《汽车底盘机械系统检修》课程单元设计
——手动变速器检修
一、教案头
—
二、教学设计
1、准备工具及仪器。
；
2、不同类型的手动变速器若干。
项目二手动变速器检修
★教学目标：
【知识目标】
1、熟知手动变速器的作用、分类、结构及工作原理；
2、掌握手动变速器的拆装步骤及注意事项；
3、掌握手动变速器常见故障的现象、原因；
【能力目标】
1、能够拆装手动变速器；
2、能够对手动变速器进行正确的检查；
3、能对手动变速器常见故障进行诊断与排除；
【过程与方法目标】
1 通过教师讲授、操作，学生观察，初步掌握、体会获得基础的知识。
2 学生通过自己实践操作,从而建立正确的操作工艺，逐步掌握手动变速器检修的工作作业；
【情感目标】
在情景学习中体验安全操作规范，与人合作、沟通交流及尊重他人等维修服务的新理念,增强合作意识，环保意识，节约意识，养成良好职业习惯。
★教学重点：手动变速器检修的工作过程。
★教学难点：手动变速器检查
★器材准备
1、准备工具及仪器。
2、不同类型的手动变速器若干。
★教学过程:
【情景设置】
实例：一辆奇瑞东方之子轿车离合器技术状况良好，但挂挡时不能顺利挂入挡位，常发生齿轮撞击声，需对手动变速器进行拆检。
【导入新课】
A项目描述
在汽车底盘维修工作中，经维修师诊断确定变速器有故障需要分解并更换内部某些零部件，维修技工按技术规范将变速器分解，换上新的零部件组装后使其能正常工作。
【讲解新课】
B 相关知识
一、手动变速器结构及工作原理
（一）、手动变速器结构
1、手动变速器总成组件
变速器的组成主要包括变速器箱壳、换档及选档轴总成、变速器左箱垫、换档及选档轴总成、差速器总成、输入轴、中间轴、倒档轴、各档档位齿轮、倒档中间齿轮、同步器、换档拨叉轴、换档拨叉、轴承、油封、油槽、放油孔螺栓、加油孔与螺栓。
图2-1
2、输入轴与中间轴组件，主要由包括以下部件：
输入轴、油封、输入轴右轴承、输入轴3档齿轮、滚针轴承、高速同步器环、高速同步器弹簧、高速同步器啮合套及毂、高速同步器键、输入轴4档齿轮、输入轴左轴承、5档齿轮隔套、中间轴右轴承、中间轴、中间轴1档齿轮、1档齿轮同步器环、低速同步器弹簧、低速同步器啮合套及毂、低速同步器键、2档齿轮同步器外环、2档齿轮同步器中心内圈、2档齿轮同步器内环、弹簧卡圈、中间轴2档齿轮、中间轴3档齿轮、3档及4档齿轮隔套、中间轴4档齿轮、中间轴左轴承等。
图2-2
3、换档轴组件的组成，如图所示。
图2-3
（一）、手动变速器工作原理
在手动变速器中，在动力由输入轴传递到中间轴，并输出给差速器的过程中，动力经过的路径叫做动力流。了解动力流对于诊断变速器的故障是非常重要的。
虽然在有些变速器中，由于采用的元件不同，动力流也会有轻微的差异，但是所有类型的手动变速器的动力流是非常相似的。
下面以天语SX4车辆为例介绍手动变速器的动力流。
1、空档
在空档状态下，所有同步器都位于中间位置（处于分离状态），只是1档和2档齿轮在空转，所以来自离合器的原动力并未从输入轴传到中间轴，从而差速器上也无作用力。
2、1档
在1档状态下，低速同步器啮合套挂向1档齿轮，将中间轴上的1档齿轮与齿毂啮合在一起。此时来自离合器的动力从输入轴分别经过输入轴、1当齿轮、低速离合器、中间轴、驱动小齿轮，然后通过差速器传递到车轮，驱动车辆起步。
提示：2档的动力流类似于1档，此时低速同步器啮合套挂进2档齿轮的接合齿中。
3、3档
在3档状态下，高速同步器啮合套挂向3档齿轮，将输入轴上的3档齿轮与齿毂啮合在一起。此时来自离合器的动力从输入轴分别经过输入轴、高速离合器、3当齿轮、中间轴、驱动小齿轮，然后通过差速器传递到车轮，驱动车辆行驶。
提示：4档、5档的动力流类似于3档。
4档一般称为直接档，因为4档的主动齿轮与从动齿轮齿数相同，所以传动比为1:1。
