拖拉机变速箱保养与维修技术研究

0 引言

随着社会的日益进步，充分发挥农业社会经济作用已经成为一项艰巨任务。农业机械化的快速发展促进了中国农业的进步。拖拉机作为机械化的动力来源，为农业社会的发展做出了巨大贡献。变速箱是调节拖拉机速度和扭矩的重要装置，其主要功能是利用调节拖拉机的转矩和速度来提供不同的牵引力，以此适应不同的作业条件

。拖拉机在进行了高负荷长时间作业后，变速箱会出现各种各样的故障，如果能够及时有效地排除这些故障，可以使拖拉机保持在最佳工作状态，为农田作业提供保障，促进粮食的增产增收。为了保持拖拉机在作业时长时间的正常运行，需要结合拖拉机的自身条件及作业环境等众多因素，对其可能出现的故障进行详细归纳和分析，并给出故障排除方法和保养维修技术。

变速箱是拖拉机进行作业和行驶的重要传动部件，其主要功能是安装齿轮、给予能够进行齿轮平稳传动的环境、支撑轴系和盛放齿轮油，是保证齿轮传动可靠、安全、准确的重要前提。在长时间高负荷的作业环境下，需要高频率换挡，使变速箱内的零件磨损变形速度加快，导致变速箱使用寿命缩短，出现脱挡、异响和噪音严重等故障，降低工作效率和作业可靠性

。在拖拉机经常进行田间作业的时候，要定期检查变速箱各零部件的工作状态，确保变速箱能够平稳传动没有异响和噪音，如果有问题及时找出问题原因并及时维修或更换新的零部件。拖拉机是农业生产中重要的动力来源，若发生故障则会导致农业生产无法继续进行，若发生大的故障需要很长时间进行维修，则会耽误农时，错过最佳作业时期，影响作物产量，不利于农业经济的发展。因此有必要对拖拉机变速箱的常见故障进行分析和归纳，对可能发生的故障进行提前排查，提高拖拉机作业的可靠性。

1 变速箱构造

拖拉机变速箱包括主变速箱和副变速箱两部分，主变速箱包括:壳体、传动轴、从动轴、传动轴、换挡轴、换挡拨叉。变速箱一共包括16个挡位，前进挡12个及倒挡4个。其中，主变速箱包含4个挡位，分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，每一个齿轮都具备一对啮合斜齿轮，换挡则具备齿轮啮合套操作，换挡方便。副变速箱也有四个挡位，包括低速挡L、中速挡M、高速挡H和倒挡R。换挡啮合套设置在高速挡和低速挡，滑动啮合齿轮则被设置在倒挡中，具体构造如图1。

2 变速箱变速原理

拖拉机发动机输出的转速和扭矩是一个固定范围的值，运用变速箱内不相同齿数的齿轮啮合来变换扭矩及转速。其中，有一对齿轮可以通过彼此互相啮合来传递动力。假定小齿轮的齿数是5，大齿轮的齿数是10。在同样的时间里，小齿轮大齿轮分别环绕轴旋转一周及半周。假定小齿轮是主动齿轮，那么，在与大齿轮啮合时，大齿轮的速度会在很大程度上降低。另外，由于两个啮合齿轮在接触时受力相同，其中，扭矩为力与力臂的乘积，在力相等的情况下，齿轮的半径越来越大时，则扭矩越来越小。由此能够发现，从动齿轮在主动齿轮带动下旋转，从而达到减速和增大扭矩的效果。变速箱的变速原理如图2所示。

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3 常见故障

3.1 自动脱挡

3.1.1 故障现象与原因

自动脱挡的原因主要有以下几个方面:1)锁紧弹簧长度过短，弹性力过小或断裂。2)轴承磨损变形严重，导致两对齿轮位置轴线偏差，啮合状态不佳。3)齿轮啮合部分磨损变形成为锥形，啮合工作时形成比较大的轴向力，致使产生脱挡现象。4)拨叉轴定位槽与拨叉端面出现严重损耗状况，同时，拨叉轴轴向间隙明显过大。5)齿轮中的花键及花键轴出现严重磨损，导致配合间隙明显过大，齿轮产生歪斜的状况，啮合工作时形成轴向力，致使齿轮松开。6)在定位叉处的定位钢球由于堵塞于定位弹簧孔内及装配时定位叉轴出现问题，导致定位叉的定位槽出现偏差。

