大学毕业论文-—汽车变速箱故障诊断分析.doc

四川城市职业学院毕业论文 （设计） 第III页汽车变速箱故障诊断分析四川城市职业学院毕业论文题目：汽车变速箱故障诊断分析学 院 四川城市职业学院 年 级 2011级 专 业 机电一体化技术 学 号 2011301566 学生姓名 邓 诚 炬 指导教师 于 晓 波 2014 年 4 月毕业设计鉴定表院 系 四川城市职业学院机电与建筑工程系 专 业 机电一体化技术 年 级 2011级（1）班 姓 名 邓 诚 炬 题 目 汽车变速箱故障诊断分析 指导教师评 语 指导老师评分： 指导教师 (签字) 答辩成绩： 答辩小组组长 (签字)毕业设计总成绩: 等级： 年 月 摘 要 随着汽车工业的不断发展，各种车系的自动变速箱也做了很多相应的改进和创新。通过对索纳塔的发展过程进行了了解，本文通过对索纳塔汽车在行驶过程中，常见的故障进行了分析和判断，通过生活中的几个个实例，对索纳塔汽车在行驶过程中启动索纳塔汽车遇到的故障分析和排除。本文分析了索纳塔索纳塔汽车的变速箱故障，分析故障现象后排除故障检测，详细介绍了检查自动变速箱外部程序最后本文还分析了索纳塔变速箱故障分析及维修方法，在检测故障中分析变速箱无法启动，变速箱抖动以及变速箱启动困难，变速箱怠速不良等故障，下面本文将一一进行分析。关键词： 索纳塔，索纳塔汽车，构造，故障 目 录目 录III第1章概述52.1变速箱的基本含义52.2变速箱的基本功能52.3方法分类62.3.1手动变速箱62.5具体种类72.5.1无级变速箱72.5.2AMT82.5.3双离合器8第3章 索纳塔汽车的变速箱故障93.1故障现象93.1.1 变速箱发热93.1.2 变速箱异响93.1.3 变速箱怠速不良103.2故障检测103.3检查自动变速箱外部程序11第4章索纳塔变速箱故障分析及维修方法114.1 变速箱发热的分析114.1.1 变速箱发热原因124.1.2 故障诊断与排除124.2 变速箱异响的分析124.3 变速箱怠速不良的分析134.3.1 产生原因134.3.2 判断及排除14第5章 总结15致谢17四川城市职业学院毕业论文 （设计） 第16页 第1章概述 随着汽车制造业的飞速发展，汽车变速箱技术也发生了一系列深刻的变化。但随着故障发生时。变速箱应用广泛，主要是齿轮，轴承，轴数，叉和外壳，具有传动，扭矩和传递转矩的作用，是各种机械部件的重要工具。它的运行是否正常的车辆的工作直接相关。但故障原因的变速箱的4方面：第一是因为设计或制造缺陷。这种类型的故障是罕见的。如果你能请厂家处理。二是由人为错误造成的，这种故障经常发生，但在变速箱厂一般没有解决与制造商的变化。第三，由于操作不当引起的司机维修。这类故障较为常见，应解决的问题。第四，齿轮箱部件的磨损或损坏。 第2章汽车变速箱基本概念2.1变速箱的基本含义 变速箱是汽车的主要传输手段，它分为手动，自动两种，手动变速箱主要由齿轮和轴，通过不同的齿轮组合和转矩速度；和自动变速箱是由液力变矩器，行星齿轮和液压操纵系统组成，通过液压传动和齿轮组合为了实现转速和转矩。功能：改变传动比；在索纳塔汽车旋转方向不变的情况下回车；使用中性，电力传输中断，索纳塔汽车能够起动，怠速，并便于变速箱换档或输出功率。2.2变速箱的基本功能 变速箱是由变速箱，传动机构和控制机构的需要，可配备一个动力输出装置。在分类上存在两种方式：按传动比变化的方法和基于不同的方法来处理，变速箱是由变速传动机构和操纵机构组成，需要时，还可以加装动力输出器。汽车变速（传输）具有以下功能：第一、改变传动比，扩大驱动轮转矩和转速范围，以驱动条件以适应不断变化的，和良好的高功率、低油耗索纳塔汽车的工作条件；第二、旋转索纳塔汽车壳体的方向变化，旅行回到车上；第三、使用中性，电力传输中断，索纳塔汽车可以启动，速度，便于变速箱换档或输出功率。The transmission is composed by the transmission, a transmission mechanism and a control mechanism needs, can be equipped with a power output device. There are two ways in the classification: according to the transmission ratio variation method and based on the manipulation of different ways to2.3方法分类2.3.1手动变速箱 手动变速箱，也称手动挡，即用手拨动变速杆才能改变变速箱内的齿轮啮合位置，改变传动比，从而达到变速的目的。