文献综述-法士特双中间轴全同步器变速箱维修技术资料
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法士特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。
法士特双中间轴全同步器变速箱维修技术资料12JS系列重型汽车机械变速器,综合吸收了国内外多种先进变速器的优点,是经法士特公司变速器科研机构潜心研究、开发,完成的一款大功率、高负载、低故障率的先进的双中间轴系列变速器。
齿轮全部采用齿根大圆弧优化设计,所有前进档均带有双锥面锁环式同步器。
12JS系列产品现有多个子系列,可分为12JS160T(A)、1 2JS190T(A)、12JS200T(A)以及12JS240T(A)多品种、多型号。
可适配额定输入扭矩为1600Nm的载重车,自卸车,集装箱运输车和各种专用车、特种车。
●12JS160T变速器结构特点1. 用主、副箱组合设计,主箱手操纵(6个挡),副箱气操纵(2个挡)。
2. 采用双中间轴传动,功率分流,主轴和主轴齿轮浮动。
3. 主副箱齿轮均采用大圆弧齿根,准渐开线齿型设计,按科学数据设计的K形框图控制齿部精度,齿轮强化喷丸处理,提高承载能力。
4. 采用细齿设计,啮合平稳、噪音小。
5. 全同步器,换档机构轻便灵活,主箱为双锥面锁环式同步器,同步器容量大,副箱为增强型惯性锁销式同步器,非金属摩擦材料,使用可靠。
6. 可根据用户要求配备离合器壳、分离装置总成等。
7. 轴向尺寸短,重量轻,承载能力大,使用可靠,维修方便。
8. 挡位排列合理,速比级差小,头挡速比大(15.53),重载爬坡能力强。
9. 挡位清晰,换档灵活,可采用单H、双H操纵、单杆、双杆、软轴操纵。
●12JS160T变速器使用要求正确合理地操作使用变速器,定期进行维护保养,对于保证汽车安全可靠的行驶和延长变速器的使用寿命十分重要,请遵循下面使用要求:1. 润滑油牌号变速器内须加注优质齿轮润滑油,其性能不得低于85W/90GL-5车辆齿轮油。
2. 油面位置油面高度由变速器壳体侧面的锥形油面观察孔进行检查,油面高度应与油面观察孔下沿平齐,最低不得低于油面观察孔下沿5mm。
过多的加油量将会导致变速器温度升高和漏油;过少的加油量将会导致零件润滑不良,严重者将会发生烧箱事故。
第四章变速器第一节概述陕汽德龙系列重卡装配法士特引进美国富勒公司生产的系列变速器,该系列变速器具有独特的双中间轴结构,具有结构简单、重量轻、体积小、传动效率高、可靠性高、维修方便等优点。
陕汽德龙系列重卡选配法士特生产的F9、F10、F12、F16变速器。
法士特变速器的结构基本相同,下面就以9档箱为例。
法士特双中间轴系列变速器的编号规则R T O(X) – 11 6 09 C范围档速比代号双中间轴结构前进档数超速档齿轮形式(5粗齿、6细齿)× 100=名义出入扭矩(磅呎)9 J(D)S D X 180(T)A前进档数速比代号机械式全同步器单箱× 100=名义出入扭矩(NM)双中间轴结构副箱斜齿传动副箱加大中心距表1-1 F8、F9系列变速箱的速比表1-2 F10系列变速箱的速比法士特双中间轴变速器的基本结构相同,下面就以F9系列变速器为例,简要介绍法士特双中间轴变速器的工作原理、结构特点及维修要点。
