉板下端面實(shí)現(xiàn)檔位之間互鎖；

②撥頭下端面越過(guò)二三擋拉板的上端面，實(shí)現(xiàn)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(dòng)10mm就能選到四五擋位，此時(shí)上換擋桿端面肯定是越過(guò)了四五檔拉板上端面。但是在實(shí)際運(yùn)用中，只撥頭只要向上移動(dòng)8.5mm，就已然選中四五擋位，此時(shí)上述條件③其實(shí)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(tǒng)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(qiáng)行掛檔，會(huì)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(shí)間的推移，固定換擋桿的彈性圓柱銷會(huì)長(zhǎng)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(duì)比

變速器臥式安裝和立式安裝有一個(gè)不同點(diǎn)：立式安裝時(shí)操縱系統(tǒng)不會(huì)浸入油面以下，而臥式安裝時(shí)操縱系統(tǒng)有一部分是充滿潤(rùn)滑油的，如圖4。兩個(gè)小墊圈和操縱殼體以及殼體端蓋之間形成了兩個(gè)密閉腔。雖然操縱殼體上有一個(gè)Φ6的通氣孔，在立式安裝時(shí)滿足通氣功能是完全可以的，但是在臥式安裝時(shí)，該通氣孔滿足不了快速排出密閉腔內(nèi)潤(rùn)滑油的要求，容易造成選檔不到位的情況發(fā)生。因此需要改進(jìn)結(jié)構(gòu)，消除此密閉腔。

圖4

3、改進(jìn)措施

根據(jù)上述兩點(diǎn)分析，改進(jìn)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(gè)Φ6的通孔，增加排油效率。

4、結(jié)束語(yǔ)

主機(jī)廠對(duì)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(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行了分析總結(jié)，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行了設(shè)計(jì)改進(jìn)，為公司節(jié)省了巨額的維修服務(wù)費(fèi)用，重新贏得了客戶的認(rèn)可。提高了變速器在整車的匹配性，有利于公司產(chǎn)品在公交市場(chǎng)的推廣應(yīng)用。

[1] 孫恒,傅則紹.機(jī)械原理[M].北京:高等教育出版社,1989.

[2] 劉惟信.汽車設(shè)計(jì)[M].北京:清華大學(xué)出版社,2001.

[3] 徐灝.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000.

[4] 汽車設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)資料手冊(cè).長(zhǎng)春:吉林科學(xué)技術(shù)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(dòng)工程研究院，從事汽車變速器開發(fā)與應(yīng)用。