踩下离合时，方可拨得动变速杆。如果驾驶者技术好，装手动变速箱的汽车在加速、超车时比自动变速车快，也省油。2.3.2自动变速箱 自动变速箱，利用行星齿轮机构进行变速，它能根据油门踏板程度和车速变化，自动地进行变速。而驾驶者只需操纵加速踏板控制车速即可。一般来讲，汽车上常用的自动变速箱有以下几种类型：液力自动变速箱、液压传动自动变速箱、 电力传动自动变速箱、有级式机械自动变速箱和无级式机械自动变速箱等。其中，最常见的是液力自动变速箱。液力自动变速箱主要是由液压控制的齿轮变速系统构成，主要包含自动离合器和自动变速箱两大部分。它能够根据油门的开度和车速的变化，自动地进行换挡。汽车索纳塔汽车曲轴一般只能朝一个方向旋转，而汽车有时需要倒退行驶，因此，往往使用组来实现汽车倒退倒档齿轮1。2.4变速箱的操纵方式 被迫转向传动由驾驶员直接操纵变速杆移。自动控制式变速箱的传动比的选择和转换是自动进行的，所谓“自动”；。是指机械变速箱每个摊位的变换与执行元件实现了反映索纳塔汽车负荷和转速信号系统，转向系统控制。D.驾驶员只需控制油门踏板来控制速度。半自动控制型传输有两种类型：一是一些文件，常用的自动控制，位置由驱动程序控制；另一个是主要的类型，即在选定的齿轮按钮提前司机，离合器踏板或松开油门踏板时，连接到一个电磁装置或移位液压装置2。2.5具体种类2.5.1无级变速箱 无级变速箱是由两组变速轮盘和一条传动带组成的。无级变速箱属于自动变速箱的一种，但它能克服普通自动变速箱“突然换挡”、油门反应慢、油耗高等缺点。无极变速箱，操作上类似自动变速箱，但是速比的变化却不同于自动变速箱的跳挡过程，而是连续的，因此动力传输持续而顺畅。无极变速箱传动系统里，传统的齿轮被一对滑轮和一只钢制皮带所取代，每个滑轮其实是由两个椎形盘组成的V形结构，引擎轴连接小滑轮，透过钢制皮带带动大滑轮。玄机就出在这特殊的滑轮上：无极变速箱的传动滑轮构造比较奇怪，分成活动的左右两半，可以相对接近或分离。锥型盘可在液压的推力作用下收紧或张开，挤压钢片链条以此来调节V型槽的宽度。当锥型盘向内侧移动收紧时，钢片链条在锥盘的挤压下向圆心以外的方向（离心方向）运动，相反会向圆心以内运动。这样，钢片链条带动的圆盘直径增大，传动比也就发生了变化。2.5.2AMT AMT变速箱优点：省油，价格便宜； 缺点：应用车型很少，技术不够。“手自一体”是使普通自动变速箱有了手动挡的感觉，那么AMT变速箱就刚好相反，它是以手动变速箱为基础，改变换挡操纵部分，保证总体结构不变的情况下加装自动操纵系统来实现换挡的自动化。由因为本质上还是手动变速箱，AMT在省油方面也继承了手动挡的优势。在行车过程中，AMT因挡位变化引起的顿挫感依然存在。此外，装备AMT变速箱的车型极少，这也使您可选车型很少3。2.5.3双离合器 因为DCT和8速自动变速箱应用在不同的车型领域，所以无法形成竞争关系，就豪华轿车而言，各厂商依旧会采用传统的液力偶合自动变速箱，因为它能传递更大的扭矩，适应更大排量的索纳塔汽车，而在加速性上由于有大排量索纳塔汽车做后盾，所以不必担心动力响应的问题4。2.6无极变速箱的作用Driving conditions due to different requirements, vehicle speed and torque to drive change in a large range. For example, in the high-speed on the road speed can reach 100km/h, while in urban areas, the speed constant at about 50km/h. Empty in the flat roads, running resistance is small, uphill when fully loaded, the traffic will be great resistance. The characteristics of the automobile engine speed range is smaller, and the torque changes in the scope and cannot satisfy the need of actual traffic. 根据汽车行驶条件的不同要求，车辆的速度和扭矩，在大范围内推动变革。汽车的索纳塔汽车转速范围的特点是小的，和转矩变化范围不能满足实际业务的需要。汽车索纳塔汽车曲轴一般只能朝一个方向旋转，而汽车有时需要倒退行驶，因此，往往使用组来实现汽车倒退倒档齿轮。