在对变速箱内部进行定期查验时发现，某个变速箱中的齿轮若干个齿已经发生断裂或即将发生断裂，造成无法正常工作的现象

。在拖拉机作业过程中，在挂上某挡位时往往发出较大的异常响音，此时，检查变速箱可以看出，由于某个轮齿损伤致使出现以上异常现象，应该及时更换新齿轮。

综合对河套灌区农业可持续发展存在的问题与河套灌区农业资源承载力的分析结果，河套灌区水资源承载力和土地承载力均在可承载范围内，但是水资源承载力有所下降，已临近最大承载水平，并且还存在农用水资源量减少、水质污染等问题。土地资源承载力虽然逐渐提高，但是还存在建设用地占用耕地、土壤盐渍化、耕地质量下降等问题，因此，加强水土资源的保护与集约利用水平是河套灌区农业资源承载力提升的关键。

4)更新改换拨叉、拨叉轴或者调节轴向之间的间隙。一般情况下，运用轮啮合中心的误差改变调节轴向间隙，可通过增加或减少拨叉轴一端或者两端的垫片来完成。

故天秉阳，垂日星；地秉阴，窍于山川，播五行于四时，和而后月生也。是以三五而盈，三五而阙。五行之动，迭相竭也，五行、四时，十二月还相为本也。［15］1423

3)将互相啮合的齿轮一起更换。

表7所示为不同方法优化结果的比较。序列采样方法(EGRA方法、IBS方法、LAS方法和本文方法)的初始采样策略为包含当前设计点的继承拉丁超立方采样(样本集大小为396)。可以看出，相较于序列采样方法，一次采样方法LHS方法构建Kriging近似所需样本数较多，但求解精度却更低。局部序列采样方法LAS方法和本文方法比全局序列采样方法EGRA方法更为高效准确，且本文方法的相对误差和样本数最小。

1)更换符合要求的新弹簧或者调节变速箱盖上的张紧螺栓。

秦铁崖大获全胜，对德公公打击似乎不大。不过，呼啸山君李太嶂，德公公众义子中的老大，为此心中郁闷，久久不能释怀。一个外地乡巴佬打上门来，居然让他赢个痛快，占尽风光，扬名江湖，武林称颂，简直太可气了！若是大虎李太嶂、二虎李双岱出马应战，决不会如此便宜姓秦的。

5)更换花键轴。

6)排除卡死故障或重新安装叉轴。

3.2 乱挡

1)拖拉机所配置的变速箱，内部的零部件均是结合实际作业载荷进行系统计算后所设计出来的，如果拖拉机在作业过程中一直处于超负荷的工作状态，那么对零部件的冲击力就会大于设计载荷，最直接的后果就是会致使呈现齿轮断齿、变形或者脱落等异常严重现象，使拖拉机不能继续作业，所以，驾驶员在操作拖拉机进行作业的时候一定要结合实际作业条件选择合适的挡位。如果大于拖拉机自身能够承受的最大载荷，就会增加齿轮间的作用力，导致磨损加剧。

变速箱有时会发生挂不上挡或者所挂挡位不是预期挡位的现象，这种现象成为乱挡

。主要产生原因如下：

1)拖拉机在运行过程中需要换挡时，扳动变速杆的力过大导致变速杆形状发生改变。

2)更换发生磨损变形的轴承。

2)自锁装置中的弹簧失效，使变速箱内变速杆的拨叉及拨叉轴带动的齿轮发生移动。

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2)如果齿轮出现严重的磨损变形，要及时更换，必须要将两个相互啮合的齿轮一起更换，若仅仅更换损耗严重的齿轮，在继续工作的时候，就会导致两个齿轮仍然不能正常相互啮合，使新更换的齿轮磨损速度加快。

