汽车变速器维修决策设计与实现探讨

薛其华

摘 要：针对汽车在使用过程中，汽车变速器所产生的一系列故障问题，为了避免事故，要对汽车变速器所产生的故障进行维修决策设计，并做出与之相对应的实际问题之间的探讨。

关键词：变速器；维修；探讨；决策设计

1 引言

变速器作为汽车的一个重要的机械部件，其使用功能非常高，在使用过程中，出现的问题也较多并且常见。而故障经常出现就会影响汽车的使用，引发事故，所以好的变速器可以避免很多的故障和事故，提高汽车的使用年限；而变速器的保养和维修同样可以有效的提高汽车的使用效果。因此怎样才能有效解决汽车变速器的故障问题和维修问题就显得非常重要。而针对汽车变速器故障等问题，则需要一套完善的维修方法，并且要不断提高维修水平，如此可以看出，要推动汽车行业的整体发展，就必须着重注意汽车变速器维修决策，设计以及相关的实践问题。本文结合实际出发，通过相关问题进行分析，对汽车变速器维修决策进行设计，并对设计的实现性进行探讨。

2 变速器的概念和工作特点

汽车变速器是一套用于调整汽车驾驶速度的常见变速装置。汽车变速器可以使汽车的发动机等设施发挥出最佳的性能，当汽车在行驶时，变速器可以调整发动机和车轮的速度，从而产生不同的变速比。汽车变速器的工作方法是通过换挡使汽车的发动机和汽车发挥最佳的动力性能状态。但是就目前发展趋势而言，越来越多的汽车采用自动化方式，所以变速器的未来发展方向是多样化的，主要潮流是自动变速器，但发展形式还比较复杂。在汽车中安装变速器的优点是可以减少汽车的耗油程度，并且将发动机的功率利用到最大化，当汽车换挡时，不用按到固定的点，换挡点可以任意变化。所以在汽车传动系中变速器是及其重要的一个部件。

汽车变速器主要的功能是可以使汽车更加灵敏的变速和变矩，从而扩大汽车的转速范围和驱动轮转矩范围，但要同时满足汽车在行驶过程中的倒行和必要的动力传输中断和实现动力输出。为了方便探讨，本文主要以CAS5-20A变速器为例子，CAS5-20A系列應用于轻型载货汽车的机械式变速器。有五个前进挡和一个倒挡。机体的外壳是采用上下对开的结构。在平常CAS5-20A变速器主要的几种故障为：自行脱档、换挡困难、变速器漏油、变速器有异响等，见图1。

3 汽车变速器维修方式

维修是跟随工业化革命发展而进步的，维修的发展与成熟是靠着工业装备的发展方向而发展的，总的来说，维修大致经历了三个阶段。第一个阶段为事后维修阶段。该维修阶段存在一些缺点，因为维修工具比较简单，所以对汽车等机器故障的维修过程也比较简陋。第二个阶段是预防维修阶段，主要工作理念是对变速器进行问题预防检测和维修。第三阶段是以可靠性为中心的维修阶段。这种维修思想可以科学地减轻机器产生故障后的后果，并且主要的维修方式有以下三种：

1.事后维修方式。事后维修方式大概是指当机器或者汽车变速器出现问题时发生故障后，对汽车变速器开展质量排查和问题检查工作，并对其进行故障维修。但是，该方式只能在问题出现后采取措施，并不能对问题和机器及时控制，很可能对机器零件造成严重的损害。

2.定期预防性维修方式。该维修方式的内容是对汽车变速器等设备定期进行检修和维修，避免发生故障。

3.视情维修方式。视情维修方式与抽样调查和采样调查有点相似，是采用不定期的抽查方式对设备进行状态检测。根据设备的状态确定具体的维修时机。若该设备没有故障预警或者征兆等表现，可以按常规使用机器若有故障征兆出现，就必须对设备进行维修。