比如说，在变速箱上安装了一种称为多片式链带的传动组件，多片式链带大大拓展了无级变速箱的应用范围，而且这种无级变速箱的传动比远远超过了以前各种自动变速箱的传动比极限值。另外，其还利用了湿式多片式离合器取代了以前传统无级变速箱和普通自动变速箱车上的液压变矩器。这种离合器的明显优势是耗能少，反应更快。当离合器接合时，变速箱可以不输出功率。例如，可以保证驱动版本在索纳塔汽车关闭离合器踏板，当司机离开座位，由变速传动机构和变速操纵机构两部分组成的传输。传动机构的主要功能是数值和方向的转矩和转速的变化；主要作用是控制传动机构的传动比的运行机制，实现转型，即移，以实现速度和扭矩。主要用于机械传动减速齿轮传动原理。简而言之，有多个不同的齿轮副传动比齿轮箱，和汽车在转移行为的时间，这是由不同的齿轮副齿轮箱操作。如果是在在低速时，让传动比大的齿轮副，在高速，这样小的齿轮副工作传动比5。第3章 索纳塔汽车的变速箱故障3.1故障现象A Hyundai Sonata car equipped with km175 series gearbox. This car mileage has more than 300000 km, the engine was overhauled, automatic transmission because the oil bottom shell bumps oil also had overhauled. Because of the recent R hanging file, must be banging accelerator can take the car. Once again the automatic gearbox overhaul, replacing worn clutch device after confirmation, torque converter has damaged. The replacement of a renovation of the torque converter, a composite of all running normally; but after 3 months appeared unable to travel, after inspection, diagnosis for fault of automatic transmission, automatic transmission output power shortage.配备km175系列变速箱一个现代索纳塔轿车。这辆车里程已超过300000公里，索纳塔汽车大修，自动变速箱由于油底壳油也有凸起的检修。由于最近的R挂档，必须用加速器可以把一辆车。再次确认后，自动变速箱检修，更换磨损的离合装置，液力变矩器已损坏。一个更新的液力变矩器的更换，对所有正常运行的复合；但3个月后出现无法旅行，检查后，自动变速箱的故障诊断，自动变速箱的输出功率不足。3.1.1 变速箱发热车辆行驶一段路程后，在行驶途中停车检查，用手触摸变速箱壳体各部温度，如果手能忍受，可认为油温正常；若手不能忍受，则为发热故障。过热行驶会造成齿轮、轴承及其他部件早期磨损，重则使零件烧结损坏。3.1.2 变速箱异响变速箱内的响声有良性和恶性两种。良性响声多属于变速箱内缺油或润滑油过稀，轴承磨损后松旷，齿轮磨损后啮合间隙过大而产生的噪音。齿轮的噪音随着汽车行驶速度和负荷变化而变化。而恶性响声多属于齿轮上轮齿损坏或齿隙被脏物垫住，发出间断而有规律的冲击声。此种故障一旦产生，应立即停车检查，查明原因予以排除。3.1.3 变速箱怠速不良一辆北京现代2005款索纳塔2.0L自动档轿车，累计行驶里程约为17.5万km。该轿车行驶时各方面正常，但是一旦把轿车停下了挂入P档，索纳塔汽车转速就会升至2500r/min左右，无法回到正常的怠速状态。同时客户还反应，该车曾因提速缓慢而在其他修理厂做过自动变速箱大修，但自动变速箱维修后，该车的提速有时还是不好8。变速箱挂挡时十分吃力，往往很难挂上挡，勉强挂入某挡时，会产生齿轮撞击声。需要退出挡位时，仍然十分困难。