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【农机技术】拖拉机变速箱结构工作原理及异响部位故障诊断

2020-05-21 14:05:21

拖拉机上的变速箱担负着变速变扭、减速增扭,以使拖拉机适应各种路况的任务。随着拖拉机行驶里程的增加,因换挡频繁,拖拉机变速箱中的齿轮、齿轮轴、轴承等零件发生磨损,使变速箱内部出现不正常的响声。如何正确找到异响原因,及时排除故障,对拖拉机的使用有重要意义。


1 诊断前先了解变速箱的结构和工作原理


多数的拖拉机和农用运输车采用 BJ130 变速箱或NJ130 变速箱,它们都具有四个前进挡和一个倒挡。有些四轮农用运输车产品中,既可选装 BJ130 型变速箱,也可换装 NJ130 型变速箱总成。有的拖拉机变速箱采用EQl40 变速箱,它是三轴五挡齿轮式变速箱,有五个前进挡和一个倒挡,第五挡是直接挡,二三挡、四五挡分别装有锁销式惯性同步器,操纵机构都装有定位和倒挡锁等保险装置。还有的厂家把 130 变速箱和 140 变速箱组合起来,生产出一种新型的 130 + 140 变速箱,特别适用于山区农村道路,农民称之为“爬坡王”。我们在诊断变速箱异响故障时,要先掌握这台机车变速箱的结构特点及工作原理,做到有的放矢。


2 从受力分析入手


当变速箱挂入某一挡位,要知道是哪一根轴、哪些轴承、哪些齿轮受力,哪些不受力,哪些是主动,哪些是被动,这就可缩小异响原因的查找范围。变速箱异响,主要是承受负荷的运转件不良所致。如 CA141 型汽车变速箱在空挡工况时,参与运转的有DI一轴、常啮合齿轮副、三四挡啮合齿轮副、倒挡齿轮组,中间轴及有关轴承,但承受负荷的仅有FI一轴常啮齿轮及轴承;直接挡工作时,中间轴和第二轴前端滚针轴承并不承受负荷,而其它挡位工作时,二者均有负荷;挡位越低,第二轴后轴承和中间轴后轴承承受负荷越大。这样可根据其不同挡位,判断是哪—对齿轮、哪根轴或哪只轴承受力。


3 故障部位诊断分析


首先要断定异响是来自发动机,还是来自底盘。运行中异响清晰、停驶后显著减弱或消失,这一般为传动系统异响。因此,行车中要注意异响的特征与出现的时机,然后把拖拉机驶入安静地点,让发动机运转,看其异响有无变化,以区别是发动机还是底盘部分异响。如果确定异响不是来自于发动机,还要确定异响是否来自于变速箱,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区别。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器。拖拉机传动系不同部位的磨损会产生不同的噪声,只要注意积累,完全可以准确判断故障部位,并予以排除。


确定异响是否来源于变速箱,要架起后桥(前轮塞安全块),挂上某一挡位时,利用离合器和手制动,采用改变其负荷或路试的办法,查听异响的部位和出现时机。①发动机怠速运转,变速箱置空挡位置,拉紧手制动响声严重,踩下离合器踏板后响声消失,在行驶中响声并不明显,说明DI一轴后轴承磨损松旷,用金属棒触试变速箱前端,异响较其它部位强烈;若空挡运转异响不明显,但起步换挡时,在离合器处于半结合状态下,突然发出强烈的金属摩擦声响,而在完全结合时异响消失,则系DI一轴前轴承磨损。因为在半结合状态下时,发动机与DI一轴转速还不一致,DI一轴前轴承负荷较大。②某一挡位有异响,则说明该挡位齿轮副啮合不良,个别轮齿损坏,或有严重斑点、毛刺等。③空挡位置发出“格当、格当”响声,小油门时声音尤其明显,这是常啮合齿轮掉牙产生的。气温很低的冬季,齿轮油凝结,溅油齿轮一时不能将齿轮油溅起的时候,变速箱常出现间断的、无规律的“吱、吱”声。④用力换入某挡后有齿轮碰击声或齿端面摩擦声,松后响声消失,则是离合器分离不彻底、换挡用力过猛或自锁装置欠佳造成。⑤空挡滑行时(注意安全),变速杆从空挡位置依次向其它挡位上轻轻靠拢,响声加剧,则响声为该挡齿轮与相邻齿轮摩擦所致,多为变速拨叉弯度不对、齿轮位置不准或相关轴定位不准造成。⑥高速行驶,变速箱内发出频率极高的齿轮撞击声,则响声多为该挡齿轮啮合间隙太大或该挡齿轮与第二轴花键配合间隙太大造成。


如一台小型拖拉机熄火停放在平坦的路面上,不挂任何挡位,这时一个人用摇把转动柴油机,就能听见清脆的齿轮啃磨声,如果柴油机启动着火,响声则更大。上述情况告诉我们,所有的挡位齿轮已全部脱离接触,又没有负荷,只有Ⅰ轴齿轮与Ⅱ轴副变速高速齿轮常啮合,因此,可以肯定,柴油机空转时变速箱后桥的异响声来自以上常啮合的两个齿轮。修理时,可先分两步检查,DI一步先查Ⅰ轴轴承是否磨损或散架,如果Ⅰ轴失去了平衡转动,也容易产生异响。出现上述情况,假如不是Ⅰ轴轴承损坏,则可能是Ⅱ轴轴向窜动量太大造成的。先检查轴套自由窜动量有多大(应不允许有窜动),如果窜动量在 3 mm 以上,则副变速高速齿轮在轴上的窜动量也在3 mm 以上,这是产生变速箱异响的主要原因。我们在检查已不能定位的两侧轴承时,看看轴承内圈在Ⅱ轴上能否自转,如能自转,加上外圈也不能定位,这就是柴油机转动时相互窜动的结果。


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