5档一般称为超速档，因为5档的主动齿轮齿数比从动齿轮多，所以中间轴的转速大于输入轴。
4、倒档
在倒档状态下，倒档中间齿轮移动到倒档位置，同时将输入轴上倒档齿轮和中间轴上的倒档齿轮啮合。此时，来自离合器的动力从输入轴分别经过输入轴倒档齿轮、倒档中间齿轮、中间轴倒档齿轮、中间轴、驱动小齿轮，然后通过差速器传递到车轮，驱动车辆行驶。
车辆在倒档状下行驶时，因为接入了倒档中间齿轮，动力的传递方向与其他档位相反，所以车辆后退。
C 知识拓展
手动变速器的故障主要包括：换档困难、变速器脱档、变速器锁档、变速器锁死、内部噪音及漏油等。
一、变速器换挡困难
变速器换档困难是指在换档时出现挂档不畅或无法挂档的现象，同步器的啮合套无法顺利地挂入档位齿轮的接合齿。
提示：换档困难时可能会伴随出现刺耳的齿轮撞击噪音，这是因为齿轮啮合时出现了打滑。
换档困难的原因主要和换档操纵机构、同步器、档位齿轮及离合器有关，进行故障诊断
时要根据故障的特点以及故障出现的特定档位排除无关的故障。例如，当所有的档位都出现换档困难，则离合器拖滞就是需要重点检测的方向。
变速器换档困难的主要原因：
1．换档杆总成损坏。
2．换档或选档拉索调整不当。
3．换档或选档拉索两端连接脱落。
4．换档拨叉及拨叉轴损坏。
5．同步器总成故障（同步环、啮合套、接合齿及锥面、齿毂、滑块/弹簧）。
6．档位齿轮的啮合齿损坏。
7．离合器拖滞（分离不彻底）。
8．变速器液品质不好（太粘稠）。
二、变速器脱档
变速器脱档，指的是车辆在行驶中由行车档位跳到空档。
其主要原因是变速器在收到外力冲击、内部振动，或者自身锁档机构损坏。诊断时根据故障的特点及脱档出现在档位，可以顺利的找到故障的原因。
例如，如果变速器只在某个档位出现脱档，则故障原因一般是该档的啮合齿轮、同步器啮合套损坏。如果变速器在1档和2档都发生脱档，则说明两个档位的公共元件（换档拨叉轴、同步器总成、自锁机构等）可能损坏。
变速器脱档的主要原因：
1．自锁机构损坏。
2．换档拨叉轴磨损。
3．同步器啮合套背切口磨平。
4．同步器档位齿轮接合齿背切口磨平。
5．换档操纵机构损坏。
6．离合器输入轴轴承损坏。
7．变速器输入轴轴承损坏。
8．发动机支座和/或变速器支座磨损或损坏。
三、变速器锁档
变速器锁档指的是变速器挂进某个档位后，不能退档。
变速器锁档的主要原因：
1．换档杆弯曲变形。
2．换档杆轴锁销损坏。
3．换档护选档拉索两端连接脱落。
4．换档拨叉损坏。
5．换档拨叉轴损坏。
6．同步器损坏。
7．齿轮结合齿断裂。
四、变速器漏油
变速器渗油/漏油也是常见的故障，常见的渗油/漏油部位或原因如下：1．变速器液添加过多，油温过高。
2．密封胶涂抹量太少。
3．密封件（油封）漏油。
4．箱体结合面漏油。
5．放油螺塞漏油。
6．壳体螺栓松动或漏装。
手动变速器检修
老师便将边演示
一、实训材料
1、典型变速器若干台。
2、变速器拆装专业工具、常用工具。
3、扭力扳手、塞尺、百分表、V形铁、平台。
二、实训内容
一．手动变速器装置的拆卸和安装
拆卸
1．放掉冷却液。
2．拆下发动机控制模块（ECM）的蓄电池和托架。
3．拆下空气滤清器壳和谐振器。
4．拆下离合器油管。
5．切断倒车灯开关连接器，并松开线束夹。
6．将换档及选档控制拉索从变速器上脱开。
7．将搭铁线从变速器上拆下。
8．将进水管拆下。
9．拆下起动电机。
10．拆下变速器至发动机的上侧螺栓
11．排掉变速器油，如果安装有。
12．取下盖子，拆下发动机。
13．拆下前驱动轴总成和中心轴。
14．拆下、和排气管，
15．拆下悬架、发动机前安装架构件和发动机安装架构件
16．拆下分动器。
17．拆卸离合器壳下隔板。
18．使用变速器千斤顶支撑变速器。
