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        柴油車用ZFS—型變速器的研究

        2018-05-09 09:29:34李然捷
        農(nóng)機(jī)使用與維修 2018年4期
        關(guān)鍵詞:同步器齒輪油齒輪軸

        李然捷

        摘要:ZFS6-90型變速器是德國(guó)ZF公司生產(chǎn)的六擋變速器,輸出轉(zhuǎn)矩為900~1200 N·m,安裝在重型柴油貨車和商用客車上,由于應(yīng)用量大,目前已經(jīng)國(guó)產(chǎn)化。通過結(jié)構(gòu)原理、拆裝注意事項(xiàng)、使用維護(hù)與故障排除的研究,對(duì)延長(zhǎng)其使用壽命,提高配套機(jī)車的使用效率有很大幫助。

        關(guān)鍵詞:ZFS6-90型變速器;原理;拆裝;維護(hù);故障排除

        中圖分類號(hào):S21903文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

        doi:10.14031/j.cnki.njwx.2018.04.003

        1工作原理及結(jié)構(gòu)組成

        1.1工作原理

        ZFS6-90型變速器是一種傳統(tǒng)的三軸式變速器,三軸即主軸、副軸和二軸。動(dòng)力傳遞路線:主軸(或稱為輸入軸)經(jīng)主動(dòng)齒輪將動(dòng)力傳遞到副軸,通過常嚙合齒輪帶動(dòng)二軸或輸出軸各擋齒輪旋轉(zhuǎn)。當(dāng)換擋時(shí),通過該擋齒輪將動(dòng)力傳遞給二軸輸出,至此完成換擋和傳遞動(dòng)力。該變速器是手動(dòng)6擋變速器,其中第6擋為直接擋,傳動(dòng)速比為1。一個(gè)倒擋,傳動(dòng)速比為83。變速器齒輪有斜齒和直齒,斜齒輪用于常嚙合齒輪,包括一軸主動(dòng)齒輪、副軸從動(dòng)齒輪、副軸與二軸的2、3、4、5擋齒輪;換擋齒輪用直齒齒輪,如副軸與二軸的1擋、倒擋齒輪、倒擋中間齒輪。二軸上各擋齒輪空掛在該軸上,中間用滾針軸承連接。變速器殼體側(cè)面有一個(gè)機(jī)油加注螺塞,機(jī)油加注量應(yīng)剛好到此位置,不能多也不能少,變速器齒輪旋轉(zhuǎn)時(shí),靠飛濺潤(rùn)滑。

        變速器換擋時(shí),為減少齒輪沖擊,減少噪聲,必須使用同步器,使主、被動(dòng)齒輪在換擋的瞬間轉(zhuǎn)速同步。該變速器采用慣性鎖環(huán)式同步器,分別安裝在1-2擋、3-4擋和5-6擋間。

        1.2性能參數(shù)

        1.輸入軸2.輸入軸主動(dòng)齒輪3.5、6擋同步器4.二軸5擋齒輪5.二軸4擋齒輪6.3、4擋同步器

        7.二軸3擋齒輪8.二軸2擋齒輪9.1、2擋同步器10.二軸1擋齒輪11.倒擋撥叉12.二軸倒擋齒輪

        13.輸出二軸14.里程表蝸輪15.倒擋中間齒輪16.副軸1倒擋齒輪(與副軸一體)17.副軸2擋齒輪

        18.副軸3擋齒輪19.副軸4擋齒輪20.副軸5擋齒輪21.副軸從動(dòng)齒輪22.副軸

        圖1ZFS6-90型變速器結(jié)構(gòu)

        1.3結(jié)構(gòu)

        ZFS6-90型變速器主要由主軸、副軸、二軸、換擋機(jī)構(gòu)、換擋連接桿和慣性鎖環(huán)同步器組成(如圖1)。

        2拆裝注意事項(xiàng)

        2.1拆卸注意事項(xiàng)

        在從車上拆下變速器總成前,應(yīng)先進(jìn)行行駛預(yù)熱,然后將車輛開到維修站,停在地溝上,掛入空擋,關(guān)閉電源,將前后車輪用三角木楔住,以確保安全。拆下變速器油底殼下的放油螺塞,放干凈變速器內(nèi)的潤(rùn)滑油。拆下與變速器相連接的傳動(dòng)軸和支承機(jī)構(gòu)。拆下離合器助力器、變速器里程表軟軸和連接導(dǎo)線。用舉升裝置托出變速器總成,放在變速器專用支架上。在拆下的變速器撥叉支架上做裝配記號(hào),避免安裝時(shí)錯(cuò)裝。拆卸同步器時(shí),應(yīng)注意每個(gè)同步器上有3個(gè)彈簧、3個(gè)撥塊和3個(gè)拉緊彈簧,不得丟失。副軸總成上的齒輪需要拆卸更換時(shí),應(yīng)在壓床上先將磨損嚴(yán)重的齒輪壓下。

        2.2安裝測(cè)量

        (1)副軸上的3、4擋雙聯(lián)齒輪、5擋齒輪和被動(dòng)齒輪應(yīng)在壓床上壓入,且無軸向間隙。卡簧安裝在槽內(nèi),確保軸承內(nèi)圈無軸向間隙。

        (2)副軸的軸向間隙應(yīng)在0.14~0.17 mm。

        (3)副軸輸入端軸承應(yīng)加熱85 ℃后再壓入,保證軸承與軸肩無間隙,軸承外圈調(diào)整墊圈厚度要合適。

        (4)副軸總成安裝到位后,輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)應(yīng)無阻力。

        (5)二軸裝配前,應(yīng)檢查各擋同步器磨損情況。應(yīng)保證同步器錐環(huán)與同步器錐體的間隙≥0.8 mm。如果間隙變小,可磨削同步器錐環(huán)大錐面,磨削量不大于0.3 mm。檢查同步器錐環(huán)的磨損情況,如圖2所示。

