小型拖拉機(jī)變速箱故障分析

楊柏松

摘 要：對(duì)小型拖拉機(jī)變速箱常見(jiàn)的脫擋故障和異常聲響故障進(jìn)行了分析，通過(guò)實(shí)例提高人們對(duì)故障的認(rèn)識(shí)，以便正確操作，減少拖拉機(jī)故障發(fā)生。

關(guān)鍵詞：拖拉機(jī)；變速箱；故障分析

中圖分類(lèi)號(hào)：S21907 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2018.08.052

拖拉機(jī)進(jìn)行運(yùn)輸作業(yè)和掛接農(nóng)具進(jìn)行田間作業(yè)時(shí)，所承擔(dān)的負(fù)荷是不同的，要求的行駛速度也是不同的。而發(fā)動(dòng)機(jī)在全負(fù)荷下發(fā)出的轉(zhuǎn)速基本是不變的，這就要求在傳動(dòng)系中設(shè)置一個(gè)變速箱，來(lái)改變發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和扭矩，使拖拉機(jī)能牽引各種負(fù)荷進(jìn)行農(nóng)業(yè)作業(yè)；在各種行駛條件下都能正常行駛。變速箱的功用就是增扭減速，變扭變速，空擋停車(chē)，倒退行駛。在拖拉機(jī)使用中常會(huì)遇到來(lái)自變速箱的故障，如換擋困難、自動(dòng)脫擋、異常聲響等，直接影響到車(chē)輛的正常運(yùn)行。

1 脫擋

拖拉機(jī)行駛時(shí)，變速箱內(nèi)掛擋齒輪自動(dòng)分離，動(dòng)力傳遞中斷，拖拉機(jī)滑行一段距離后停駛，這種現(xiàn)象稱(chēng)為自動(dòng)脫擋。在重載上坡時(shí)，容易發(fā)生這種現(xiàn)象。此時(shí)若不及時(shí)制動(dòng)，拖車(chē)就會(huì)帶著拖拉機(jī)倒駛，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成機(jī)毀人亡。

一臺(tái)東風(fēng)-12型手扶拖拉機(jī)以V擋速度行駛中，突然停止前進(jìn)；隨即將變速桿掛入Ⅱ擋，但剛放松離合手柄，機(jī)車(chē)就出現(xiàn)脫擋故障；之后，機(jī)手掛上I、Ⅳ擋或Ⅲ、Ⅵ擋行駛，機(jī)車(chē)未出現(xiàn)脫擋故障。初步分析，該機(jī)出現(xiàn)上述故障是主變速機(jī)構(gòu)中的快擋齒輪或中間齒輪工作性能不佳引起的。不然，若是副變速機(jī)構(gòu)中的傳動(dòng)齒輪或齒輪軸工作性能不良，則會(huì)導(dǎo)致掛上各擋位時(shí)，都要發(fā)生脫擋故障。為此，拆下變速箱蓋，檢查快擋齒輪與主動(dòng)軸的配合情況時(shí)，發(fā)現(xiàn)中間齒輪在軸上失去正常軸向定位，在快擋齒輪進(jìn)行嚙合時(shí)出現(xiàn)左右滑移現(xiàn)象。進(jìn)而拆下變速箱右側(cè)蓋板，拉出中間軸上的軸承進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)上述故障是由于裝在中間齒輪孔內(nèi)的軸向限位擋圈從環(huán)槽內(nèi)蹦出所致。將該限位擋圈撐大后裝復(fù)使用，使中間齒輪軸向定位牢固后，該機(jī)故障隨即被排除。

一臺(tái)泰山-12型拖拉機(jī)在行駛中一遇到驟增的負(fù)荷，或機(jī)車(chē)左右顛簸較嚴(yán)重時(shí)，高低擋變速桿就容易脫擋。經(jīng)過(guò)拆卸變速箱蓋檢查，發(fā)現(xiàn)該機(jī)高低擋變速桿易脫擋的原因有：（1）Ⅱ軸左側(cè)上的擋圈是一個(gè)代用件，其厚度僅是標(biāo)準(zhǔn)件厚度（5 mm）的一半左右，使得Ⅱ軸總成軸向移動(dòng)量太大，導(dǎo)致嚙合齒輪不能全齒長(zhǎng)嚙合。（2）Ⅱ、Ⅲ軸上的相嚙合齒輪經(jīng)多年使用，其初始嚙合端已磨成錐形，不但使兩嚙合齒輪工作面減小，而且會(huì)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生一軸向附加排斥力。（3）高低擋變速桿撥叉已彎曲變形，且叉腳兩側(cè)面嚴(yán)重磨損，使變速桿撥動(dòng)滑動(dòng)齒輪實(shí)現(xiàn)掛擋的有效行程減小，滑動(dòng)齒輪與固定齒輪的工作面變窄。為此，將擋圈更換成標(biāo)準(zhǔn)件，并將磨損變形較大的齒輪更換后，故障即被排除。