19．拆下发动机左安装架及其支架。
20．拆下高强度螺栓、变速器到发动机的下侧连接螺栓和螺母，然后再拆下下变速器。
安装
1．按照与拆卸步骤相反的顺序进行安装。
2．按照规定扭矩将各个螺栓及螺母拧紧。
3．将各个接线夹固紧。
4．加注变速器油。
5．连接蓄电池并检查发动机、离合器及变速器的功能。
注意：在提升变速器时，注意不要让传动轴划伤油封唇部。在将传动轴装入到差速器齿轮时，不能用榔头猛敲传动轴接头。
二．换档及选档轴总成的拆卸和安装
1．拆卸换档及选档轴总成时，需断开蓄电池负极，并按维修手册方法执行。
2．安装换档及选档轴总成时，需清洁导向器壳和变速器左壳体的配合面，并给变速器左壳体涂上密封胶（99000–31260），密封胶的量应为截面直径达到1.5mm（0.059in.），使导向器壳和变速器左壳体紧密配合。
3．安装换档互锁螺栓、倒档互锁螺栓时以及垫圈时，需涂螺纹防松剂（99000–31260）。
注意：安装完换档及选档轴总成后，需在每一个档位检查输入轴是否转动。
三．换档及选档轴的拆卸和安装
1．使用市场上销售的-3.0 mm 英吋)的弹簧销拆卸器及下述专用弹簧销拆卸器将弹簧
销拆下。
2．检查零部件是否磨损、变形或损坏。如发现异常，应使用新的更换。
注意：
在装配弹簧销时，应用木块对轴进行支撑，以防止轴产生弯曲。
装配5档及倒档换档凸轮时，应使它们的销槽与弹簧销对齐。
通过识别不同的涂漆颜色来确保选择正确的弹簧，以保证换档性能满足设计要求。
—低速选档弹簧–未喷漆。
—倒档选档弹簧–粉红色。
四．5档齿轮的拆卸及安装
拆卸
1．拆下盖子螺栓并取下变速器侧盖。注意：在从变速器左箱拆下左箱盖时，应小心不要使其变形。
2．使用专用工具（09900-06107）拆下弹簧卡圈。然后拆下换档拔叉轴螺栓。
3．同时拆下换档拔叉和5档齿轮。如果毂的花键座太紧，使用齿轮拆卸器拆卸。
5．松开中间轴螺母的填缝，装上输入轴5档齿轮并用专用工具（09927-76060）使轴停止转动，然后拆卸中间轴螺母。
6．拆除专用工具、拆下输入轴5档齿轮，滚针轴承，然后拆下中间轴5档齿轮（1）。如果中间轴5档齿轮的花键座装配得较紧时，应使用齿轮拆卸器（2）进行拆卸。
安装
1．将中间轴5档齿轮安装到中间轴上，使机加工凸台朝里面。
2．给滚针轴承加变速器油，将其安装到输入轴上。
3．将输入轴5档齿轮安装到输入轴上。
4．安装专用工具以便使轴停止转动。
5．按规定扭矩（100 N·m）拧紧新的中间轴螺母，并给螺母填缝以使其紧固。
6．按照下图安装5档同步器啮合套、齿毂、5档同步器杆和同步器环。
a．按图示方向将齿毂安装到5档同步器啮合套上。
b．按图中规定位置将5档同步器杆安装到毂中。注意：将5档同步器杆的凸台“A”与齿毂的凹槽对齐。
c．按图中规定方向将同步器环安装到齿毂中。
7．将5档换档拨叉安装到啮合套及齿毂总成上，然后将它们装入到输入轴及换档轴上，使冲压标记与输入轴上的匹配标记对齐。
8．拧紧涂有螺纹防松剂99000-32110（超级螺纹防松剂1322）的换档拨叉轴螺栓至10 N·m kgf-m, 7.5lb-ft)。
9．使用专用工具（09900-06107），将新的弹簧卡圈安装到输入轴上。
10．清洁变速器左箱与左箱盖的配合面，按图所示给左箱盖涂密封胶99000–31260（长安铃木粘合剂No.1217G），密封胶的量应达到断面直径为1.5 mm（英吋），使其与变速器左箱配合，然后按规定扭矩将螺栓拧紧至10 N·m kgf-m, 7.5lb-ft)。
五．手动变速器总成的拆卸和安装
拆卸
1．取下变速器左箱垫螺栓，拆下变速器左箱垫。
2．拆下轴承组垫片。
3．使用专用工具（09900-06107），拆下卡环。
4．取下换档定位螺栓（自锁机构），然后取出定位弹簧和刚球。
