法士特RT-11509系列变速器常见故障分析

    一、振动

    振动通常起源于传动系的其他部位，但其效应却表现在变速器上。驾驶员通常能感觉到或听到振动，但他们不一定知道有时振动会造成变速器的损坏。

    1）变速器因传动系振动而产生的一些问题。

    (1)空转时齿轮“嘎嘎”发响

    (2)齿轮和轴的花键磨损，

    (3)同步器销子损坏或松动，

    (4)噪声，

    (5)轴承磨损

    (6)后油封反复漏油，

    (7)螺钉、支架和安装点连续不断松动，

    (8)输入轴花键磨损，

    (9)万向节磨损(虽不是变速器的故障，但却是振动的迹象之一)。

    2)产生振动的主要原因

    (1)传动轴不平衡，

    (2)车轮或制动鼓不平衡，

    (3)发动机工作不平稳，

    (4)发动机悬置损坏或磨损，

    (5)悬架磨损。

    二、脱档及跳档

    1)主变速器

    当移动接合齿使其与主轴齿轮相啮合时，相配的齿必须平行．如接合齿有锥度或已磨损，在旋转时便有分离的趋势，在一定的条件下就会引起脱档。

    主变速器脱档的原因为：

    (1)变速器与发动机飞轮内的导向轴承不同心；

    (2)换档时齿轮之间猛烈碰撞，引起接合齿端面磨损，

    (3)接合齿磨损成锥状，

    (4)由于锁止弹簧变弱或损坏造成拨叉轴定位钢球上的压力不够I

    (5)拨叉轴定位槽过度磨损，

    (6)远距离换档操纵机构的连接杆件调整不当，引起齿轮与接合齿不能全长啮合，

    (7)当汽车以全功率牵引或在有负荷推动的情况下减速时常会发生脱档。

    产生主变速器跳档的原因：

    当拨叉轴上的作用力足以克服锁止弹簧的压力时，就会产生跳档，使接合齿移向空档位置。

    （1）当汽车车行驶在不平路面上时，太长、太重的变速会产生象钟摆一样地摆动。变速杆的抖动会克服锁止弹簧的压力，引起跳档；

    （2）当采用机械式远距离操纵、而控制装置又装在车架上时，发动机一变速器总成与车架的相对运动会造成跳档。发动机悬挂装置的磨损与损坏会增加这种情况下产生跳档的可能。

    2)副箱

    副箱的脱档可能是由于接合齿磨损、有锥度或非全长啮合而引起的。而造成这些缺陷的原因是：换档撞击和长期使用后的正常磨损。

    由于传动轴安装不当所产生的振动以及气路系统压力不够高也会引起脱档。

    副变速器中跳档通常发生在高速档齿轮副上．在换入高速档时，若扭矩中断的时间不够长，那末滑动接合齿可能还没有足够时间完成换档动作，扭矩又再次作用到齿轮上，这时部分啮合的接合齿就会跳出高档齿轮。由于齿轮上作用着扭矩，还会损坏相配齿轮的接合齿。

    三、换档固难

    用变速杆换档所需的力是不同的，但着需要的力过大，就会引超驾驶员的不满。

    换档困难，大多发生在平头车所用的远距离搡纵装置上，所以在检查变速器换档困难的原因时，必须首先检查远距离操纵装置的连接杆件。而连接杆件中的问题又是由连接叉、衬套、球铰接头的磨损、咬合、调整不当、关节润滑不良或机械障碍限制了杆件的自由运动等原因而造成的．

    为了确定换档困难是否由变速器本身所引起，就需把变速扦或连接杆件从变速器顶部拆掉，然后用撬杠或起子移动换档拨块，使其啮合入各个档位。如果拨叉轴能轻易地滑动，说明故障存在于连接杆件之中．反之，故障在变速器内部。如果在内部，那么一般由下列原因引起：

    (1)滑动接合齿的花键咬在主轴上。这是由于主轴扭曲，拨叉弯曲或主轴花键弯曲所造成的。

    (2)拨叉轴在壳体内咬住。这是由于壳体破裂、换档块锁止螺钉拧紧力矩过大，拨叉轴弯曲以及拨叉轴表面隆起等引起的。

    表面隆起可能发生在拨叉轴互锁钢球凹槽的两侧，当变速杆处于同时移动两根拨叉轴的位置时，容易产生这种现象．如果这种情况反复出现，隆起表面就会越来越大，直至阻碍拨叉轴的由自运动。拨叉轴表面隆起可以用砂纸打磨掉，但拨叉轴弯曲时，则必须更换它。

