2010年第8期（总第229期）
农业装备与车辆工程
AGRICULTURALEQUIPMENT&VEHICLEENGINEERING
No．82010（）Totally29月2010年28
doi：10．3969／j．issn．1673－3142．2010．08．016
机械式变速箱常见故障分析
周良，张斌
（中国重汽集团泰安五岳专用汽车有限公司，山东泰安271000）
摘要：汽车变速箱是汽车的重要组成系统之一，其工作性能的好坏直接影响到整车的正常使用。因为其系统复杂故障诊断与排除比较困难，介绍了汽车机械式变速箱的常见故障并对故障的原因做了分析，通过这些技巧大大提高了维修效率。
关键词：机械式变速箱；故障；分析中图分类号：TH132．41
文献标识码：B
文章编号：1673-3142(2010)08-0051-03
CommonFaultAnalysisonMechanicalTransmission
ZHOULiang，
ZHANGBin
（ChinaNationalHeavyDutyTruckGroupTaianWuyueSpecialVehicleCO，．LTD，Taian271000，China）
Abstract：Autogearboxisoneoftheimportantcomponentsofavehicle．Itsworkingperformancedirectlyaffectsthenormaluseofthevehicle．Becauseit＇sdifficulttodiagnoseandeliminatethefaultofthecomplexsystem，inthispaper，thecommonfaultsincarmechanicgearboxareintroducedandthereasonsareanalyzed．Thesetechniquescangreatlyimprovetheefficiencyofmaintenance．Keywords：mechanicaltransmission；fault；analyze
1前言
汽车机械式变速箱作为汽车一个重要的系统
（g）螺钉、支架和安装点连续不断松动；（h）输入轴花键磨损；（i）万向节磨损；
总成，由于汽车特别是重型车辆工作条件恶劣，变速器载荷大、挡位多，因而也是汽车所有总成中故障出现频率较高的总成之一。
了解变速箱常见故障的现象及原因并有针对性地采取预防措施，可以最大限度地保证其正常工作状态，延长其使用寿命。
2.1.2产生振动的原因分析（a）传动轴不平衡，或不同心；（b）车轮或制动鼓不平衡；（c）发动机工作不平稳；（d）发动机悬置损坏或磨损；（e）悬架磨损。
2
2.1
变速箱常见故障及分析
振动
振动通常起源于传动系的其他部位，但其效
2.22.2.1
脱挡及跳挡主变速器
当移动接合齿使其与主轴齿轮相啮合时，相配
应却表现在变速器上。
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，在一的条件下就会引起脱挡。主变速器脱挡的原因为：
（a）变速器与发动机飞轮内的导向轴承不同心；
（b）换挡时齿轮之间猛烈碰撞，引起接合齿端面磨损；
（c）接合齿磨损成锥状；
（d）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；
（e）拨叉轴定位槽过度磨损；
2.1.1变速器因传动系振动而产生的一些问题（a）空转时齿轮“嘎嘎”发响；（b）齿轮和轴的花键磨损；（c）同步器销子损坏松动；（d）噪声；（e）轴承磨损；（f）后油封反复漏油；
收稿日期：2010－06－22
作者简介：周良，男，山东泰安人，助理工程师，研究方向：专用汽车底盘及上装的研究开发。
－51－
2010年第8期农业装备与车辆工程
（f）远距离换挡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；
（g）当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挡。
产生主变速器跳挡的原因：
当拨叉轴上的作用力足以克服锁止弹簧的压力时，就会产生跳挡，使接合齿移向空挡位置；
（a）当汽车行驶在不平路面上时，太长、太重的变速杆会产生像钟摆一样的摆动。变速杆的抖动会克服锁止弹簧的压力，引起跳挡；
（b）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－变速器总成与车架的相对运动会造成跳挡。发动机悬置的磨损与损坏会增加这种情况下产生跳挡的危险。
2.2.2副变速器
副变速器的脱挡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：换挡撞击和长期使用后的正常磨损。
由于传动轴安装不当所产生的振动以及气路系统压力不够高也会引起脱挡。