因鎖定機(jī)構(gòu)作用不可靠，齒輪的齒形或齒輪與軸配合失常，齒輪受到額外的軸向力等，其中一個(gè)或幾個(gè)因素的影響，都將使變速箱內(nèi)的掛擋齒輪自行脫擋。如拖拉機(jī)高速擋發(fā)生自動(dòng)脫擋，就可從滑動(dòng)齒輪的內(nèi)齒輪磨損成喇叭形狀。如果新車(chē)就出現(xiàn)自動(dòng)脫擋，主要是加工工藝方面的問(wèn)題，應(yīng)向制造廠反映情況，自己不要亂拆卸。如果使用很長(zhǎng)時(shí)間才出現(xiàn)自動(dòng)脫擋，主要是使用方面的原因，若屬正常磨損，應(yīng)及時(shí)更換有關(guān)零件；若屬使用不當(dāng)，除更換新件外，還要認(rèn)真查找原因。

2 異響

異響是變速箱的常見(jiàn)故障。拖拉機(jī)工作正常時(shí)，變速箱是不會(huì)發(fā)生異常響聲的。如果有異常聲響，就說(shuō)明有故障存在。

一臺(tái)小四輪拖拉機(jī)每當(dāng)掛擋起步，或低速行駛中猛加油時(shí)，變速箱內(nèi)總是明顯地發(fā)出“哐啷、哐啷”的齒輪撞擊響聲；但是當(dāng)拖拉機(jī)進(jìn)入正常速度行駛時(shí)，齒輪撞擊響聲便自動(dòng)消失。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，上述故障多是變速箱V軸右側(cè)的軸承磨損過(guò)甚，使得該軸上的主動(dòng)齒輪和中央從動(dòng)齒輪嚙合間隙過(guò)大，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生跳動(dòng)而引起的。但拆下變速箱后蓋，采用壓保險(xiǎn)絲法檢查其嚙合間隙，發(fā)現(xiàn)嚙合間隙在允許不修值范圍內(nèi)（鉛片最薄處的厚度為0.65 mm，而允許不修值為1.0 mm）。于是，拆下變速箱前蓋檢查，發(fā)現(xiàn)I軸上的主動(dòng)齒輪定位鍵與齒輪鍵槽壁的兩側(cè)面嚴(yán)重磨損，出現(xiàn)了較大的側(cè)向間隙。這樣，當(dāng)機(jī)車(chē)起步或低速行駛猛加油時(shí)，不僅會(huì)引起定位鍵與鍵槽發(fā)生撞擊，而且會(huì)導(dǎo)致主動(dòng)齒輪與Ⅱ軸上的常嚙合齒輪產(chǎn)生沖擊噪音。為此，將鍵槽修復(fù)好，重新配制一個(gè)定位鍵，使定位鍵與齒輪鍵槽的配合緊度恢復(fù)至0.05 mm后，該機(jī)工作一切正常了。

在拖拉機(jī)使用中，變速箱發(fā)出異響還有以下幾種情況：（1）拖拉機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中變速箱發(fā)出周期性的“咯噔、咯噔”聲，而且感到震動(dòng)，表明個(gè)別輪齒齒面發(fā)生損傷。這種情況如發(fā)生在使用前，多為裝配之前齒面上已有磕、碰傷痕。如果發(fā)生在使用后期，則是機(jī)械損傷造成的。（2）停車(chē)空擋運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，有“唰、唰”的摩擦聲和間斷的“咯、咯”打擊聲。前者屬于變速撥叉變形或者撥叉與撥叉槽磨損，間隙增大，使滑動(dòng)齒輪的軸向游動(dòng)量超過(guò)了控制范圍，造成與從動(dòng)齒輪端面發(fā)生摩擦；后者是由于二軸花鍵套固定螺母松動(dòng)，齒輪相碰時(shí)便發(fā)出“咯、咯”的打擊聲，當(dāng)其離開(kāi)后這種聲音便消失，于是形成了間斷性的碰撞聲。

變速箱空擋時(shí)發(fā)響多與常嚙合齒輪有關(guān)；只在某個(gè)擋位出現(xiàn)異響，則多為該擋齒輪或軸承故障，齒輪故障表現(xiàn)為齒面磨損超限或個(gè)別齒牙出現(xiàn)剝皮、斷齒等缺陷；若各擋都有不同程度的異響，則往往是常嚙合齒輪磨蝕嚴(yán)重或存在機(jī)械損傷，也可能是變速箱缺油所致。