    如果仅有一档和倒档换档困难，则有可能是定位销的运动可能受阻，这是由于定位销上有毛刺，或由于定位销的弹簧预紧螺塞拧得过紧所造成的。在定位销巳压入拨叉轴凹槽的情况下，应将弹簧预紧螺塞拧到底，再退回1／4至1／2圈。

    换档困难不能与换档撞击混为一谈．换档撞击是接合齿套（滑套）尚未达到与主轴齿轮同步之前试图换档所造成的．

    四、过热

    变速器的长期工作温度决不应超过121℃．如超过此温度，润滑油会变质，变速器的寿命要受影响。

    由于运动件的摩擦，变速器将产生一定的热量．正常的工作温度约比环境温度高38-40℃．热量通过变速器壳体散发出去。如果散热不正常，就会引起过热．

    在寻找过热的原因之前，必须检查变速箱油温，通过测试用的润滑油温度传感器以确保油温表的读数正确无误．一般过热由下列原因引起。

    (1)润滑不适当．油面太低或高、油的牌号不对，或变速器的工作角超过12°

    (2)行驶车速常在32公里／小时以下·

    (3)发动机转速太高，

    (4)由于变速器被围在车架，地板、燃油箱和安装支架或大的保险杠总成之间，使变速器周目的气流受阻

    (5)发动机排气系统太接近变速器I

    (6)环境温度太高，

    (7)超载、超速行驶。

    在某些情况下，可采用外部润滑油冷却装置以解决过热问题．

    五、噪声

    变速器在正常运转情况下，有一定的噪声。但是噪声如果过大或不正常，如出现轰鸣卢、尖叫声等．都表示变速器存在某些问题。这些噪声可能是由于变速器本身引起的，也可能是由车辆其他部位的噪声传到变速器并被它放大所得的。

    1)变速器自身的噪声

    (1)敲击声

    ①变速器内齿轮齿面隆起，这可由齿面强力压研后出现的亮点来鉴别。一般来说，当齿轮承受载荷时，这种噪声就更显著，因此当挂上某一档就产生噪声时，说明这一档的齿轮有问题。齿面隆起是由加工或装配不当而造成的。这种隆起可用油石或手礁轮磨平。

    ②如果轴承的滚球或滚子损坏、滚道产生麻点与脱落，在各档低转速时将产生噪声。

    ③如果齿轮受冲击负荷后，或在装配过程中把齿轮压在轴上时出现裂纹，在低速时会产生敲击声，高速时会产生尖叫声。

    (2)尖叫声

    ①由齿轮的正常磨损而造成。这也包括长期使用之后出现的麻点。在损坏前会产生尖叫声，

    ②齿轮配对不当所造成的。这可由齿面的磨损不均匀来鉴别，

    ③轴承预紧后，轴向的径向间隙太小。

    (3)轰鸣声

    由对齿误差所造成的。变速器重新装配时对齿不正确，或由于齿轮在中间轴上转动所造成的对齿不正确。这两种情况都会产生齿距误差。

    (4)咔嚓声

    中间轴及主轴轴承轴向向隙过大．当扭矩变换方向时，中间轴轴承的轴向间隙过大会产生咔嚓声。中间轴轴承的径向间隙过大，会引起轴的中心距增大，因而负荷作用在齿顶上，这种情况还可能引起轮齿的折断．

    2)车辆的其他部位引起的变速器噪声

    (1)发动机怠速时运转不平稳

    (2)发动机的工作噪声，

    (3)离合器从动盘的弹簧或减震块因磨损或折断而失去减振作用，

    (4)传动轴不平衡，

    (5)万向节的工作角度不相等，

    (6)万向节十字轴磨损，

    (7)传动轴中间支承轴承松动或磨损，

    (8)驱动桥盆齿轮与小齿轮齿面磨损或有麻点。后桥轴承损坏，

    (9)车轮不平衡：

    (10)钢板弹簧吊耳轴承磨损，

    (11)骑马螺栓松动，

    (12)制动鼓翘曲或不平衡。

    六、齿轮与轴的故障

    1)撞击

    换档时齿轮撞击是非同步式变速器易发生的通病。轻微撞击造成的损坏还不大。真正的损坏是由于在远未达到同步之前就接合齿轮引起的猛烈撞击。这种情况可能使接合齿端面的材料碎落。

