汽車變速器維修決策設計與實現探討

薛其華

摘 要：針對汽車在使用過程中，汽車變速器所產生的一系列故障問題，為了避免事故，要對汽車變速器所產生的故障進行維修決策設計，并做出與之相對應的實際問題之間的探討。

關鍵詞：變速器；維修；探討；決策設計

1 引言

變速器作為汽車的一個重要的機械部件，其使用功能非常高，在使用過程中，出現的問題也較多并且常見。而故障經常出現就會影響汽車的使用，引發事故，所以好的變速器可以避免很多的故障和事故，提高汽車的使用年限；而變速器的保養和維修同樣可以有效的提高汽車的使用效果。因此怎樣才能有效解決汽車變速器的故障問題和維修問題就顯得非常重要。而針對汽車變速器故障等問題，則需要一套完善的維修方法，并且要不斷提高維修水平，如此可以看出，要推動汽車行業的整體發展，就必須著重注意汽車變速器維修決策，設計以及相關的實踐問題。本文結合實際出發，通過相關問題進行分析，對汽車變速器維修決策進行設計，并對設計的實現性進行探討。

2 變速器的概念和工作特點

汽車變速器是一套用于調整汽車駕駛速度的常見變速裝置。汽車變速器可以使汽車的發動機等設施發揮出最佳的性能，當汽車在行駛時，變速器可以調整發動機和車輪的速度，從而產生不同的變速比。汽車變速器的工作方法是通過換擋使汽車的發動機和汽車發揮最佳的動力性能狀態。但是就目前發展趨勢而言，越來越多的汽車采用自動化方式，所以變速器的未來發展方向是多樣化的，主要潮流是自動變速器，但發展形式還比較復雜。在汽車中安裝變速器的優點是可以減少汽車的耗油程度，并且將發動機的功率利用到最大化，當汽車換擋時，不用按到固定的點，換擋點可以任意變化。所以在汽車傳動系中變速器是及其重要的一個部件。

汽車變速器主要的功能是可以使汽車更加靈敏的變速和變矩，從而擴大汽車的轉速范圍和驅動輪轉矩范圍，但要同時滿足汽車在行駛過程中的倒行和必要的動力傳輸中斷和實現動力輸出。為了方便探討，本文主要以CAS5-20A變速器為例子，CAS5-20A系列應用于輕型載貨汽車的機械式變速器。有五個前進擋和一個倒擋。機體的外殼是采用上下對開的結構。在平常CAS5-20A變速器主要的幾種故障為：自行脫檔、換擋困難、變速器漏油、變速器有異響等，見圖1。

3 汽車變速器維修方式

維修是跟隨工業化革命發展而進步的，維修的發展與成熟是靠著工業裝備的發展方向而發展的，總的來說，維修大致經歷了三個階段。第一個階段為事后維修階段。該維修階段存在一些缺點，因為維修工具比較簡單，所以對汽車等機器故障的維修過程也比較簡陋。第二個階段是預防維修階段，主要工作理念是對變速器進行問題預防檢測和維修。第三階段是以可靠性為中心的維修階段。這種維修思想可以科學地減輕機器產生故障后的后果，并且主要的維修方式有以下三種：

1.事后維修方式。事后維修方式大概是指當機器或者汽車變速器出現問題時發生故障后，對汽車變速器開展質量排查和問題檢查工作，并對其進行故障維修。但是，該方式只能在問題出現后采取措施，并不能對問題和機器及時控制，很可能對機器零件造成嚴重的損害。

2.定期預防性維修方式。該維修方式的內容是對汽車變速器等設備定期進行檢修和維修，避免發生故障。

3.視情維修方式。視情維修方式與抽樣調查和采樣調查有點相似，是采用不定期的抽查方式對設備進行狀態檢測。根據設備的狀態確定具體的維修時機。若該設備沒有故障預警或者征兆等表現，可以按常規使用機器若有故障征兆出現，就必須對設備進行維修。