副变速器中跳挡通常发生在插入挡齿轮副上。在换入插入挡时，若扭矩中断的时间不够长，那么滑动接合齿可能还没有足够时间完成换挡动作，扭矩又再次作用到齿轮上，这时部分啮合的接合齿就会跳出插入挡。由于齿轮上作用着扭矩，还会损坏相配齿轮的接合齿。
3换挡困难
变速杆换入各挡所需的力是不同的，但若需
要的力过大，就会引起驾驶员的不满。换挡困难，大多发生在平头车所用的远距离操纵装置上，所以在检查变速器换挡困难的原因时，必须首选检查远距离操纵装置的连接杆件。而连接杆件中的问题又是由连接叉或衬套的磨损、咬合、调整不当、关节润滑不良或机械障碍限制了杆件的自由运动等原因而造成的。
为了确定换挡困难是否由变速器本身所引起，就需把变速杆连接杆件从变速器顶部拆掉，然后用撬杠或起子移动换挡块，使其啮合入各个挡位。如果拨叉轴能轻易地滑动，说明故障存在于连接杆件之中。反之，故障在变速器内部。
如果在内部，那么一般由下列原因引起：（a）滑动接合齿的花键咬在主轴上。这是由于
－52－
主轴扭曲，拨叉弯曲或主轴花键弯曲所造成的。
（b）拨叉轴在壳体内咬住。这是由于壳体破裂、换挡块锁止螺钉拧紧力矩过大，拨叉轴弯曲以及拨叉轴表面隆起等引起的。
表面隆起可能发生在拨叉轴互锁钢球凹槽的两侧，当变速杆处于同时移动两根拨叉轴的位置时，容易产生这种现象。如果这种情况反复出现，隆起表面就会越来越大，直至阻碍拨叉轴的自由运动。拨叉轴表面隆起可以用砂纸打磨掉，但拨叉轴弯曲时，则必须更换它。
如果仅有一挡和倒挡换挡困难，则定位销的运动可能受阻，这是由于定位销上有毛刺，或由于定位销的弹簧螺塞拧得过紧造成。在定位销已压入拨叉轴凹槽的情况下，应将弹簧预紧螺塞拧到底，再退回1/4至1/2圈。
换挡困难不能与换挡撞击混为一谈。换挡撞击是接合齿套尚未达到与主轴齿轮同步之前试图换挡造成的。
4过热
变速器的长期工作温度决不应超过250℉
（121℃）。如超过此温度，润滑油会变质，变速器的寿命要受到影响。
由于运动件的磨擦，变速器将产生一定的热量。正常的工作温度约比环境温度高100℉（38℃）。热量通过变速器壳体散发出去。如果散热不正常，就会引起过热。
在寻找过热的原因之前，必须检查油温表及油温传感器，以确保油温表的读数正确无误。一般过热由下列原因引起：
（a）润滑不适当。油面太低或高、油的牌号不对，或变速器的工作角超过12℃；
（b）行驶车速常在32km／h以下；（c）发动机转速太高；
（d）由于变速器被围在车架、地板、燃油箱和安装支架或大的保险杠总成之间，使变速器周围的气流受阻；
（e）发动机排气系统太接近变速器；（f）环境温度太高；（g）超载、超速行驶。
在某些情况下，可采用外部润滑油冷却装置以解决过热的问题。
周良等：机械式变速箱常见故障分析2010年8月
5噪声
变速器在正常使用的情况下有一定的噪声。
换方向时，副轴轴承的轴向间隙过大会产生咔嚓声。副轴轴承的径向间隙过大，会引起轴的中心距增大，因而负荷作用在齿顶上，这种情况还可能引起轮齿的折断。
但是噪声如果过大或不正常，如出现轰鸣声、尖叫声等都表示变速器存在某些问题。这些噪声可能是由于变速器存在某些问题。这些噪声可能是由于变速器本身引起的，也可能是由车辆其他部位的噪声传到变速器并被它放大所得的。
5.1.2车辆的其他部位起的变速器噪声（a）发动机怠速时运转不平稳；（b）发动机的工作噪声；
（c）离合器从动盘的弹簧或橡胶块因磨损或
5.1.1变速器自身的噪声（1）敲击声
折断而失去减振作用；
（d）传动轴不平衡；
（e）万向节的工作角度不相等；（f）万向节十字轴磨损；
（g）传动轴中间支承轴承松动或磨损；（h）驱动桥盆齿轮与小齿轮齿面磨损或有麻点。后桥轴承损坏；
（i）车轮不平衡；
（j）钢板弹簧吊耳轴承磨损；（k）骑马螺栓松动；（l）制动鼓翘曲或不平衡。
a.变速器内齿轮齿面隆起，这可由齿面强力压
研后出现的亮点来鉴别。一般来说，当齿轮承受载荷时，这种噪声就更显著，因此当挂上某一挡就产生噪声时，说明这一挡的齿轮有问题。齿面隆起是由于加工或装配不当造成的。这种隆起可用油石或手砂轮磨平；
b.如果轴承的滚球或滚子损坏、滚道产生麻
点与剥落，在各挡低转速时将产生噪声；
c.如果齿轮受冲击负荷后或在装配过程中把
齿轮压在轴上时出现裂纹，在低速时会产生敲击声，高速时会产生尖叫声。
（2）尖叫声
6结论
本文介绍分析了机械式变速箱常见故障产生
a.由齿轮的正常磨损而造成。这也包括长期
使用之后出现的麻点。在损坏前会产生尖叫声；
的原因。通过对应故障现象及时定位故障产生的原因，对其维护和保养变速箱并延长其使用寿命有重要意义。
参考文献
b.齿轮配对不当所造成的。这可由齿面的磨
损不均匀来鉴别；
c.轴承预紧后，轴向与径向间隙太小。
（3）轰鸣声
由对齿误差所造成的。变速器重新装配时对齿不正确，或由于齿轮在副轴上所造成的对齿不正确。这两种情况都会产生齿距误差。
（4）咔嚓声
副轴及主轴轴承的轴向间隙过大。当扭矩变
[1]（美）霍尔德曼，（美）米切尔著，郭海龙，李国杰，张云浩译.汽车
手动与自动变速器及驱动桥系统维修［M］．北京：中国劳动社会保障出版社，2007.