    引起撞击的原因主要有下列几种：

    (1)换档操作不当。驾驶员对各栏位置不熟悉，或对各个档位之间的发动机转速变化范围不了解。

    (2)用一档或倒档起步时，由于离合器分离间隙不够或离合器分离不彻底，可能产生撞击。这是由于在这种情况下变速器中间轴和主轴齿轮在踩下离合器踏板后仍继续旋转，而此时接合齿不旋转，当强制使两者结合时，就产生冲击。

    (3)离合器分离后，由于惯性，中间轴与主轴齿轮通常要在3～5秒钟之后才能停止转动。在主轴齿轮停止转动以前，试图使接合齿与其相啮合就会造成撞击。如果变速器不带离合器制动或中间轴制动器，踩下离合器踏板之后要停几秒钟再开始换档。

    2)齿轮损坏

    (1)正常磨损

    由于齿轮轮齿在啮合过程中有相对滑动，所以齿轮都会磨损。齿面的这种正常磨损是稳定而缓慢的。而各种恶劣的使用条件会加速齿面的磨损且缩短齿轮的寿命．这些使用条件及由此引起的损坏将在下面讨论。

    (2)轮齿折断

    轮齿折断是一种严重的齿轮损坏形式。而且轮齿碎片通过齿轮传动装冒时会引起其他零件的严重损坏．轮齿折断由严重的冲击负荷造成。在重负荷作用下只经过短期运转后轮齿就折断的现象称为冲击性折断。

    其折断面．的受压侧呈驼峰形，齿轮的工作循环次数越多，驼峰越小，在轻度或中等超载下经过很多次工作循环之后，或在经受多次小的冲击负荷以后发生的折断称为疲劳折断。疲劳折断的折断面呈海滩状，这是在一种足以使裂纹扩大，但同时又不能使整个轮齿折断的负荷多次作用之下，裂纹逐渐扩大而造成的。当轮齿剩下的未断裂部分不能承受负荷时，就会折断。

    (3)麻点与剥落

    齿轮长期超负荷运转会逐渐产生麻点与剥落．使用牌号不对的润滑油或润滑油不清洁也会产生这种齿面损坏．如果这些齿轮继续工作，将会产生疲劳折断。

    (4)擦伤与粘结

    擦伤与粘结是由于相配齿轮金属与金属直接接触所引起的。金属表面相对滑动会产生高温，使轮齿表面金属变软．这种变软的金属在啮合过程中即产生粘结。粘结是擦伤的早期表现，此时已有相当大的金属颗粒从齿面上被撕下来．擦伤可从齿面上下方向的隆起条纹来辨认。