表1-2 F10系列变速箱的速比表第二节富勒RT11509C型变速箱的结构一、中间轴结构富勒双中间轴九档变速器的主、副变速器均采用两根结构完全一样的中间轴,相间180°。
动力从输入轴输入后,分流到两根中间轴上,然后汇集到主轴输出,副变速器也是如此。
在理论上每根中间轴只传递1/2的扭矩,所以采用双中间轴可以使变速器的中心距减小,齿轮的宽度减薄。
轴向尺寸缩短,质量减轻。
采用了双中间轴以后,主轴上的各档齿轮必须同时与两只中间轴齿轮啮合。
为了满足正确的啮合并使载荷尽可能地平均分配,主轴齿轮在主轴上呈径向浮动状态。
主轴则采用绞接式浮动结构。
如图2-1。
主轴轴颈插入输入轴的孔内,孔内压入含油导套,主轴轴颈与导套之间有足够的径向间隙。
主轴后端通过渐开线花键插入副变速器驱动齿轮孔内,副变速器驱动齿轮轴颈支承在球轴承上。
1.主轴2.输入轴3.输入轴齿轮4.副箱驱动齿轮图2-1主轴浮动结构示意图因为主轴上各档齿轮在主轴上浮动,这样就取消了传流的滚针轴承,使主轴总成的结构更简单合理。
法士特变速箱说明指导书6JS160T型系列变速器使用说明书编写校对审核批准陕西法士特齿轮有限责任公司1.概述6JS160T双中间轴全同步器系列变速器是我厂为适应市场完全自主开发设计的,采用双中间轴的结构,主副箱组合式设计,主副箱均带有同步器,主箱前进档带新型双锥面同步器;副箱带锁销式同步器。
在同类产品中外形尺寸小,重量轻,结构简单,便于维修,成本低廉,可广泛运用于长途客车或公交车辆,以及水泥搅拌车等特殊车辆,市场前景看好。
2主要设计参数额定输入功率:209~285KW;额定输入扭矩:1050~1600Nm;最高输入转速:2600rpm;中心距:116mm;长度:(2号离合器壳体前止口端面到输出法兰盘后止口端面);重量:220Kg(含离合器壳体)2.2各档速比:型号各档速比1 2 3 4 5 6 7 8 倒6JS160T 11.26 7.88 5.55 3.98 2.83 1.98 1.39 1.00 11.48 6JS160TA 8.08 5.66 3.98 2.86 2.03 1.42 1.00 0.72 8.24 6JS125T 11.26 7.88 5.55 3.98 2.83 1.98 1.39 1.00 11.48 6JS125TA 8.08 5.66 3.98 2.86 2.03 1.42 1.00 0.72 8.24 6JS105T 11.26 7.88 5.55 3.98 2.83 1.98 1.39 1.00 11.48 6JS105TA 8.08 5.66 3.98 2.86 2.03 1.42 1.00 0.72 8.24总成代号的含义6 J S 160 T A速比代号主箱带同步器×10 = 名义输入扭矩(Nm)双中间轴结构机械式前进档数3 6JS160T系列变速器主截面图参见图14 6JS160T系列变速器动力传递6JS160T双中间轴系列变速器双中间轴、全同步器、主副箱结构,由一个前置四档主变速器和一个两档的副变速器组成。
故障维修·关于双中间轴变速器气阀故障分析doi:10.16648/ki.1005-2917.2020.01.099关于双中间轴变速器气阀故障分析郭君宝(陕西法士特齿轮有限责任公司,陕西西安 710119)摘要:气阀故障在双中间轴变速器中较为常见,介绍分析单H气阀运行原理,同时对其常见故障现象简单分析,提出了气阀失效诊断与维修方法,望对维修人员有正确指导作用,对研究人员有研究参考价值。