[2]陈开考.自动变速箱原理与检修［M］．杭州：浙江大出版社，2007.[3]林妙山，王玉群.中重型车用柴油机达到欧Ⅳ、欧Ⅴ标准的技术
措施［J］.农业装备与车辆工程，2009，（6）.
107名大学生就业五征
2010年7月26日，五征集团隆重举行仪式，欢迎来自全国各地的107名大学生加盟五征，实
现自己的人生理想。这些大学生主要来自哈尔滨工业大学、青岛大学、山东农业大学、山东理工大学等国内17所知名院校，所学专业主要是车辆工程、机械设计和农业机械化等。
近年来，随着五征集团快速发展，社会影响力日益增强，越来越多的大学毕业生选择五征就业。今年，有500多名应届毕业生有意向签约五征，集团针对汽车产业和农业装备产业发展需要，经过反复筛选与其中的107名专业对口、在校成绩优异的毕业生签约。
－53－
2010年第8期（总第229期）
农业装备与车辆工程
AGRICULTURALEQUIPMENT&VEHICLEENGINEERING
No．82010（）Totally29月2010年28
doi：10．3969／j．issn．1673－3142．2010．08．016
机械式变速箱常见故障分析
周良，张斌
（中国重汽集团泰安五岳专用汽车有限公司，山东泰安271000）
摘要：汽车变速箱是汽车的重要组成系统之一，其工作性能的好坏直接影响到整车的正常使用。因为其系统复杂故障诊断与排除比较困难，介绍了汽车机械式变速箱的常见故障并对故障的原因做了分析，通过这些技巧大大提高了维修效率。
关键词：机械式变速箱；故障；分析中图分类号：TH132．41
文献标识码：B
文章编号：1673-3142(2010)08-0051-03
CommonFaultAnalysisonMechanicalTransmission
ZHOULiang，
ZHANGBin
（ChinaNationalHeavyDutyTruckGroupTaianWuyueSpecialVehicleCO，．LTD，Taian271000，China）
Abstract：Autogearboxisoneoftheimportantcomponentsofavehicle．Itsworkingperformancedirectlyaffectsthenormaluseofthevehicle．Becauseit＇sdifficulttodiagnoseandeliminatethefaultofthecomplexsystem，inthispaper，thecommonfaultsincarmechanicgearboxareintroducedandthereasonsareanalyzed．Thesetechniquescangreatlyimprovetheefficiencyofmaintenance．Keywords：mechanicaltransmission；fault；analyze
1前言
汽车机械式变速箱作为汽车一个重要的系统
（g）螺钉、支架和安装点连续不断松动；（h）输入轴花键磨损；（i）万向节磨损；
总成，由于汽车特别是重型车辆工作条件恶劣，变速器载荷大、挡位多，因而也是汽车所有总成中故障出现频率较高的总成之一。
了解变速箱常见故障的现象及原因并有针对性地采取预防措施，可以最大限度地保证其正常工作状态，延长其使用寿命。
2.1.2产生振动的原因分析（a）传动轴不平衡，或不同心；（b）车轮或制动鼓不平衡；（c）发动机工作不平稳；（d）发动机悬置损坏或磨损；（e）悬架磨损。
2
2.1
变速箱常见故障及分析
振动
振动通常起源于传动系的其他部位，但其效
2.22.2.1
脱挡及跳挡主变速器
当移动接合齿使其与主轴齿轮相啮合时，相配
应却表现在变速器上。
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，在一的条件下就会引起脱挡。主变速器脱挡的原因为：