    擦伤与粘结的主要原因是润滑油低劣或暂时性地缺少润滑油．

    (5)磨料性磨损

    含有杂质如磨料性粉末的润滑油将会变成一种研磨剂．磨料性磨损就是这种研磨的结果。使用活性太大的极压润滑油也会产生这种结果。

通过研磨光滑的齿面以及沿齿面横向出现的斑点可鉴别这种磨损。

    （6）制造缺陷

    对于留有加工痕迹的齿轮，有时需要进行更换，或者把它们看作有缺陷的零部件，然而，这种加工缺陷并不会造成齿轮损坏。

    (1)滚齿痕迹

    齿轮轮齿在粗切加工过程中所形成的切削痕迹或条纹。齿面上的滚齿痕迹可以用剃齿来消除，但齿根部分的滚齿痕迹多半会保留下来，甚至在磨损很严重的齿上仍能见到。

    (2)剃齿痕迹

    剃齿后在轮齿的齿面上会留下明显的对角线形痕迹(擦伤的痕迹接近于垂直线)。大部分剃齿痕迹在齿轮的正常工作过程中会消失。

    (3)卷边

    卷边或剃齿毛刺是加工过程中在轮齿顶部形成的凸出部分．这些凸出部分对齿轮的正常工作并无妨碍。

    4)怠速时齿轮的嘎嘎声

    设计时使主轴齿轮在主轴上有一定的轴向间隙，以便齿轮能在轴上自由转动。间隙的大小可用垫片调整。发动机怠速时的运转不平稳会产生振动，引起主轴齿轮与相配齿轮相撞发出嘎嘎的响声。这种情况一般可以通过改善发动机的怠速性能得到解决。当变速器使用了较长时间以后，需要更换垫片，以便使齿轮的轴向间隙保持在公差范围内。

    5)主轴的扭曲与折断

    当变速器主轴上所承受的应力大于设计应力时，轴便折断与扭曲。产生折断与扭曲的原因如下：

    ⑴换档方法不正确，

    ⑵起步时主变速器或副变速器中的档位太高，

    ⑶猛烈拖曳，

    ⑷制动未解除时企图开动车辆，

    ⑸变速器的使用工况不符合设计规定；

    ⑹倒车时车尾与其他东西相撞，

    ⑺可调式鞍座安装不当。

    变速箱主轴与齿轮一样可能由于疲劳或冲击而折断。折断可能先引起扭曲导致。

    七、轴承的故障

    1)疲劳

    轴承疲劳的特征是轴承滚道剥落。这是由于轴承钢的微粒强度降低，从而引起微粒从滚道上剥落下来。剥落后的轴承表面粗糙，这将产生噪声和振动。

    当轴承在正常的负荷和工作条件下达到它的预期寿命之后，会产生正常的疲劳损坏。这种形式的损坏是可以预计的，它是由于金属在负荷的连续作用下而产生的损伤。

    变速器内轴承孔重新镶套后，如果轴承孔的尺寸过小或失圆时，就可能会产生早期疲劳损坏。重镗壳体上的孔时也应特别小心。壳体上的孔镗偏之后会引起轴的安装误差，这样也会造成轴承的早期疲劳损坏。因此，镗孔设备的精度应比较高。

    2)润滑不良

    由于润滑不良引起的轴承损坏的特点是：轴承零件变色和滚道剥落，也有可能是保持架损坏。轴承损坏的原因不仅仅是由于油面高度太低，也可能是由于润滑油含有杂质、品位不合适和牌号不同的润滑油混用。

    为了防止这种损坏，变速器内应保持适当的油面高度，采用推荐的润滑油牌号和品位，并按期换油．

    3)压痕

    压痕是指轴承滚道台肩或底部的小缺口二它可能是由于轴承的安装或拆卸方法不当而造成。如果支承在轴承的一个座圈上，敲打或压另一个座圈，就会造成压痕。在用锤子或凿子敲打轴承时，除了产生压痕之外，还可能引起防尘罩、保持架和挡环的损坏。采用拉轮器之类正确工具，可以避免上述损坏。

    4)微振磨损

    由于振动，在轴承的外圈上会轧出轴承孔上的机械加工条坟。这种作用叫微振磨损。受到微振磨损的轴承常常被错误地诊断为是轴承在孔中旋转而产生了上述条纹．轴承外圈只是在极端恶劣的条件下才会在孔中旋转．

    5)污染损坏

    由于脏物进入变速器壳体内或轴承在维修贮存过程中有杂质进入轴承而造成轴承的污染损坏。

    轴承的污染损坏多表现为滚道：滚球或滚子上出现的刻痕，刮伤或麻点以及轴承零件生锈或腐蚀。此外，若润滑油中含有很细的微粒(如磨料性粉末)，或使用活性很大的极压润滑油，也将对轴承零件产生研磨．

    在变速器正常通气情况下，经常会有杂质进入变速器．因此，需按规定的周期更换变速器的润滑油，以减缓轴承的污染损坏。

    6)内外圈不同心

    若安装变速器时，其输入轴与飞轮内的导向轴承孔不对中，则输入轴上的定位轴承就有可能出现内外圈不同心。这时滚子保持架和防尘罩可能出现损坏。

    在寻找不同心的原因时，应先检查离合器壳体及安装面与导向轴承的同轴度，同时检查是否有杂物混入，安装位置是否正确。