        (6)同步器軸向間隙≥06 mm,如圖3所示。檢查時(shí),應(yīng)把同步器錐體與齒輪靠緊。同步器錐環(huán)套在錐體上,使兩錐面完全接觸,將同步器齒座靠在齒輪輪轂軸肩上,用塞尺測(cè)量齒座端面與錐環(huán)端面間隙,其值應(yīng)≥06 mm。

        檢查合格后的同步器錐體和同步器錐環(huán)用顏色做標(biāo)記,配對(duì)安裝。

        (7)3擋齒輪軸向間隙應(yīng)在0.15~0.40 mm,3擋同步器間隙應(yīng)≥0.60 mm。3、4擋同步器卡簧的軸向間隙應(yīng)在0.02~0.05 mm。

        (8)4擋同步器間隙應(yīng)≥0.60 mm,4擋齒輪軸向間隙應(yīng)在0.15~0.50 mm。

        (9)2擋齒輪軸向間隙應(yīng)在0.15~0.40 mm,2擋同步器間隙應(yīng)≥0.60 mm??ɑ傻妮S向間隙應(yīng)在0.02~0.05 mm。

        (10)1擋同步器間隙應(yīng)≥0.60 mm,1擋齒輪軸向間隙應(yīng)在0.15~0.45 mm。

        (11)5擋齒輪軸向間隙應(yīng)在0.15~0.50 mm,同步器間隙應(yīng)≥0.60 mm。

        3使用維護(hù)與故障排除

        3.1使用與維護(hù)

        車輛在公路上行駛時(shí),嚴(yán)禁將發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后空擋滑行,因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向液壓助力系統(tǒng)和空氣壓縮系統(tǒng)都需要發(fā)動(dòng)機(jī)連續(xù)不斷地運(yùn)轉(zhuǎn)才能起作用。行駛時(shí),一旦發(fā)動(dòng)機(jī)熄火,轉(zhuǎn)向助力作用就會(huì)消失,導(dǎo)致轉(zhuǎn)向沉重,容易發(fā)生事故。另外,空氣壓縮機(jī)也會(huì)停止工作,會(huì)因制動(dòng)氣壓不足而使制動(dòng)失效。

        發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后,變速器掛空擋,車輛繼續(xù)滑行時(shí),變速器一軸停止轉(zhuǎn)動(dòng),副軸和二軸上的所有齒輪都停止了轉(zhuǎn)動(dòng),而二軸在汽車滑行中高速旋轉(zhuǎn)。變速器所有齒輪都保持靜止?fàn)顟B(tài),飛濺機(jī)油潤(rùn)滑效應(yīng)不再產(chǎn)生,這會(huì)使二軸上各齒輪軸孔內(nèi)的滾針軸承得不到充足的潤(rùn)滑而很快燒損。

        發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障,車輛不能行駛時(shí),必須拖行,距離超過100 m時(shí),必須拆下傳動(dòng)軸與驅(qū)動(dòng)橋間的連接法蘭,用繩索將傳動(dòng)軸捆在大梁上,使驅(qū)動(dòng)橋與傳動(dòng)軸分開。拖拉時(shí)的行駛速度不得超過60 km/h,否則也會(huì)造成二軸滾針軸承損壞。

        保養(yǎng)時(shí),應(yīng)注意檢查齒輪油液面,變速器內(nèi)的齒輪油應(yīng)加注到殼體側(cè)面的螺塞位置,以剛好能從該孔中流出齒輪油為宜(缺油會(huì)造成變速器早期損壞,油過多也會(huì)造成過熱)。新車行駛2000~2500 km,第一次做強(qiáng)制保養(yǎng)時(shí),應(yīng)將變速器齒輪油更換掉,加注新油。更換齒輪油時(shí),最好在熱車工況下進(jìn)行,以后換油要按照原廠規(guī)定里程或周期操作。

        3.2常見故障的排除

        (1)換擋困難。先檢查變速桿各連接部位是否松曠。如果不是,再仔細(xì)檢查是否因同步器錐環(huán)磨損嚴(yán)重造成換擋困難。應(yīng)當(dāng)拆下變速器進(jìn)一步檢查同步器錐環(huán)與錐體配合情況,其軸向間隙應(yīng)≥0.60 mm。若間隙不在此范圍,說明錐環(huán)與錐體已經(jīng)靠死,沒有摩擦力產(chǎn)生,自然會(huì)使換擋困難,這時(shí)應(yīng)進(jìn)行修復(fù)或更換同步器總成。

        (2)掉擋。變速器掉擋主要原因可能是擋位鎖彈簧彈力減弱或擋位鎖銷磨損嚴(yán)重。換擋撥叉滑塊磨損嚴(yán)重造成滑套間隙過大,擋位不能掛到嚙合齒全齒接合位置,嚙合齒磨損嚴(yán)重,如偏磨,也會(huì)造成變速器掉擋。應(yīng)拆解變速器,更換已磨損嚴(yán)重的零件。

        參考文獻(xiàn):

        [1]蘇偉,宋濤,方勝峰.柴油汽車變速器換擋助力的檢查方法[J].汽車運(yùn)用,2012(7).

        [2]張方成.柴油汽車變速器和分動(dòng)器常見故障與排除[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械化與電氣化,1994(1).

        (05)

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