柴油車用ZFS—型變速器的研究

李然捷

摘要：ZFS6-90型變速器是德國ZF公司生產的六擋變速器，輸出轉矩為900～1200 N·m，安裝在重型柴油貨車和商用客車上，由于應用量大，目前已經國產化。通過結構原理、拆裝注意事項、使用維護與故障排除的研究，對延長其使用壽命，提高配套機車的使用效率有很大幫助。

關鍵詞：ZFS6-90型變速器；原理；拆裝；維護；故障排除

中圖分類號：S21903文獻標識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2018.04.003

1工作原理及結構組成

1.1工作原理

ZFS6-90型變速器是一種傳統的三軸式變速器，三軸即主軸、副軸和二軸。動力傳遞路線：主軸（或稱為輸入軸）經主動齒輪將動力傳遞到副軸，通過常嚙合齒輪帶動二軸或輸出軸各擋齒輪旋轉。當換擋時，通過該擋齒輪將動力傳遞給二軸輸出，至此完成換擋和傳遞動力。該變速器是手動6擋變速器，其中第6擋為直接擋，傳動速比為1。一個倒擋，傳動速比為83。變速器齒輪有斜齒和直齒，斜齒輪用于常嚙合齒輪，包括一軸主動齒輪、副軸從動齒輪、副軸與二軸的2、3、4、5擋齒輪；換擋齒輪用直齒齒輪，如副軸與二軸的1擋、倒擋齒輪、倒擋中間齒輪。二軸上各擋齒輪空掛在該軸上，中間用滾針軸承連接。變速器殼體側面有一個機油加注螺塞，機油加注量應剛好到此位置，不能多也不能少，變速器齒輪旋轉時，靠飛濺潤滑。

變速器換擋時，為減少齒輪沖擊，減少噪聲，必須使用同步器，使主、被動齒輪在換擋的瞬間轉速同步。該變速器采用慣性鎖環式同步器，分別安裝在1-2擋、3-4擋和5-6擋間。

1.2性能參數

1.輸入軸2.輸入軸主動齒輪3.5、6擋同步器4.二軸5擋齒輪5.二軸4擋齒輪6.3、4擋同步器

7.二軸3擋齒輪8.二軸2擋齒輪9.1、2擋同步器10.二軸1擋齒輪11.倒擋撥叉12.二軸倒擋齒輪

13.輸出二軸14.里程表蝸輪15.倒擋中間齒輪16.副軸1倒擋齒輪（與副軸一體）17.副軸2擋齒輪

18.副軸3擋齒輪19.副軸4擋齒輪20.副軸5擋齒輪21.副軸從動齒輪22.副軸

圖1ZFS6-90型變速器結構

1.3結構

ZFS6-90型變速器主要由主軸、副軸、二軸、換擋機構、換擋連接桿和慣性鎖環同步器組成（如圖1）。

2拆裝注意事項

2.1拆卸注意事項

在從車上拆下變速器總成前，應先進行行駛預熱，然后將車輛開到維修站，停在地溝上，掛入空擋，關閉電源，將前后車輪用三角木楔住，以確保安全。拆下變速器油底殼下的放油螺塞，放干凈變速器內的潤滑油。拆下與變速器相連接的傳動軸和支承機構。拆下離合器助力器、變速器里程表軟軸和連接導線。用舉升裝置托出變速器總成，放在變速器專用支架上。在拆下的變速器撥叉支架上做裝配記號，避免安裝時錯裝。拆卸同步器時，應注意每個同步器上有3個彈簧、3個撥塊和3個拉緊彈簧，不得丟失。副軸總成上的齒輪需要拆卸更換時，應在壓床上先將磨損嚴重的齒輪壓下。

2.2安裝測量

（1）副軸上的3、4擋雙聯齒輪、5擋齒輪和被動齒輪應在壓床上壓入，且無軸向間隙。卡簧安裝在槽內，確保軸承內圈無軸向間隙。

（2）副軸的軸向間隙應在0.14～0.17 mm。

（3）副軸輸入端軸承應加熱85 ℃后再壓入，保證軸承與軸肩無間隙，軸承外圈調整墊圈厚度要合適。

（4）副軸總成安裝到位后，輕輕轉動時應無阻力。

（5）二軸裝配前，應檢查各擋同步器磨損情況。應保證同步器錐環與同步器錐體的間隙≥0.8 mm。如果間隙變小，可磨削同步器錐環大錐面，磨削量不大于0.3 mm。檢查同步器錐環的磨損情況，如圖2所示。

