变速器卧式安装时换挡机构故障分析与改进

陈勇，张红涛

(陕西法士特齿轮有限公司汽车传动工程研究院，陕西 西安 710119）

变速器卧式安装时换挡机构故障分析与改进

陈勇，张红涛

(陕西法士特齿轮有限公司汽车传动工程研究院，陕西 西安 710119）

∶单中间轴变速器的常见安装方式有立式安装和卧式安装两种，文章就变速器卧式安装时，车辆运行中出现无法换挡的故障进行了详细的分析，并提出改进建议，对后续变速器在设计开发阶段具有一定的指导意义。

∶变速器；卧式安装；分析与改进

10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.09.087

CLC NO.: U472.41Document Code: AArticle ID: 1671-7988 (2016)09-254-02

引言

近期接到售后市场反馈，某公交公司公交车出现整车无法挂档的故障。经拆检发现，换挡杆上有一颗弹性圆柱销Q5271036断裂，造成换挡杆在连接摇臂中自由滑动，变速器无法挂档，如图1、图2所示。

图1

图2

1、变速器换挡策略分析

变速器为拉板式选、换挡策略，如图3所示两根换挡杆通过两颗圆柱销和摇臂拨头相连，外换挡杆的上下移动实现选档，换挡杆旋转带动拨头，拨头推动拉板运动实现挂挡。以挂四挡为例，操纵系统需同时满足以下三个条件，方能实现选、换挡：

①下换挡杆端面越过二三挡拉板下端面实现档位之间互锁；

②拨头下端面越过二三挡拉板的上端面，实现挂档；

③上换挡杆端面伸出四五挡拉板上端面，保证不干干涉。

拨头厚度为7 mm，拉板厚度10mm，理论上拨头需向上移动10mm就能选到四五挡位，此时上换挡杆端面肯定是越过了四五档拉板上端面。但是在实际运用中，只拨头只要向上移动8.5mm，就已然选中四五挡位，此时上述条件③其实是不满足的，上换挡杆端面还有0.5mm处于四五挡拉板中。整车的操纵系统是双软轴控制，软轴的传递效率不高，大约70%，加之驾驶员操作的换挡器是不带选档限位功能的。如果驾驶员在条件③不满足的情况下强行挂档，会造成上换挡杆端面和四五挡拉板之间干磨、切削，如图2所示的故障。

随着时间的推移，固定换挡杆的弹性圆柱销会长期受到双向的剪切力而疲劳断裂。

图3

2、变速器立式安装和卧式安装的对比

变速器卧式安装和立式安装有一个不同点：立式安装时操纵系统不会浸入油面以下，而卧式安装时操纵系统有一部分是充满润滑油的，如图4。两个小垫圈和操纵壳体以及壳体端盖之间形成了两个密闭腔。虽然操纵壳体上有一个Φ6的通气孔，在立式安装时满足通气功能是完全可以的，但是在卧式安装时，该通气孔满足不了快速排出密闭腔内润滑油的要求，容易造成选档不到位的情况发生。因此需要改进结构，消除此密闭腔。

图4

3、改进措施

根据上述两点分析，改进措施如下：

3.1缩短上、下两换挡杆端面距弹性圆柱销中心的距离，保证挂档顺畅；

3.2在两小垫圈上分别加工3个Φ6的通孔，增加排油效率。

4、结束语

主机厂对变速器的安装形式既有立式安装也有卧式安装要求。本文就变速器卧式安装时出现的问题进行了分析总结，对产品进行了设计改进，为公司节省了巨额的维修服务费用，重新赢得了客户的认可。提高了变速器在整车的匹配性，有利于公司产品在公交市场的推广应用。

[1] 孙恒,傅则绍.机械原理[M].北京:高等教育出版社,1989.

[2] 刘惟信.汽车设计[M].北京:清华大学出版社,2001.

[3] 徐灏.机械设计手册[M].北京:机械工业出版社,2000.

[4] 汽车设计标准资料手册.长春:吉林科学技术出版社,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

陈勇（1985—），男，助理工程师，就职于陕西法士特齿轮有限公司汽车传动工程研究院，从事汽车变速器开发与应用。