5．拆下倒档轴螺栓，连同垫圈。
6．从外面拆下变速器箱螺栓，从离合器外壳一侧拆下另外的螺栓。
7．用塑料榔头敲打变速器左箱凸缘，拆下变速器左箱。
8．拉出带垫圈（2）的倒档轴（1），然后取出倒档中间齿轮（3）。
9．拆下倒档换档杆螺栓（4）及倒档换档杆（5）。
10．将5档及倒档换档导向轴（6）与5档及倒档换档轴（7）一同拉出。
注意：当拆卸5档及倒档换档轴（7）和导向轴（6）时，将高速换档轴向上推并将其换到第4档以有助于拆卸5档及倒档换档轴。
11．用塑料锤敲击输入轴端，将其总成从箱体中推出少许，然后立刻将输入轴总成、中间轴总成、高速换档轴和低速换档轴全部取出。
12．从变速器左箱拆下左轴承外座圈。
13．从变速器右箱拆下差速器总成。
安装
1．将差速器总成装入变速器右箱中。
2．将输入轴、中间轴、低速换档轴及高速换档轴装配在一起，然后将它们装入变速器右箱以便不会由于输入轴花键损坏油封。
注意：用塑料榔头敲打轴，可以将轴上的输入轴右轴承装入变速器右箱中。在装配时，检查确保中间轴与主减速器啮合。
3．将5档及倒档换档轴与5档及倒档换档导向轴装入变速器右箱中。同时，倒档换档臂必须与倒档换档杆结合。
4．装配倒档中间齿轮与倒档换档杆，并将倒档轴和垫圈穿过中间齿轮插入壳体中，然后将轴上的螺栓孔“a”点与箱体上的缺口“b”对齐。
5．涂螺纹防松剂（99000–32110）后，拧紧倒档换档杆螺栓至23 N·m kgf-m,17.0lb-ft)。
注意：检查以确认倒档换档杆端到中间齿轮凹槽之间存在间隙“c”：-1.0mm（-0.04in.）。
6．清洁变速器右箱及变速器左箱两者的配合面，对变速器右箱涂密封胶（99000–31260），密封胶的量应达到断面直径为1.5 mm 英吋)，如图所示，然后使其与变速器左箱紧密配合。
7．按照规定扭矩从外侧将箱体的螺栓拧紧，并从离合器外壳一侧将另一个箱体的螺栓拧紧至23 N·m kgf-m,17.0lb-ft)。
8．将带有铝制垫圈的倒档轴螺栓涂上螺纹防松剂，并按照规定扭矩将其拧紧至23 N·m kgf-m, 17.0lb-ft)。
9．检查定位弹簧（低速、高速、5档级倒档）是否存在磨损，必要时用新的更换，以下为新弹簧的自由长度标准。
10．为相应的换档轴安装钢球、定位弹簧（低速、高速、5档级倒档），紧固已涂有螺纹防松剂（99000–32110）的螺栓至13 N·m kgf-m,9.5lb-ft)。
11．用专用工具将新的输入轴左轴承卡环装上。
12．为了将中间轴左轴承外座圈安装到锥形轴承内圈中，应使用专用工具（09913-70123）及塑料榔头轻轻敲打中间轴左轴承外圈。
13．将垫片暂时放在轴承外座圈上，再将直尺放在垫片上并通过直尺用手压垫片，然后使用厚薄规测量变速器箱表面与直尺之间的间隙“a”。
变速器箱表面与直尺之间的间隙“a”：-0.22 mm 英吋)
注意：插入0.1mm（英吋）的厚薄规以便很快地弄清楚垫片是否符合规定值。
14．通过重复步骤13），选择合适的能够将间隙“a”调整为规定值的垫片，并将其放在轴承的外圈上。
中间轴5档齿轮的可用垫片厚度：
15．安装变速器左箱垫，将其端部放在换档导向轴的凹槽中，然后将涂有螺纹防松剂（99000-32110）的螺栓拧紧至10 N·m kgf-m,7.5lb-ft)。
注意：拧紧螺栓后，应确保用手能够使中间轴转动，并能感觉到具有一定的负荷。
六．变速器右箱的拆卸和安装
拆卸
1．如果有必要，拆下变速器右箱差速器侧的油封，参见“差速器侧油封的更换：”。
2．如果有必要，使用黄铜棒，拆卸差速器侧轴承的外座圈。
3) 如果有必要，使用专用工具拆下输入轴油封。
4．使用专用工具（09930-30104、09941-64511）拉出中间轴右轴承外座圈，如果有必要。