（6）同步器軸向間隙≥06 mm，如圖3所示。檢查時，應把同步器錐體與齒輪靠緊。同步器錐環套在錐體上，使兩錐面完全接觸，將同步器齒座靠在齒輪輪轂軸肩上，用塞尺測量齒座端面與錐環端面間隙，其值應≥06 mm。

檢查合格后的同步器錐體和同步器錐環用顏色做標記，配對安裝。

（7）3擋齒輪軸向間隙應在0.15～0.40 mm，3擋同步器間隙應≥0.60 mm。3、4擋同步器卡簧的軸向間隙應在0.02～0.05 mm。

（8）4擋同步器間隙應≥0.60 mm，4擋齒輪軸向間隙應在0.15～0.50 mm。

（9）2擋齒輪軸向間隙應在0.15～0.40 mm，2擋同步器間隙應≥0.60 mm?？ɑ傻妮S向間隙應在0.02～0.05 mm。

（10）1擋同步器間隙應≥0.60 mm，1擋齒輪軸向間隙應在0.15～0.45 mm。

（11）5擋齒輪軸向間隙應在0.15～0.50 mm，同步器間隙應≥0.60 mm。

3使用維護與故障排除

3.1使用與維護

車輛在公路上行駛時，嚴禁將發動機熄火后空擋滑行，因為發動機的轉向液壓助力系統和空氣壓縮系統都需要發動機連續不斷地運轉才能起作用。行駛時，一旦發動機熄火，轉向助力作用就會消失，導致轉向沉重，容易發生事故。另外，空氣壓縮機也會停止工作，會因制動氣壓不足而使制動失效。

發動機熄火后，變速器掛空擋，車輛繼續滑行時，變速器一軸停止轉動，副軸和二軸上的所有齒輪都停止了轉動，而二軸在汽車滑行中高速旋轉。變速器所有齒輪都保持靜止狀態，飛濺機油潤滑效應不再產生，這會使二軸上各齒輪軸孔內的滾針軸承得不到充足的潤滑而很快燒損。

發動機出現故障，車輛不能行駛時，必須拖行，距離超過100 m時，必須拆下傳動軸與驅動橋間的連接法蘭，用繩索將傳動軸捆在大梁上，使驅動橋與傳動軸分開。拖拉時的行駛速度不得超過60 km/h，否則也會造成二軸滾針軸承損壞。

保養時，應注意檢查齒輪油液面，變速器內的齒輪油應加注到殼體側面的螺塞位置，以剛好能從該孔中流出齒輪油為宜（缺油會造成變速器早期損壞，油過多也會造成過熱）。新車行駛2000～2500 km，第一次做強制保養時，應將變速器齒輪油更換掉，加注新油。更換齒輪油時，最好在熱車工況下進行，以后換油要按照原廠規定里程或周期操作。

3.2常見故障的排除

（1）換擋困難。先檢查變速桿各連接部位是否松曠。如果不是，再仔細檢查是否因同步器錐環磨損嚴重造成換擋困難。應當拆下變速器進一步檢查同步器錐環與錐體配合情況，其軸向間隙應≥0.60 mm。若間隙不在此范圍，說明錐環與錐體已經靠死，沒有摩擦力產生，自然會使換擋困難，這時應進行修復或更換同步器總成。

（2）掉擋。變速器掉擋主要原因可能是擋位鎖彈簧彈力減弱或擋位鎖銷磨損嚴重。換擋撥叉滑塊磨損嚴重造成滑套間隙過大，擋位不能掛到嚙合齒全齒接合位置，嚙合齒磨損嚴重，如偏磨，也會造成變速器掉擋。應拆解變速器，更換已磨損嚴重的零件。

參考文獻：

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[2]張方成.柴油汽車變速器和分動器常見故障與排除[J].農業機械化與電氣化，1994（1）.

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