自动变速器铜套故障.doc

铜套是自动变速器内的易损件。铜套价格便宜，很多维修人员认为它是个“低技术”零件。然而实践证明如果不重视铜套的作用，在维修中就会产生“高技术”的故障，维修质量就难以保证。

在国内比较常见的ZF 5HP19变速器中，油泵壳上的铜套就比较容易损坏。这个铜套会在油泵孔内松脱打转，磨坏油泵孔，然后转出油泵壳，最后由于过热而粘在变矩器的轴颈上。因此在维修中一般需要更换昂贵的油泵总成和变矩器总成，这也是目前维修5HP19变速器比较昂贵的一个原因。如果在此之前就更换了铜套，就能避免这种严重的后果。在另一款国内常见变速器/>01M/01N内，各离合器鼓内的铜套经常由于离合器本身偏离旋转中心（跳动值过大）而被磨损。由此而产生的漏油会导致一系列的故障，比如换挡延迟、换挡抖动或打滑、离合器油压过低等。对此，一般的维修方法都是更换整个离合器鼓，成本高昂。但在真正出现问题前，一般情况下，仍用原来的旧件，这就很难保证不会由于铜套的磨损而导致变速器在维修质保期内返修。因此单独更换这些铜套，将能在保证维修质量的前提下节省大量成本。而这也是国内的自动变速器维修技术和国外同行业的显著差距之一。
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变速器中另一个容易出现问题的铜套是支撑变矩器轴颈的铜套。由于可能存在变矩器的液力不平衡、变矩器固定盘的挠动以及微小的对准偏差等因素，变矩器的轴颈铜套会承受很大的载荷。如果在这个铜套和变矩器轴颈之间存在过大的间隙，会导致前油封漏油、变矩器油回流、变矩器进油变差，以及经过散热器的油压和流量出现问题。这些问题又会产生变速器内润滑变差、变矩器颤抖和变矩器锁止打滑等现象，从而导致变速器传动失效。由此可见，这一系列的故障现象可能都和这个小小的铜套有关。

自动变速器内的铜套的主要功能是起对准作用，并为轴、齿轮和离合器鼓提供载荷支撑。在正常运行时如果准确对齐的话，铜套和轴颈之间的间隙会充满油，使轴能“漂浮”在油膜上。有些部件外壳（比如油泵盖和一些离合器鼓的外盖）中装有铜套，这些外壳经常起到吸热的作用，将热量从铜套和轴颈处带走。铜套的这种降低摩擦和热量的作用增加了变速器的整体运行效率。

有些铜套也起限流器的作用，防止油在零件之间漏失。在许多变速器内，前导轮支撑铜套防止了释放油路中的油经过涡轮轴漏到变矩器内的锁止作用的一侧。在另外一些情况中，铜套被故意设计成油的导向器，将油导入到某些部件上。几乎所有的后扩展罩壳铜套上都带有油槽，以使油泵能将润滑油送到变速器的后油封处。

在修理过程中，铜套的磨损情况是容易观察到的。维修人员可以通过分析铜套为什么失效的原因，就能大致了解变速器整体的“健康状态”。比如，碎屑嵌入是引起铜套失效的最常见原因之一。虽然铜套在设计上能容纳一些碎屑（摩擦材料碎屑或金属碎屑但嵌入的碎屑会滞留在里面，并逐渐移动以至取代掉周围的一些铜套材料。这会在铜套上产生一些突出的高点，直接接触到与铜套配合的轴颈上，而发生磨损

如果铜套的内圆被磨亮或细微拉伤，这是由于变速器油里的颗粒直接与轴颈接触或者是由于轴颈的表面太粗糙造成的。还可以看到轴向的较深的刻痕，这种情况往往是由严重的杂质污染引起的。

如果铜套表面被磨去了一部分，很可能是由于润滑油严重缺乏引起的。这种润滑油缺乏可能是由于润滑油路孔被堵了、油泵容量或压力不足、在严寒天气中发动车辆、间隙过紧、或变速器过热以及变速器油过稀等因素引起的。有时铜套材料被严重磨掉，由于过热而变黑，在背部的钢面上会有一片片的合金材料被拉掉。这是由于磨损时间过长、载荷过大、铜套过热、或者润滑极其缺乏而导致的。