（a）变速器与发动机飞轮内的导向轴承不同心；
（b）换挡时齿轮之间猛烈碰撞，引起接合齿端面磨损；
（c）接合齿磨损成锥状；
（d）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；
（e）拨叉轴定位槽过度磨损；
2.1.1变速器因传动系振动而产生的一些问题（a）空转时齿轮“嘎嘎”发响；（b）齿轮和轴的花键磨损；（c）同步器销子损坏松动；（d）噪声；（e）轴承磨损；（f）后油封反复漏油；
收稿日期：2010－06－22
作者简介：周良，男，山东泰安人，助理工程师，研究方向：专用汽车底盘及上装的研究开发。
－51－
2010年第8期农业装备与车辆工程
（f）远距离换挡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；
（g）当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挡。
产生主变速器跳挡的原因：
当拨叉轴上的作用力足以克服锁止弹簧的压力时，就会产生跳挡，使接合齿移向空挡位置；
（a）当汽车行驶在不平路面上时，太长、太重的变速杆会产生像钟摆一样的摆动。变速杆的抖动会克服锁止弹簧的压力，引起跳挡；
（b）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－变速器总成与车架的相对运动会造成跳挡。发动机悬置的磨损与损坏会增加这种情况下产生跳挡的危险。
2.2.2副变速器
副变速器的脱挡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：换挡撞击和长期使用后的正常磨损。
由于传动轴安装不当所产生的振动以及气路系统压力不够高也会引起脱挡。
副变速器中跳挡通常发生在插入挡齿轮副上。在换入插入挡时，若扭矩中断的时间不够长，那么滑动接合齿可能还没有足够时间完成换挡动作，扭矩又再次作用到齿轮上，这时部分啮合的接合齿就会跳出插入挡。由于齿轮上作用着扭矩，还会损坏相配齿轮的接合齿。
3换挡困难
变速杆换入各挡所需的力是不同的，但若需
要的力过大，就会引起驾驶员的不满。换挡困难，大多发生在平头车所用的远距离操纵装置上，所以在检查变速器换挡困难的原因时，必须首选检查远距离操纵装置的连接杆件。而连接杆件中的问题又是由连接叉或衬套的磨损、咬合、调整不当、关节润滑不良或机械障碍限制了杆件的自由运动等原因而造成的。
为了确定换挡困难是否由变速器本身所引起，就需把变速杆连接杆件从变速器顶部拆掉，然后用撬杠或起子移动换挡块，使其啮合入各个挡位。如果拨叉轴能轻易地滑动，说明故障存在于连接杆件之中。反之，故障在变速器内部。
如果在内部，那么一般由下列原因引起：（a）滑动接合齿的花键咬在主轴上。这是由于
－52－
主轴扭曲，拨叉弯曲或主轴花键弯曲所造成的。
（b）拨叉轴在壳体内咬住。这是由于壳体破裂、换挡块锁止螺钉拧紧力矩过大，拨叉轴弯曲以及拨叉轴表面隆起等引起的。
表面隆起可能发生在拨叉轴互锁钢球凹槽的两侧，当变速杆处于同时移动两根拨叉轴的位置时，容易产生这种现象。如果这种情况反复出现，隆起表面就会越来越大，直至阻碍拨叉轴的自由运动。拨叉轴表面隆起可以用砂纸打磨掉，但拨叉轴弯曲时，则必须更换它。
如果仅有一挡和倒挡换挡困难，则定位销的运动可能受阻，这是由于定位销上有毛刺，或由于定位销的弹簧螺塞拧得过紧造成。在定位销已压入拨叉轴凹槽的情况下，应将弹簧预紧螺塞拧到底，再退回1/4至1/2圈。
换挡困难不能与换挡撞击混为一谈。换挡撞击是接合齿套尚未达到与主轴齿轮同步之前试图换挡造成的。
4过热
变速器的长期工作温度决不应超过250℉
（121℃）。如超过此温度，润滑油会变质，变速器的寿命要受到影响。