3.2 fault detection3.2故障检测The automatic gearbox off after the discovery, crankshaft and flywheel connected torque converter of a shape similar to the radial plate triangular, all faults in the fixed screw hole, torque converter off, not with the flywheel rotate. The power was cut off, transmission power nature cannot output. The replacement of a radial plate, refitted car. The normal running of the vehicle after 1 months, and on the highway "collapse". 自动变速箱起飞后发现，曲轴和飞轮的形状类似于径向板三角形连接的液力变矩器，在固定螺丝孔，所有故障，变矩器，不与飞轮转动。电源被切断，自然不能输出功率。一个径向板更换，改装车。1个月后车辆的正常运行，对公路“崩溃”；。Will the car back to the garage, lift transmission inspection, found a new radial plate to change up and all the fracture, the screw fixed is examined carefully, but did not damage the automatic transmission oil compaction and other components. Why one after another are radial plate damage caused by fault, fault converter off. 将车开回车库，电梯传动检查，发现了一个新的径向板改变了所有的螺丝固定骨折，仔细的检查，但没有损坏自动变速箱油的压实和其他部件。为什么一个又一个的都是由断层引起的径向板损坏，故障转炉。After careful examination of torque converter, the rear end of the crankshaft part extends into the flywheel shaft neck not normal wear. Use vernier measuring torque converter front axle neck, the ellipticity in 0.12mm because of its rear end of the crankshaft inside with a bushing (torque converter front axle with), by measuring the depth of bushing are worn, out of roundness is up to 0.35mm, in addition, the engine flywheel shell and the shell of the gearbox connecting screw hole should have 2 inner strength to pin 12mm (cross) now found only 1, suspected to be caused by these two factors, and take the following measures: 液力变矩器仔细检查后，部分的曲轴后端延伸到飞轮轴颈不正常磨损。用游标卡尺测量变矩器前轴颈在0.12mm，椭圆，因其在曲轴的后端设有衬套（液力变矩器前桥），通过测量套管深度时，圆度可达0.35mm，此外，索纳塔汽车飞轮壳与变速箱连接的螺纹孔外壳应该有2个内在力量，销（交叉）现在发现只有1，怀疑是由这两个因素造成的，并采取以下措施：1 re mounted a standard screw locating pin sleeve;1重新安装一个标准螺丝定位销套；2, the torque converter head shaft neck (towards the engine) re light finishing2，液力变矩器头轴颈（朝索纳塔汽车方向）重新整理3, re processing of a bronze bushing inner hole of the rear end of the crankshaft, and the torque converter front axle with the gap is about 0.03-0.07mm,3，一个青铜的曲轴的后端内衬套孔加工，和液力变矩器前轴与缺口约为0.03-0.07mm，4, the replacement of a new radial plate4，一个新的辐板更换5, install complex gearbox, fastening flywheel housing screw cross uniform force, run back by hand to check fastening5，安装复杂的变速箱，紧固飞轮壳十字螺钉受力均匀，再由专人检查紧固All in accordance with the technical requirements of the vehicle configuration, nearly 3 months after all normal, troubleshooting.