关键词:变速器;气阀;故障分析汽车双中轴变速器气阀主要作用在于控制副箱结构同步器滑套移动,确保变速器后的副箱能够顺利进行高、低档间的切换,进而实现汽车多档位变速[1]。
现阶段,双中轴变速器气阀一般有两种:双H气阀、单H气阀,本文对单H气阀进行原理、常见故障分析,提出气阀失效诊断与维修方法。
1. 单H气阀工作原理单H气阀主要运用在变速箱上,由阀套、阀体、阀芯、弹簧、密封件以及上下盖等零件组合而成的两位五通气控型换向阀,能够保证变速箱高低档有效转换,主要是利用活塞内压缩气体流通或断开,进一步实现高低档换向[2]。
如下图所示:图1 单H气阀工作原理图如图1箭头所示,源自汽车整车的处于0.7–0.8Mpa的空气,流经空气滤清调节器,被有效调压成0.67–0.71Mpa的空气后,主箱保持空挡状态时,气路控制阀能够有效开通,调节后的空气继续流入单H气阀。
如上图所示,单H气阀有两个出气口,他们与副箱气缸的高低档腔室分别相连,通过拨动预选阀实现对单H气阀出气方向的控制,进而使高低档之间实现有效转换。
2. 单H气阀故障诊断与原因分析2.1 单H气阀漏气时,不能进行高低档转换当单H气阀漏气时,不能进行高低档之间的有效转换,漏气主要原因有以下三种:(1)单H气阀进气与出气管路之间接头尚未拧紧亦或接头破损,从而导致单H气阀内压缩空气被泄露。
通常无法听见漏气声音,需对接头进行检查后判断。
(2)装置在副箱气缸上的特殊活塞O型圈失去原有功能,使得气体由原本应该处于的气缸密封腔漏入另一个腔室,引起单H气阀内气体被泄出去,表现出来单H气阀漏气现象。
法士特双中间轴全同步器变速箱维修技术资料12JS系列重型汽车机械变速器,综合吸收了国内外多种先进变速器的优点,是经法士特公司变速器科研机构潜心研究、开发,完成的一款大功率、高负载、低故障率的先进的双中间轴系列变速器。
齿轮全部采用齿根大圆弧优化设计,所有前进档均带有双锥面锁环式同步器。
12JS系列产品现有多个子系列,可分为12JS160T(A)、12JS190T(A)、12JS200T(A)以及12JS240T(A)多品种、多型号。
可适配额定输入扭矩为1600Nm的载重车,自卸车,集装箱运输车和各种专用车、特种车。
● 12JS160T变速器结构特点1. 用主、副箱组合设计,主箱手操纵(6个挡),副箱气操纵(2个挡)。
2. 采用双中间轴传动,功率分流,主轴和主轴齿轮浮动。
3. 主副箱齿轮均采用大圆弧齿根,准渐开线齿型设计,按科学数据设计的K形框图控制齿部精度,齿轮强化喷丸处理,提高承载能力。
4. 采用细齿设计,啮合平稳、噪音小。
5. 全同步器,换档机构轻便灵活,主箱为双锥面锁环式同步器,同步器容量大,副箱为增强型惯性锁销式同步器,非金属摩擦材料,使用可靠。
6. 可根据用户要求配备离合器壳、分离装置总成等。
7. 轴向尺寸短,重量轻,承载能力大,使用可靠,维修方便。
8. 挡位排列合理,速比级差小,头挡速比大(15.53),重载爬坡能力强。
9. 挡位清晰,换档灵活,可采用单H、双H操纵、单杆、双杆、软轴操纵。
● 12JS160T变速器使用要求正确合理地操作使用变速器,定期进行维护保养,对于保证汽车安全可靠的行驶和延长变速器的使用寿命十分重要,请遵循下面使用要求:1. 润滑油牌号变速器内须加注优质齿轮润滑油,其性能不得低于85W/90GL-5车辆齿轮油。