4 故障模式和分析

故障分析通常包含以下幾個基本步驟：一是定義分析的對象，把產品的特性和要求作為出發點和基礎；二是依據故障分析的結果和要求，定義分析的條件和設定；三是依據試驗，按規定記錄產品中所發生的所有故障；四是結合產品的特點信息來確定其故障發生的幾率并分析其發生原因；五是劃分故障等級，總結其危害程度；六是對故障模式發生的危害程度進行降序排列；七是對關鍵的部分和薄弱的部分進行修改和控制等措施，進行分析報告總結。此處的故障模式分析是一個替代過程，該故障模式應用于產品設計的分析和改進中可以有效降低故障所造成的危害。

CAS5-20A變速器的危害分析主要數據包括故障模式次數比、故障率和影響運作的時間。此處不詳細敘述試驗數據，僅說明一下試驗結論：通過對CAS5-20A變速器中的每個零件進行分析，其齒輪的危害程度最大，危害度為1，其他的危害程度較大的有花鍵為0.6，變速器的軸為0.48，變速器的軸承為0.34，接合套為0.1。若這部分器件出現數據問題，會對變速器的工作造成極大的損害。所以在制造和維修過程中建議對這些零部件使用更完好的材料，更好的工藝和熱處理方式，并且要定期的養護這些零部件，及時更換有損壞的零件等，避免問題的發生。

當然，在這些分析的過程里，故障樹分析是一個非常好的分析方法，它的分析主要是將故障發生的原因由上而下，由整化分，逐步細化的一個分析方法，而且引入了邏輯門對此進行表達，給本文的維修決策設計提供一個很好的范本。首先要明確兩者之間的對應關系，確定模式與變速器故障的原因，并且對故障出現的原因或者變速器整機失效的原因作為一個故障樹分析的頂事件，并以此為基礎建立相應的CAS5-20A變速器故障樹，并且進行科學的定量分析。進行定量分析時，要著重分析導致變速器整機失效的原因，并計算其發生的概率。整個工作完成之后，根據數據和計算出的概率對頂事件發生的概率進行科學的評估，從而增加變速器的可靠性和安全性。之后要對變速器需要改進的地方提出相應的解決措施，從而明確底事件的重要程度。

在分析和決策設計中，應用C#進行程序的設計，根據上面設計對頂事件的表達式進行不交化處理，計算出頂事件的發生概率為0.0010234；底事件發生概率同樣需要故障樹進行定量分析得出。從軟件設計方面可以看出，底事件的結構重要程度等于其概率重要程度。

而根據頂事件的發生的概率和底事件發生的概率經過代入相關的計算公式可以得出底事件的相對概率的重要程度，從而得出與之相關的割集重要度。變速器的故障樹定量分析的主要目的是使底事件的概率重要性降低，而影響這個概率的主要原因是相關割集的重要度，部分如表1所示，從數據的分析結果中可以看出，相關割集的重要度值在正常磨損和潤滑失效這兩方面集中。因此，對于CAS5在后期的養護和設計工藝上要定期檢查養護和質量嚴格把關。

5 軟件設計與實現

現代科技在飛速發展，在進行軟件設計時都使用MySQL2010數據庫。整體來看設計主要分為兩部分，第一部分是界面實現與前端的算法設計，第二部分是后臺數據庫的數據設計和存儲。算法設計是為了完成邏輯表達方面的程序員轉換，可以為用戶提供良好的接口界面。另外，設計汽車變速器的模板主要是利用數據庫模板設計這一操作，從而實現變速器的相關維護和維修決策設計等。這些作業設計對汽車的主要功能和變速器的性能有很大的影響作用。

6 總結

對設備進行定期保養和維修，可以提高設備的使用年限以及安全性，可靠性。但是汽車零件中有很多需要保養和構造功能，各式各樣的設備，要根據不同的設備功能和構造確定最佳的維修方式。本文通過對汽車變速器的故障模式影響等進行科學的分析，并介紹了汽車變速箱的最佳維修方式。就目前而言，大多數企業管理層人員對保障產品質量，提高經濟效益等都作了相關的安全工作，并起到了良好的作用。隨著經濟和科技的發展，維修管理領域在不斷的擴展和完善。期望科研人員能從理論出發，完善復雜的變速器理論和變速器科技方案，從而提高維修事業的實用性。

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