所有根据车辆配置的技术要求，所有正常的近3个月后，故障排除。3.3 check the automatic transmission external routine has the following five points:3.3检查自动变速箱外部程序Torque converter to see the outside shape deformation, shell color is blue color, balance block is off第一、 液力变矩器看到外面的形状变形，壳的颜色是蓝色，第二、 平衡径向板连接端面圆跳动量应大于0.20mmTorque converter direct drive to round jump momentum larger than 0.30mm第三、液力变矩器直接驱动的圆跳动量大于0.30mmTorque converter of indirect drive input shaft neck to round jump momentum larger than 0.30mm第四、间接驱动输入轴颈的液力变矩器的圆跳动量大于0.30mmGear type oil compaction gear side clearance limit is 0.30mm第五、齿轮式机压实齿侧间隙的极限是0 .30mm第4章索纳塔变速箱故障分析及维修方法4.1 变速箱发热的分析一辆现代索纳塔汽车，在行驶途中索纳塔汽车突然熄火，熄火后索纳塔汽车无法起动着机，直接被拖到修理厂修理。启动正该车仅行驶2000km。突然不能启动。作者试验启动机不转动。测量蓄电池电能正常。观察启动机继电器没有动作，发现变速箱温度过高。4.1.1 变速箱发热原因变速箱发热原因：缺少润滑油或润滑油变质；齿轮装配间隙过小，从而引起摩擦加剧；轴承装配过紧，齿轮啮合间隙过小；缺少齿轮油或齿轮油赫度太小。4.1.2 故障诊断与排除 变速箱过热，可以根据过热的部位来判断。诊断时，应结合发热部位，逐项检查予以排除。在行驶途中停车检查时，用手触摸变速箱壳各部温度，如果手能忍受时，即为油温正常；若手不能忍受，即为发热故障。确定变速箱发热，首先检查润滑油量，如果不足，应按规定补充；若机油过稀或变质应予更换。若属装配间隙过小而引起的干摩擦（如轴承装配过紧时，轴承座附近发热）应分别拆检，重新按照规范装复。4.2 变速箱异响的分析一辆北京现代2004索纳塔AT轿车，行程里程为24.6万km。该车晚上使用后停放在小区停车位过夜，等第二天早上开车时，出现索纳塔汽车起动困难，需要起动多次才能着机的现象，而且有时行驶时索纳塔汽车动力不足，有时甚至自动熄火。造成该车有时难起动的主要原因是由于燃油泵总成的连接器端子烧焦，再加上连接器端子在热状态下有时会接触不良，因此无法为燃油泵提供所需工作电压，从而使索纳塔汽车有时会短油7。 变速箱与离合器位置很近，发出异响时要学会将变速箱异响与离合器异响相这别。当启动发动机变速杆在空挡位置时，如出现声响，可将离合器踏板踏下再听，如声响消失，则说明声响产生于变速箱。变速箱异响的原因： (1)各轴的轴承间隙过大，轴承架损坏，钢球或滚针磨损松旷、碎裂，滚道破裂、剥落或烧蚀，轴承座松旷。 (2)中间轴、第二轴变形使齿轮啮合不正；变速箱壳体变形使各轴的同轴度变差；轮齿及啮合套齿磨损过甚。 (3)齿轮齿面金属剥落或冲击断齿，破坏原有的配合间隙和啮合面；新更换的齿轮、轴承及轴配合不精确，改变了原有的啮合状态。4.3 变速箱怠速不良的分析一辆北京现代2005款索纳塔2.0L自动档轿车，累计行驶里程约为17.5万km。该轿车行驶时各方面正常，但是一旦把轿车停下了挂入P档，索纳塔汽车转速就会升至2500r/min左右，无法回到正常的怠速状态。同时客户还反应，该车曾因提速缓慢而在其他修理厂做过自动变速箱大修，但自动变速箱维修后，该车的提速有时还是不好8。通过以上仔细检查可以排除节气门位置传感器及线路出现故障的可能性，可以判定主要的原因是节气门体工作不良。