2. 油面位置油面高度由变速器壳体侧面的锥形油面观察孔进行检查,油面高度应与油面观察孔下沿平齐,最低不得低于油面观察孔下沿5mm。
过多的加油量将会导致变速器温度升高和漏油;过少的加油量将会导致零件润滑不良,严重者将会发生烧箱事故。
3.油面的检查油面高度应定期进行检查。
检查油面高度时汽车应停在水平的路面上。
由于热油的体积膨胀,为了防止测量不准,行驶后的车辆不能立刻检查,只有在油面稳定和稍微冷一些时才可进行。
4.补充润滑油为了防止不同型号的润滑油发生化学反应,在补充润滑油时应保证与原来的润滑油型号相同。
5.换油周期更换润滑油时,首先将原有的润滑油排放干净。
新变速器在行驶2000~5000Km 时,必须更换润滑油。
每行驶10000Km应检查润滑油的油面高度和泄漏情况,随时进行补充。
每行驶50000~80000Km应更换润滑油。
6.工作温度变速器在连续工作期间的最高温度不得超过120℃,最低温度不得低于-40℃。
工作温度超过120℃时,会使润滑油分解并缩短变速器的寿命。
下列情况中的任何一种都能引起变速器的工作温度超过120℃:a) 连续地在行驶速度<32km/h的情况下工作;b) 发动机转速高;c) 环境温度高;d) 涡流环绕着变速器;e) 排气系统太靠近变速器; f) 大功率超速运转。
7.工作倾斜角变速器工作倾斜角超过12°时,润滑可能不充分。
工作倾斜角等于变速器在底盘上的安装角加上坡度角。
如果超过12°时,变速器应安装润滑油泵或冷却装置,以保证良好的润滑。
8.拖行或滑行变速器在工作时,变速器的轴和齿轮不停地转动,可以为变速器提供充分的润滑。
但当车辆在后轮着地,传动系连接的情况下被拖行时,主箱的中间轴齿轮和主轴齿轮并不旋转,而主轴却被后轮带动着高速旋转,这样将会因缺乏润滑而引起变速器的严重损坏。
为了防止这类现象发生,应注意两点:切勿踩下离合器踏板使车辆空档滑行;当车辆需要拖行时,可抽出半轴或脱开传动轴,也可使驱动轮离地拖行。
● 12JS系列变速器主要性能参数12JS系列变速器主要性能参数型号额定输入功率Kw额定输入扭矩Nm各档速比1 2 3 4 5 6 7 8 911112倒1倒212JS 160T 281615.512.09.7.5.4.3.2.2.1.1.1.14.63.33采用主、副箱组合设计,主箱(6个挡)手操纵,副箱(2个挡)气操纵。
采用单H 操纵装置。
可根据用户要求配备离合器壳、分离装置总成等。
轴向尺寸短,重量轻,承载能力大,头挡速比达15.53。
使用可靠,维修方便,可采用底取力,前取力,后取力。
● 12JS 系列双中间轴全同步器变速器编号规则采用主、副箱组合设计,主箱(6个挡)手操纵,副箱(2个挡)气操纵。
采用单H 操纵装置。
可根据用户要求配备离合器壳、分离装置总成等。
轴向尺寸短,重量轻,承载能力大,头挡速比达15.53。
使用可靠,维修方便,可采用底取力,前取力,后取力。
● 12JS 系列变速器寿命:主箱采用了性能更为优良的双锥面锁环式同步器,由于双锥面锁环式同步器的摩擦力矩最大是相近外形尺寸单锥面的同步器摩擦力矩约2倍,有效的减小换挡力,缩短同步时间确保换挡轻便。
其摩擦锥面采用特殊的摩擦材料及特殊的制造加工工艺确保了同步器的可靠性能。
0 03 8 39 33 73 46 48 71 10 64 28 008对同一台变速器主、副箱的换挡测试:主箱各挡30万次,副箱升挡和降挡各30万次。