3.2.2 故障排除方法

排出乱挡故障要做到以下几点：

1)驾驶员在扳动变速杆时，力度要适中，如果变速杆发生变形，要及时维修或更换。

2)若在同一挡位处挂上两个不一样的挡位，则表明互锁装置没有生效或者说其不产生作用，应该及时对其修理或者更换。

从计算出的5个评价指标的数值可以看出，Brovey变换与原始影像的各个波段的契合度都是较高的，尤其在各个波段的相关系数上，较其他方法有非常明显的优势。

3)若出现在挡位上无法换挡的现象，或者稍微扳动变速杆就会挂上某个挡位，则表明变速杆尾端钢球和与其工作的凹槽产生严重耗损现象，应该对其及时进行维修或者更换。

4)齿轮和固定齿轮的键、定位弹簧应按时查验其损耗状况，对于检查出来的问题应该及时进行修复或者调换，采用联锁机构，解决可以一起挂两个不同挡位的问题。

3.3 变速箱齿轮断裂

3.3.1 故障现象与原因

3.1.2 故障排除方法

3.3.2 故障排除方法

译文: China’s Commitment to Peaceful Developemnt[2]290

3.2.1 故障现象与原因

3)变速杆末尾的凹槽与钢球出现严重的磨损，在换挡的同时，变速杆尾端的钢球从一起工作的凹槽中分离；互锁装置失去作用。

3)在变速箱更新齿轮之后，首先，应该对其进行磨合，通过磨去毛边和铁削，使齿轮之间彼此啮合稳定及顺畅。由于新生产的齿轮表面常存在铁削及毛刺，致使接触面十分粗糙，进一步加快齿轮与齿轮之间的磨损速度，通过磨合后的齿轮会使齿轮间的接触面变得光滑，还可以使动力传递效率大大增加，从而减少磨损。因此，在拖拉机大修后，一定要进行充分的磨合再进行作业，而且一定还要注意齿轮油的油量和油质。

当EBV检测不到所有的弹簧开关位置时，出现故障代码077故障。分析认为有两方面造成:一方面是EBV限位开关卡滞导致；另一方面是连线线束故障引起限位开关输出异常。

4 拖拉机变速箱的日常保养与维护

4.1 定期检查变速箱

拖拉机对于农业生产十分重要，常需要长时间的工作且按时完成大量的工作任务，为了延长拖拉机使用寿命，应对变速箱进行定期查验。要定期查看变速箱内齿轮油，确保油量保持在合理的高度，在工作一定时间后，更换新的齿轮油。在放出原来的油液之后对变速箱进行清洗，再加入新的油液，并且最好是更换与之前相同的齿轮油。定期检查变速箱内齿轮的工作状态，确保齿轮之间能够在最好的啮合状态下进行工作，并且按时进行清洁，保证齿轮与轴之间保持良好的配合关系。

4.2 定期检查变速箱各连接部位

在对变速箱进行维护和保养时，应对变速箱各连接部位的情况进行查验，保证松动、磨损严重等现象能够被及时发现并解决。定期查看各油封与外部结合处漏油和渗油状况，及时更新替换损坏的油封。

4.3 定期对变速箱的零部件进行保养

拖拉机变速箱的保养主要是指对内部的齿轮、轴承和各轴的保养

。要定期检查是否存在齿轮断齿、打齿和啮合位置发生变化等现象。应特别注意对轴承的检查，注意查看轴承轴向和径向间隙大小、隔套损耗是否严重等问题。应运用正确的方法对变速箱内零部件进行查验及维护，保证其在最佳状态下工作。

4.4 培养良好驾驶操作习惯

在拖拉机驾驶过程中，驾驶员要具有良好的驾驶习惯。在换挡操作时，扳动变速杆力度不能太大，要使用规范的方法，进行操作，以免发生损坏齿轮、变速杆和变速杆拨叉等现象。要确保离合器踩到位后再扳动变速杆换挡，防止齿轮发生损坏。在田地里作业，换挡频率较勤时禁止快速踩下离合器，防止损坏变速箱。在道路行驶过程中，禁止使用快抬离合器来获得大的牵引力的方法去克服较大载荷，降低齿轮冲击而造成的损坏。

5 结论

综上所述，为了增强拖拉机变速箱工作时的安全性能，延长使用时间，使用中应避免各部件受到强烈的冲击载荷。所以应该做到以下几点：

1)摘挡、换挡及挂挡须在离合器彻底分离时进行。在进行离合器分离和接合时都要做到平稳运行，避免对变速箱造成损伤，在路况不好时要低挡行驶，不能速度过快；在拖拉机起步后离合器要处于完全分离或接合状态，不能长时间处于半联动状态，防止烧坏离合器片；工作一定时间后，拖拉机要进行休息，使变速箱自然冷却散热；换挡时变速杆应扳到位，换挡速度不能太快或用力过猛，防止产生打齿现象。在负荷较大时换挡后应将离合器缓慢抬起，防止载荷过大损坏齿轮。

2)作业时要注意变速箱是否有异常响动，发现异常要及时停车进行维修，不能继续作业，防止对变速箱造成更严重损坏。工作时要经常检查变速箱温度，若高于80 ℃，说明缺少齿轮油，要及时添加新油。

令人惊奇的是，e还藏身于“飞蛾扑火”的故事里。人们一直认为是昆虫具有趋光性，因此就容易被火光所吸引，从而自取灭亡。但后来通过对昆虫习性的长期研究，人们才发现，飞蛾扑火仅仅是因为它认为自己是在以正确的路线飞行，而不知道早已深处险境。

3)定时排查变速箱各连接处是否有螺栓松动；每次作业前，确保齿轮油高度符合要求，如果缺油，要立即加油。发现漏油迅速查明原因并维修，按照使用要求定时对变速箱内腔进行清洗，定期更换齿轮油。

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