如果在铜套内圆上存在局部的磨损点，这可能是由于杂质嵌在罩壳和铜套外圆之间引起的。这种杂质会使铜套在内圆上产生突起的高点，直接接触到轴颈。铜套外圆上轴向的或径向的凹痕和划痕意味着铜套在打滑或已经掉出了铜套孔。这往往是由于铜套尺寸偏小或者由于反复的维修或大力敲击而导致罩壳上的铜套孔径变形导致的。 另外，从铜套磨损的形式可以显示出轴颈或罩壳是否是非圆柱形的或者没有对准。比如，在铜套边缘上的磨损意味着铜套孔是酒桶状的（两端小中间大）或轴颈是沙漏状的（两端大中间小）。反之，如果铜套中间被磨损，则情况正好相反。如果磨损的形状是斜的，则说明零件没有对齐。 在变速器修理中，应该考虑到一些关于铜套的设计和安装规范。铜套、罩壳、和轴颈上的表面光洁度极大地影响到变速器的性能和使用寿命。太粗糙的表面会让污染物通过，会立即卡住滑阀、塞住电磁阀，或将铜套磨坏。为了能固定铜套，配合一个背面是钢的铜套的铜套孔应该有Ra 60～125μin（微英寸，1μin=0.0254μm）的表面光洁度，而配合一个铜铜套的孔应有Ra40～70μin。铜套内圆应有Ra30μin或更好的表面光洁度，轴颈的表面光洁度应在Ra8～12μin范围内。轴颈应该以它在总成中实际转动的方向，边旋转边用抛光纸来进行抛光。这可以防止轴颈上的微小台阶在实际旋转中翘起而过早地磨损铜套或轴颈。对于轴颈上的不平处，可以用280～320的砂纸打磨。 有很多因素都影响到正确的铜套间隙，比如铜套和罩壳的材质、轴颈材料类型和硬度、实际操作温度、机加工的质量以及润滑的方式等。对于巴氏合金铜套，每英寸的轴直径，应留有0.0005in的间隙，最小间隙为0.0005in；对于铜铅和铜铜套，相对应每英寸的轴直径，应留有0.00075in的间隙，最小间隙为0.0005in。如果实际应用中是重载荷、高速、或高温的情况，则通常需要增加这些间隙量。我们从经验中发现对应每英寸的轴颈直径，0.001in的铜套间隙适用于大多数变速器，变矩器轴颈铜套的总间隙在0.003～0.004in可以工作良好。间隙应该用测隙规来检测。如果没有测隙规，标准的打印纸的厚度为0.002in，在这里可以作为一个很好的量具来使用。 更换铜套时，最难把握的就是铜套与轴颈的间隙。替换铜套通常有两种类型：待加工的或精确制造的。大多数原配的铜套都是待加工类型的，在铜套安装就位后再进行机加工，这样能更好的控制间隙的大小。精确制造的铜套被仔细地加工到预先规定的尺寸，使其能以某种确定的配合程度压入铜套孔，因而被压入孔内的铜套具有预先设定的与轴颈之间的间隙值。然而由于各种因素的影响，精确制造的铜套通常会比待加工的铜套产生更大的与轴颈间的间隙。这些因素包括铜套孔的公差、由于多次的铜套更换导致的铜套孔的尺寸改变和变形、轴颈磨损、铜套的制造方法不同等等。如果原来的铜套已经磨损且必须要更换，建议使用一个加大型的铜套在就位后再进行机加工。ZF 5HP19的替换油泵铜套就有加大型的，可用来修复被磨损的油泵。如果没有这种加大型铜套或实际上不可能使用，则应该使用精确制造型的后市场铜套，而且需要仔细测量是否存在过大的间隙。 在拆除和安装铜套时应该使用正确的工具，以防止损坏罩壳、轴颈或铜套。有通用型的铜套凿可以将铜套从孔中取出。对于特别小的铜套，带螺纹的塞子是个不错的工具。安装铜套的最好方法是使用一个芯轴压机以及对应于某种铜套尺寸的专用接头。这种专用接头应该能平整坚实地压在铜套的边缘，并且它还有一个机械止动处，以便达到正确的轴向位置。要避免用手直接将铜套敲打入孔。铜套孔不应该留有任何碎屑。将新铜套压入孔内时会刮去铜套外圆或铜套孔上少量的材料，这可能成为一个污染物的来源。在孔或铜套外圆上进行润滑可以防止磨伤，方便安装。需要保持正确的轴向间隙规范，以防止轴的一端进入铜套中，使油的进出孔被堵上了。 小小的铜套虽然不起眼，但作用却很大，正如人们常说“赢在细节”。希望这篇文章能给大家在变速箱维修过程中提供一些有用的启发。