测试结果:仅仅可以观察到同步器正常的均匀磨擦,没有失效和烧损的迹象。
● 12JS系列变速器操纵机构12JS系列变速器动力传输路线如下图所示:12JS系列变速器有12个前进挡,2个倒退档,操纵机构如下图所示:高低档气路换向阀结构图● 12JS160T与基型变速器副箱的差别后盖壳体及组合轴承法士特12JS160T副箱输出轴、减速轮、驱动轮组件驱动齿轮副箱同步器对比副箱同步器对比中间轴对比● 主箱“对齿”为了解决双中间轴齿轮与主轴齿轮的正确啮合,装配时必须进行对齿。
● 锁环式双锥面同步器锁环式双锥面同步器其特征是有两个同步锥面副同时参与工作,在结构尺寸相近的条件下,同步器容量增加近1倍,减小了换档刀,缩短了同步时间,使换档操作性能明显改善,提高了整车的动力性和燃料经济性。
锁环式双锥面同步器零件锁环式双锥面同步器● 12JS160T变速器二轴的装配12JS160T变速器的二轴总成是免调整的,其装配流程请参照以下组图:取倒挡花垫装入二轴末端的第一个环槽内,转一齿距。
取长六角键自二轴下端沿着有弹性销孔内的键槽,穿过倒档齿轮花垫向上推送。
取二轴倒挡齿轮,凹凸面朝上套装入二轴上。
取倒挡齿轮啮合滑套,有啮合齿的一侧向下套入二轴。
取二轴花垫套入二轴,在二轴第二个环槽内转一齿距,推送六角键穿过花垫。
取二轴一档齿轮,有啮合齿的一面朝上装入二轴,取有凸台的二轴花垫,凸面向上套入二轴第三个环槽,转一齿距,推送六角键穿过平垫。
取一二挡同步器一侧组件,装入二轴并保证与一档齿轮啮合。
● 二轴的装配流程图取卡环装入卡环槽内,注意卡环开口处对准六角键,保证其穿动自如。
装入一二挡同步毂,保证与前一步装入的同步器一侧组件相啮合,并用卡环固定。
注意,同步毂内花键宽槽对准二轴六角键。
推动六角键穿过同步毂。
取同步器组件装入二轴,使其与同步毂啮合。
取一面有凸台的花垫,凸面向下套入二轴,在二轴第四个环槽内转一齿距,推动六角键穿过平垫。
取二轴二挡轮,凹槽一面向下套入二轴,使其与同步器相啮合。
取二轴花垫,在二轴第五个环槽内转动一齿距,推送六角键,使其穿过花垫。
取二轴三档齿轮,啮合齿一面向上装入二轴。
取一面有凸台的花垫,凸面向上装入二轴,在二轴第六个环槽内转一齿距,推送六角键,使其穿过花垫。
取三四档同步器一侧组件装入二轴并与三档轮啮合。
取卡环固定同步器一侧组件。
取同步毂,同步毂宽槽对准六角键装入二轴并与同步器组件啮合。
取卡环固定同步毂。
取同步器另一侧组件,使之与同步毂啮合。
取一面有凸台的花垫,凸面向下装入二轴,在二轴第七个环槽内转一齿距,推送六角键,使其穿过花垫。
取二轴四档轮,有啮合齿的一面向下装入二轴。
● 二轴的装配流程图取花垫,在二轴第八个环槽内转一齿距,推送六角键,使其穿过花垫。
取二轴五档齿轮,有啮合齿的一面向上装入二轴。
取一面有凸台的花垫,凸面向上装入二轴第九个环槽内,转一齿距。
推送六角键,使其穿过花垫。
取五六档同步器一侧摩擦组建装于二轴上,并与五档齿轮啮合。
取卡环固定同步器摩擦组件,注意卡环开口方向。
取同步毂,同步毂宽槽对正六角键装入二轴,并与同步器摩擦组件相啮合。
取卡环固定同步毂。
注意卡环开口方向。
将五六档同步器另一侧摩擦组件装于二轴上,并与同步毂相啮合。
取一轴齿轮,有啮合齿一面向下装入二轴,并与同步器摩擦组件相啮合。
取二轴压板扣于一轴齿轮上,用螺栓固定。