更换节气门总成后试车，上述故障现象消失，故障彻底排除。节气门位置传感器的信号不仅是作为索纳塔汽车控制系统的一个重要的信号，同时也是自动变速箱进行换挡的一个重要依据。当其信号失真时，就有可能造成自动变速箱无法进行正常换挡9。4.3.1 产生原因(1) 离合器分离不彻底，变速箱一轴与发动机曲轴一起转动，因此勉强挂挡时产生齿轮撞击声。 (2)远距离操纵机构不良，如拉杆、摇臂、连接球销等变形、磨损松旷或锈蚀卡滞。 (3)变速箱盖松动，造成自锁、互锁机构工作失效。 (4)拨叉轴弯曲变形。 (5)变速箱自锁装置失效，如松旷或零件损坏。 (6)带同步器的变速箱，锁环、滑块不良，同步器弹簧弹力过弱或折断。 (7)严寒气候条件下，齿轮润滑油牌号不对，产生凝固。4.3.2 判断及排除 (1)检查远距离操纵机构，如拉杆、摇臂、连接球销等，若有变形、磨损松旷或生锈卡滞，均会造成挂挡和摘挡困难。 (2)操纵机构正常后，故障仍然存在，则检查拨叉。如果拨叉固定螺钉松动、拨叉弯曲变形、拨叉下端工作面或导块凹槽磨损过量，均会产生挂挡、摘挡困难。 (3)若变速箱操纵杆能换挡，但不能换位。则故障原因是，换挡杆下端头部因磨损严重而脱出。另外，变速箱上盖螺栓松动，也会引起变速杆下端球头从导块凹槽中脱出，引起挂挡、摘挡困难。 (4)上述故障基本排除后，作路试检查。路试时变换挡位，确定换挡困难的挡位，然后停车拆下变速箱盖，检查换挡机构。 检查拨叉轴是否弯曲，轴向移动是否困难。拨叉轴弯曲或（与轴孔配合松旷）轴向移动困难是造成挂挡、摘挡困难的原因之一。 拨叉轴移动不灵活，还应检查自锁和互锁机构。检查方法是：用手慢推拨叉不动，要猛地用力一推才能到另一挡位，说明自锁装置良好；若用力不大就能推动，且感到阻力小，则说明自锁装置失效。此时，检查自锁钢球是否损坏，自锁弹簧是否过硬，这些都会引起自锁装置卡滞，而使挂挡、摘挡困难。 (5)带同步器的变速箱产生挂挡、摘挡困难时，检查同步器锁环滑块是否磨损、同步弹簧是否弹力过弱。这些部位有故障，会使锁环失去同步锁止作用，造成挂挡困难。 (6)严寒气候条件下，因润滑油不符合要求，产生凝固也会造成挂挡困难。 第5章 总结 本文就对索纳塔汽车变速箱故障分析的研究，在知道变速箱的结构和原理相比较而言是相当复杂基础上，故障诊断成了当前我们正在攻克的难题。就索纳塔索纳塔汽车为例，全面而又客观的分析了汽车变速箱所能故障，为将来汽车变速箱改革换新打下了结实的基础，减少了一些故障的发生，增强了其汽车性能，同时也是更好的服务人类。变速箱的技术也再不断发展，这引发的变速箱故障发生率也随之增加。为了让汽车获得更好的性能，就其发展多挡位的变速箱能更好的解决汽车变速箱的故障问题10。本文主要写给对使用索纳塔的人带去一点方便,分析了变速箱作为汽车上的和重要部分，所严格按照程序进行保护汽车变速箱具有重要价值意义，汽车变速箱故障分析的研究任重而道远。参考文献1 刘雯;基于密度可调谱聚类的半监督SVM机械早期故障预示方法D;华南理工大学;2011年 2 彭泽远;基于LabVIEW变速箱振动信号分析系统的开发D;华南理工大学;2011年 3 徐亚兵;基于半监督自组织映射的汽车变速箱早期故障预报方法D;华南理工大学;2010年 4 苏晓峰;基于阶比分析方法的主减速器总成故障诊断技术研究D;合肥工业大学;2010年 5 胡祝田;汽车变速箱轴类零件疲劳仿真及剩余寿命预测方法研究D;合肥工业大学;2010年 6 岳峥;基于阶比跟踪技术的叉车变速箱噪声源识别分析与应用D;合肥工业大学;2010年 7 孙绘琴;变速箱轴承在线故障诊断的研究D;合肥工业大学;2010年 8 李文礼;汽车变速箱试验台状态监控技术研究D;重庆理工大学;2010年 9 尹焕;基于ISOMAP的机械故障诊断方法研究与应用D;华南理工大学;2012年 10 张丽君;基于局部线性嵌入的变速箱故障模式分类D;华南理工大学;2012年 致谢经过多个月的忙碌和工作，本次毕业论文已经接近尾声，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方，如果没有老师的督促指导，以及一起工作的同学们的支持，想要完成这个论文是难以想象的。 在这里首先要感谢我的指导老师，虽平日里工作繁多，但在我写毕业论文的每个阶段，中期检查，后期指导，中途的指导工作等整个过程中都给予了我悉心的指导。其次还要感谢大学多年来所有的老师，为我们打下牢固的专业知识的基础；正是因为有了你们的教导和鼓励。此次毕业论文才会顺利完成。 最后感谢父母以及同窗好友的里理解，是他们的默默支持和鼓励，我才能更好的完成论文的写作，在此我想说一声谢谢。