增强手动变速箱档位回弹的解决方案

刘光亮 张力芹 孔秀苓

摘 要：本文主要是针对某款搭载5档手动变速器乘用车在使用过程中，存在档位回弹不足的问题，通过理论分析，对问题的原因做出解释，避免了类似的问题再次发生。

关键词：变速器；档位回弹；拉锁；凸轮；定位套筒；换档摇臂

随着人们生活水平的提高，小轿车进入家家户户已是很普遍的现象，本文重点介绍手动汽车在驾驶过程中出现档位回位不足的原因分析及控制措施，有助于读者了解变速器构造和档位回位不足的失效原理，提前采取措施，避免挂错档的现象发生，从而使汽车更安全的行驶在道路上。

一、变速箱档位回弹不足的现象说明

汽车在起步或者正常行驶时，挂入某一档位后摘回空档，此时档把不能完全回到空档位置，档把呈一定角度偏离档把中心轴，此时易造成驾驶员不能正切判断变速器所在档位，容易出现挂错档而打齿，或导致车辆急停、窜动等危险现象发生。

二、变速箱档位回弹不足的几种原因分析

档位回位不足的根本原因是档把回弹力不足，但造成档把回弹力不足的原因有很多种，下面给大家列出5种主要原因：

（一）整车拉锁弹簧失效，导致档把回弹力不足

整车拉锁回弹力失效一般出现在年久失修的老年车上，因弹簧失去回弹力导致档把不正或不能正常回位，此失效是导致档位回弹不足的最主要原因。

（二）变速箱内选换档凸轮角度偏小（见图1）

此原因通常为设计者考虑不周造成，凸轮（序号2）上下侧面与Y坐标呈一定倾角，此斜面与定位套筒（序号3）头部接触，上下滑动产生的阻力为变速箱本身选档回弹力，故增大此倾斜角度对回弹力有利。

（三）变速箱内定位套筒（序号3）内弹簧弹力不足（见图1）

此原因通常为设计者考虑不周造成，凸轮（序号2）上下侧面与定位套筒（序号3）头部接触，定位套筒（序号3）头部位钢球，内部有弹簧。当定位套筒在顶端或在底部受压缩时，有趋于回弹的力，此回弹力为选档回弹力，所以增加彈簧弹力有利就回弹到位。

（四）变速箱换档摇臂（序号1）配重块重量设计过重（如图2）

换档摇臂（序号1）的配重块有增强换档手感的作用，但若配重块过重会对换档回弹起负作用。

三、增强手动变速箱档位回弹的方案

档把不回位问题比较严重时，通常是因选换档拉锁失效导致，此时应及时更换全新相配套的整车拉锁，确保档把正常回弹。若更换拉锁后档把仍有不回位现象，此时要考虑更换变速箱内回弹有关的零件，如凸轮、定位套筒、换档摇臂、变速器操纵盖等。

方案1：将选换档凸轮角度加大，来增加选档回弹力，例如将原图纸中红圈11°增大为15°（如图3）。

方案2：将定位套筒弹簧弹力增加，来增加选档回弹力，例如图4中定位套筒原设计是在自由状态下回弹力为120N，可将其增加到150N；（如图4）。

方案3：将换档摇臂配重块重量减轻，减少选换档轴由五倒档回位至空档位置所克服的重力，从而更有利于档位回弹。例如：换档摇臂原设计重量为700g，将配重块重量减轻后，整个零件重量将至500g，大大提升档位回弹性能（如图2）。

方案1、2、3都是有利于回弹的有效措施，在条件允许的情况下，同时实施三种方案效果更佳。

四、验证解决方案的方法

在不考虑拉锁的情况下，为验证上述三种解决方案的有效性，特选取了20台在校验台上有五档、倒档不回位现象的变速箱作为样本变速箱，通过更换新状态选换档凸轮、定位套筒、换档摇臂三个零件来验证方案有效性。

更改參数：将选换档凸轮与定位套筒工作面斜面角度由11°更改为15°（如图3）；将定位套筒弹簧弹力加大，由原来自由状态下回弹力为120N增加至150N（如图4）；将选换档摇臂配重块重量减轻，有原来的700g降至500g，减轻重量200g（如图2）。

通过A-B-A实验互换上述三种新状态零件，20台变速箱在更换上述三种零件后回弹不足问题消失，复原零件后，回弹不足现象又复现，充分验证方案1、2、3的有效性。

五、结语

从故障产生到分析、解决过程可以看出，此故障的原因主要是由选换档盖机构回弹力不足造成的。因此，以后同类型的设计，在设计之初必须考虑选换档盖回弹力设计的合理性，降低回位不足风险，提高手动变速器的选换档平顺性。

参考文献：

[1] 高维山.变速箱[M].北京：人民交通出版社.