由于运动件的磨擦，变速器将产生一定的热量。正常的工作温度约比环境温度高100℉（38℃）。热量通过变速器壳体散发出去。如果散热不正常，就会引起过热。
在寻找过热的原因之前，必须检查油温表及油温传感器，以确保油温表的读数正确无误。一般过热由下列原因引起：
（a）润滑不适当。油面太低或高、油的牌号不对，或变速器的工作角超过12℃；
（b）行驶车速常在32km／h以下；（c）发动机转速太高；
（d）由于变速器被围在车架、地板、燃油箱和安装支架或大的保险杠总成之间，使变速器周围的气流受阻；
（e）发动机排气系统太接近变速器；（f）环境温度太高；（g）超载、超速行驶。
在某些情况下，可采用外部润滑油冷却装置以解决过热的问题。
周良等：机械式变速箱常见故障分析2010年8月
5噪声
变速器在正常使用的情况下有一定的噪声。
换方向时，副轴轴承的轴向间隙过大会产生咔嚓声。副轴轴承的径向间隙过大，会引起轴的中心距增大，因而负荷作用在齿顶上，这种情况还可能引起轮齿的折断。
但是噪声如果过大或不正常，如出现轰鸣声、尖叫声等都表示变速器存在某些问题。这些噪声可能是由于变速器存在某些问题。这些噪声可能是由于变速器本身引起的，也可能是由车辆其他部位的噪声传到变速器并被它放大所得的。
5.1.2车辆的其他部位起的变速器噪声（a）发动机怠速时运转不平稳；（b）发动机的工作噪声；
（c）离合器从动盘的弹簧或橡胶块因磨损或
5.1.1变速器自身的噪声（1）敲击声
折断而失去减振作用；
（d）传动轴不平衡；
（e）万向节的工作角度不相等；（f）万向节十字轴磨损；
（g）传动轴中间支承轴承松动或磨损；（h）驱动桥盆齿轮与小齿轮齿面磨损或有麻点。后桥轴承损坏；
（i）车轮不平衡；
（j）钢板弹簧吊耳轴承磨损；（k）骑马螺栓松动；（l）制动鼓翘曲或不平衡。
a.变速器内齿轮齿面隆起，这可由齿面强力压
研后出现的亮点来鉴别。一般来说，当齿轮承受载荷时，这种噪声就更显著，因此当挂上某一挡就产生噪声时，说明这一挡的齿轮有问题。齿面隆起是由于加工或装配不当造成的。这种隆起可用油石或手砂轮磨平；
b.如果轴承的滚球或滚子损坏、滚道产生麻
点与剥落，在各挡低转速时将产生噪声；
c.如果齿轮受冲击负荷后或在装配过程中把
齿轮压在轴上时出现裂纹，在低速时会产生敲击声，高速时会产生尖叫声。
（2）尖叫声
6结论
本文介绍分析了机械式变速箱常见故障产生
a.由齿轮的正常磨损而造成。这也包括长期
使用之后出现的麻点。在损坏前会产生尖叫声；
的原因。通过对应故障现象及时定位故障产生的原因，对其维护和保养变速箱并延长其使用寿命有重要意义。
参考文献
b.齿轮配对不当所造成的。这可由齿面的磨
损不均匀来鉴别；
c.轴承预紧后，轴向与径向间隙太小。
（3）轰鸣声
由对齿误差所造成的。变速器重新装配时对齿不正确，或由于齿轮在副轴上所造成的对齿不正确。这两种情况都会产生齿距误差。
（4）咔嚓声
副轴及主轴轴承的轴向间隙过大。当扭矩变
[1]（美）霍尔德曼，（美）米切尔著，郭海龙，李国杰，张云浩译.汽车
手动与自动变速器及驱动桥系统维修［M］．北京：中国劳动社会保障出版社，2007.
[2]陈开考.自动变速箱原理与检修［M］．杭州：浙江大出版社，2007.[3]林妙山，王玉群.中重型车用柴油机达到欧Ⅳ、欧Ⅴ标准的技术
措施［J］.农业装备与车辆工程，2009，（6）.
107名大学生就业五征
2010年7月26日，五征集团隆重举行仪式，欢迎来自全国各地的107名大学生加盟五征，实
现自己的人生理想。这些大学生主要来自哈尔滨工业大学、青岛大学、山东农业大学、山东理工大学等国内17所知名院校，所学专业主要是车辆工程、机械设计和农业机械化等。
近年来，随着五征集团快速发展，社会影响力日益增强，越来越多的大学毕业生选择五征就业。今年，有500多名应届毕业生有意向签约五征，集团针对汽车产业和农业装备产业发展需要，经过反复筛选与其中的107名专业对口、在校成绩优异的毕业生签约。
－53－