4 故障模式和分析

故障分析通常包含以下几个基本步骤：一是定义分析的对象，把产品的特性和要求作为出发点和基础；二是依据故障分析的结果和要求，定义分析的条件和设定；三是依据试验，按规定记录产品中所发生的所有故障；四是结合产品的特点信息来确定其故障发生的几率并分析其发生原因；五是划分故障等级，总结其危害程度；六是对故障模式发生的危害程度进行降序排列；七是对关键的部分和薄弱的部分进行修改和控制等措施，进行分析报告总结。此处的故障模式分析是一个替代过程，该故障模式应用于产品设计的分析和改进中可以有效降低故障所造成的危害。

CAS5-20A变速器的危害分析主要数据包括故障模式次数比、故障率和影响运作的时间。此处不详细叙述试验数据，仅说明一下试验结论：通过对CAS5-20A变速器中的每个零件进行分析，其齿轮的危害程度最大，危害度为1，其他的危害程度较大的有花键为0.6，变速器的轴为0.48，变速器的轴承为0.34，接合套为0.1。若这部分器件出现数据问题，会对变速器的工作造成极大的损害。所以在制造和维修过程中建议对这些零部件使用更完好的材料，更好的工艺和热处理方式，并且要定期的养护这些零部件，及时更换有损坏的零件等，避免问题的发生。

当然，在这些分析的过程里，故障树分析是一个非常好的分析方法，它的分析主要是将故障发生的原因由上而下，由整化分，逐步细化的一个分析方法，而且引入了逻辑门对此进行表达，给本文的维修决策设计提供一个很好的范本。首先要明确两者之间的对应关系，确定模式与变速器故障的原因，并且对故障出现的原因或者变速器整机失效的原因作为一个故障树分析的顶事件，并以此为基础建立相应的CAS5-20A变速器故障树，并且进行科学的定量分析。进行定量分析时，要着重分析导致变速器整机失效的原因，并计算其发生的概率。整个工作完成之后，根据数据和计算出的概率对顶事件发生的概率进行科学的评估，从而增加变速器的可靠性和安全性。之后要对变速器需要改进的地方提出相应的解决措施，从而明确底事件的重要程度。

在分析和决策设计中，应用C#进行程序的设计，根据上面设计对顶事件的表达式进行不交化处理，计算出顶事件的发生概率为0.0010234；底事件发生概率同样需要故障树进行定量分析得出。从软件设计方面可以看出，底事件的结构重要程度等于其概率重要程度。

而根据顶事件的发生的概率和底事件发生的概率经过代入相关的计算公式可以得出底事件的相对概率的重要程度，从而得出与之相关的割集重要度。变速器的故障树定量分析的主要目的是使底事件的概率重要性降低，而影响这个概率的主要原因是相关割集的重要度，部分如表1所示，从数据的分析结果中可以看出，相关割集的重要度值在正常磨损和润滑失效这两方面集中。因此，对于CAS5在后期的养护和设计工艺上要定期检查养护和质量严格把关。

5 软件设计与实现

现代科技在飞速发展，在进行软件设计时都使用MySQL2010数据库。整体来看设计主要分为两部分，第一部分是界面实现与前端的算法设计，第二部分是后台数据库的数据设计和存储。算法设计是为了完成逻辑表达方面的程序员转换，可以为用户提供良好的接口界面。另外，设计汽车变速器的模板主要是利用数据库模板设计这一操作，从而实现变速器的相关维护和维修决策设计等。这些作业设计对汽车的主要功能和变速器的性能有很大的影响作用。

6 总结

对设备进行定期保养和维修，可以提高设备的使用年限以及安全性，可靠性。但是汽车零件中有很多需要保养和构造功能，各式各样的设备，要根据不同的设备功能和构造确定最佳的维修方式。本文通过对汽车变速器的故障模式影响等进行科学的分析，并介绍了汽车变速箱的最佳维修方式。就目前而言，大多数企业管理层人员对保障产品质量，提高经济效益等都作了相关的安全工作，并起到了良好的作用。随着经济和科技的发展，维修管理领域在不断的扩展和完善。期望科研人员能从理论出发，完善复杂的变速器理论和变速器科技方案，从而提高维修事业的实用性。

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